Совершенствование проектирования технологического процесса и технологической оснастки при изготовлении детали 47601.6110.301.001/002“Фланец”

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 2.1. Эскиз приспособления

2.2. Расчет усилия зажима

 

Определяем составляющие сил резания:

P_x = 0,3×P_z = 3719,58×03 = 1116 Н                                                             (2.1)

где P_z = 3719,58 Н         

Рассчитываем требуемою  силу зажима заготовки в приспособлении:

   [5, с. 22]

где k - коэффициент запаса;

    [5, с.22]        (2.2)

где  k₀ = 1,5 - гарантированный коэффициент надёжности закрепления [5, с. 22];

k₁ = 1 - коэффициент, учитывающий наличие неровностей на заготовке [5, с. 22];

k₂ = 1,6 - коэффициент, учитывающий увеличение сил резания из-за затупления инструмента [5, с. 22];

k₃ = 1,2 - коэффициент, учитывающий увеличение сил резания при прерывистой обработки [5, с. 22];

k₄ = 1,3  - коэффициент, учитывающий изменение зажимного усилия для ручного зажимного устройства [5, с. 22];

k₅ = 1 - коэффициент, учитывающий эргономику зажимного      приспособления [5, с. 23];

k₆ = 1 - коэффициент, учитывающий наличие момента, стремящегося  опрокинуть заготовку [5, с. 23];

f = 0,2 - коэффициент трения [5, с. 23];

                               [5, с. 22]                         (2.3)

n - количество прихватов;

Рассчитываем необходимое  усилие зажима силового механизма:

  [5, с. 22]                       (2.4)

 Рассчитываем требуемую силу на конце рукоятки ключа:

        [6, с. 53]          (2.5)

  r_ср = 0,45 ×  d = 0,45 ×  16 = 7,2 мм

  a = 2°30’ ; j_пр = 10°30’

  l - расстояние от оси винта до точки приложения силы;

  l = 50 × d = 50 ×  16 = 480 мм                                                                           (2.6)

Р_и = 71 Н - усилие, прикладываемое оператором для требуемой затяжки винта, что вполне допустимо. Использовать ключ тарировочный 8АТ-9103-00.

 

2.3. Расчёт точности приспособления

 

В процессе проектирования приспособления необходимо рассчитать фактическую ω_у и допускаемую [ω_у] погрешности установки заготовки в приспособлении при выбранной схеме базирования. Схема установки применяется при соблюдении условия:

                                                                                                     (2.7)               

где ω_б - погрешность базирования по выдерженному размеру на данной операции;

ω_з - погрешность закрепления заготовки.

ω_б = 0

ω_з = 0

                                                                                               (2.8)

На стадии проектирования приспособления допустимую погрешность установки при обработке на настраиваемых станках можно вычислить по формуле:

                               [5, с. 13]                               (2.9)

                                                     [5, с. 13]                   (2.10)     

где Т - допуск выдерживаемого параметра;

к - поправочный коэффициент [5, с. 13];

      ω_ТС -погрешность технологической системы, определяемая как средняя      экономическая точность обработки.

 т. к.  , то предполагаемая схема базирования допустима.

Погрешность обработки, допустимая для данного приспособления и вызванная неточностью его изготовления определяется:

   [5, с.13]                                                       (2.11)

Допуск размера собранного приспособления вычислить по формуле:

                  (2.12)                                      

где ε_уп - погрешность установки приспособления на станке;

ε_з - погрешность, возникающая из-за конструктивных зазоров;

 ε_п - погрешность перекоса или смещения инструмента.

 

2.4. Экономическое  обоснование применения приспособления

Применение приспособления считается целесообразным, если годовая  экономия больше, чем годовые затраты, связанные с ним. При сравнении  экономии от применения приспособления с затратами на его изготовление и эксплуатацию условие эффективного использования приспособления выражается формулой:

Э>Р ,

где Э – ожидаемая  экономия от применения приспособления в год, Р – затраты на приспособление в год.

 

                                                                            (2.13)

где t_шт1 - штучно калькуляционное время выполнения операции без специального приспособления.

t_шт2 - ожидаемое штучно-калькуляционное время на операцию после внедрения проектируемого приспособления.

