Проектирование и расчет специального приспособления для сверления шести отверстий (стр. 2 из 3)

По формуле (3.6) определим:

мин

3.5 Определение времени на обслуживание рабочего места, отдых и естественные надобности

(3.7)

3.6 Определение нормы штучного времени

(3.8)

4. Обоснование способа базирования обрабатываемой детали и расчет погрешности установки

4.1 Выбор возможных схем установки детали в приспособление

(4.1)

где: ε_баз – погрешность базирования; ε_закр – погрешность закрепления.

Погрешность закрепления возникает в том случае, когда направление силы зажима или ее составляющей совпадает с размером обработки.

Рассмотрим следующие варианты установки детали в приспособлении:

- установка на жесткий цилиндрический палец по Ø47мм;

- установка на жесткий цилиндрический палец по Ø95мм;

4.2 Анализ первой схемы установки (рис.4.1)

Погрешность базирования:

ε_баз = S_max /2 (4.2)

где: S_max – наибольший зазор между сопряженными поверхностями пальца и отверстия.

ε_баз=0,064 / 2=0,032 мм

Погрешность закрепления равна 0 так как направление силы зажима перпендикулярна размеру обработки

Погрешность установки по формуле:

мм

4.3 Анализ второй схемы установки (рис.4.2)

ε_баз=0,088 / 2=0,044 мм

Погрешность закрепления равна 0 так как направление силы зажима перпендикулярна размеру обработки

Погрешность установки по формуле:

мм

Вывод: сравнив погрешности установки двух схем базирования, видим ,что минимальная погрешность соответствует первой схеме .Поэтому выбираем первую схему базирования а именно: установка на жесткий цилиндрический палец по Ø47мм

Рисунок 4.1.-Схема базирования по Ø 47

Рисунок 4.2.-Схема установки по Ø95

5. Расчет приспособления на точность

Для устранения упругих отжатий инструмента и придания ему определенного положения относительно заготовки применяют кондукторные втулки. Кондукторные втулки должны обладать высокой прочностью и износостойкостью.

Расчет на точность приспособления для сверления заключается в определении исполнительных размеров расположения осей кондукторных втулок.

5.1 Определение номинального размера координат расположения осей кондукторных втулок

5.2 Определяем допуск на размер

(5.1)

мм

мм

, т.к. направление размера обработки и силы закрепления взаимоперпендикулярны.

= – максимальный зазор между сменной втулкой и сверлом

Следовательно,

– максимальный зазор между постоянной и сменной втулками

,

где e – эксцентриситет одной кондукторной втулки = 0.005

- величина допустимого износа сменной втулки по диаметру сверления = 0.024 мм

a=0.5

b=15 мм - длина обрабатываемого отверстия

По формуле (5.1) определим:

Расточной допуск ужесточаем до ближайшего нормализованного -

0.01 мм

5.3 Исполнительный размер расположения осей кондукторных втулок в приспособлении

0.01

6. Расчет необходимой силы закрепления заготовки в приспособлении

Обрабатываемая деталь базируется в приспособлении по Ø47мм при упоре в противоположный торец.

Действительная сила закрепления при сверлении отверстия:

(6.1)

Для обеспечения надежности зажима силу или зажима увеличивают с помощью коэффициента запаса k, которой определяется в зависимости от условий обработки.

С помощью этого коэффициента учитывается изменение условий в процессе обработки: прогрессирующее затупления инструмента и связанное с ним увеличение сил резания, неравномерность припусков, неоднородность свойств обрабатываемого материала, изменение условий установки заготовок.

k=k_o·k₁·k₂·k₃·k₄·k₅·k₆; (6.2)

где k₀=1,5 – гарантированный коэффициент запаса для всех случаев;

k₁=1,2 – коэффициент, учитывающий увеличение сил резания от прогрессирующего затупления инструмента.

k₂=1,15 – коэффициент неравномерности сил резания из-за непостоянства снимаемого при обработке припуска.

k₃=1,2 – коэффициент, учитывающий прерывистость резания;

k₄=1,0 – коэффициент, учитывающий непостоянство развиваемых приводами сил зажима;

k₅=1,2 – коэффициент, учитывающий удобство расположения рукояток;

k₆=1,0 – коэффициент неопределенности положения мест контакта;

k=1,5·1,2·1,15·1,2·1,0·1,2·1,0=2,98;

H·м;

f = 0,16 –коэффициент трения;

Н

Рисунок 6.1- Расчетная схема к определению силы закрепления

7. Расчет зажимного устройства

7.1 Выбор привода и определение его параметров

Усилие на штоке пневмоцилиндра:

(7.1)

(7.2)

где: Q_шт =6221 Н

D – диаметр пневмоцилиндра

p – давление сжатого воздуха, р=0,4 МПа

η – к.п.д., учитывающий трение, η=0,85

Определяем диаметр пневмоцилиндра:

(7.3)

Принимаем стандартные диметры: D=160 мм и d=32 мм.

8. Расчет приспособления на экономическую эффективность

При проектировании специального приспособления необходимо обосновать экономическую эффективность его изготовления и эксплуатации.

Приведенные затраты на единицу продукции

С = L

(8.1)

где:С –себестоимость обработки одной заготовки;

L =– штучная заработная плата;

Z = 250% – процент цеховых накладных расходов;

S – себестоимость изготовления приспособления:

S = Z_n·С_n: (8.2)

где Z_n =49 – количество деталей в приспособлении;

С_п =4грн – удельная себестоимость приспособления ,принимается в зависимости от группы сложности приспособления ( группа сложности 4,по [3,с.173];

S = 4· 49 = грн

i_c = 2года – срок амортизации приспособлений;

q_э = 0,25 – затраты, связанные с содержанием, ремонтом и эксплуатацией приспособления;

L = t_шт·р·_; (8.3)

р= 0,15 – минутная ставка рабочего IІІ разряда при сдельной оплате;

t_шт- штучное время на изготовление одной детали;

L =

грн_;

С =

грн.

Затраты годовые:

С_г = С·N =0.596·170000 = 101320грн.

Экономический эффект от применения более прогрессивного приспособления(с механическим приводом) вместо приспособления с ручным приводом