 

                                                                    (2.14)

 

а - себестоимость одной станко-минуты,   руб./мин.

N - планируемая годовая программа, шт.

 

                         (2.15)

 

где а_пер=7,7 - применяемые затраты, пропорциональные измерению времени обработки (они включают в себя з/п производственных рабочих с начислениями на неё).

а_пп=3,4 - переменно-постоянные затраты, которые также измеряются пропорционально времени обработки (в них входят затраты на амортизацию и эксплуатацию станка).

а_пост=2,0 - прочие постоянные цеховые расходы, которые при данном объёме выпуска валовой продукции, остаются постоянными независимо от измерения времени обработки.

        

                                                         

Определяем годовые  затраты на специальное приспособление.

Р=С×(1+К_п)·(1/С_л+К_э)                 [5, с. 16]                                (2.16)

где С=25000 руб - стоимость приспособления.        [14, с.225]

К_п=0,3 - коэффициент проектирования [14, с.224]

К_э=0,2 - коэффициент эксплуатации [14, с.224]

С_л=5 - срок службы приспособления (для простого приспособления - 2 года, для приспособления средней сложности - 3 года, для сложного приспособления – 5 лет).

Р = 25000×(1+0,3)×(1/5+0,2)=13000 руб.

 

Э>Р

15011>13000

Вывод: После проведённых расчётов видно, что целесообразнее использовать новое приспособление, оно обеспечивает нужную точность.

 

 

 

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

 

В курсовом проекте был  спроектирован технологический  процесс детали “ФЛАНЕЦ”. Произведена оценка технологичности. Разработаны альтернативные варианты маршрута с экономической обоснованностью оптимального варианта. Произведены инженерные технологические расчеты. Разработано техническое задание на проектирование  оснастки. Произведен функционально-экономический анализ фрезерного приспособления.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

 

1. Справочник технолога – машиностроителя. 1-ый том/Под ред. А.Г.Косиловой и Р.К.Мещерякова. М.:Машиностроение, 1985.

 

2. Справочник технолога – машиностроителя. 2-ой том/Под ред. А.Г.Косиловой и Р.К.Мещерякова. М.:Машиностроение, 1985.

 

3. П.Т.Коломыцев, Ю.М. Майзель, К.П.Ромадин, Н.И.Сысков "Авиационное материаловедение". Учебник для курсантов авиационно – технических училищ. – М.: Воен. издат., 1971.

 

4. Проектирование и производство заготовок в машиностроении: Учеб. пособие/П.А.Руденко, Ю.А.Харламов, В.М.Плескач; Под общ. ред. В.М.Плескача. – К.: Высш. шк.,1991.

 

5. Шманев В.А., Шулепов А.П., Анипченко Л.А. Приспособления для производства двигателей летательных аппаратов: Учеб. пособие для авиационных вузов; Под общ. ред. В.А. Шманева. М.:Машиностроение, 1990.

 

6. Худобин Л.В., Белов М.А., Унянин А.Н. Базирование заготовок и расчеты точности механической обработки: Учеб. пособие для студентов специальности 1201. Ульяновск: УлПИ, 1994. 188с.

 

7. Худобин Л.В., Берёзин В.Р., Гурьянихин В.Ф. Разработка технологических процессов изготовления деталей в курсовых и дипломных проектах: Учеб. пособие. Ульяновск: УлГТУ, 1996. 148с.: ил.

 

8. Метрология и основы взаимозаменяемости. Методические указания/ сост. А.П.Глушенков. Ульяновск: УлГТУ, 1996 – 52с.

 

9.  Н.А. Нефедов, К.А. Осипов. Сборник задач и примеров по резанию металлов и режущему инструменту. – М.: Машиностроение, 1990. – 448 с.

 

10.  Точность и производственный контроль в машиностроении.: Cправочник /           Под общей редакцией А.К. Кутая, Б.М. Сорокина – Л.: Машиностроение,      1983. – 368 с.

 

11.  А.П. Гуляев. Металловедение. – М.: Металлургия 1986.– 544с.

 

12.  А.П. Жуков, А.И. Малахов. Основы металловедения и теории коррозии. –   1991. – 168с.