Технологическая оснастка автоматизированного производства

/

Контрольная работа

'Технологическая оснастка автоматизированного производства'

Задание: спроектировать центровую немеханизированную оправку с тарельчатыми пружинами и консольную механизированную оправку с гидропластмассой, создать 3D модель и чертеж сборки данных приспособлений.

Дано: D=180 мм, d_отв=70 мм, L=250 мм, A=0,6 мм,

Сталь 20Г (конструкционная легированная).

Центровая немеханизированная оправка с тарельчатыми пружинами.

1. Выбор оборудования:

По габаритам заготовки выбираем круглошлифовальный станок 3М151 предназначены для наружного шлифования гладких, цилиндрических и пологих конических поверхностей методами продольного и врезного шлифования.

немеханизированный гидропластмасса круглошлифовальный оправка

Технические характеристики:

Наибольшие размеры устанавливаемой заготовки:

Диаметр: 200 мм длина: 700 мм Высота центров: 125 мм

Диаметр шлифовального круга:

Наименьший: 450 мм Наибольший: 600 мм

Частота вращения шлифовального круга: 1590 мин^-1 Частота вращения заготовки: 50-500 мин^-1 Мощность электродвигателя привода шлифовального круга: 10 кВт Скорость перемещения стола от гидропривода: 0,05-5 м/мин Радиальная подача на двойной ход стола: 0,01-0,05 мм/дв.х

Габаритные размеры станка:

Длина: 4635 мм Высота: 2450 мм ширина: 2170 мм

Масса: 6032 кг

2. Параметры режущего инструмента.

Частота вращения круга n_кр=1590 об/мин, скорость круга V_кр=30-35 м/с, диаметр круга D_кр находится по формуле:

Принимаем: D_кр=400мм (ГОСТ 2424-83)

Выбираем круг согласно обрабатываемого материала (сталь 20Г):

Круг 1 400х127х63 24А 25Н С1 К5 35м/с ГОСТ 2424-83

3. Режимы резания.

Глубина резания: t=S_рад=0,01-0,05 мм

Продольная подача: S_пр=(0,3-0,7)•Н_кр=0,7•63=44,1 мм/об.дет

Скорость резания детали: V_д=20-40м/мин

Частота вращения детали:

Определяем тангенциальную силу:

где, С_р=2,1 - поправочный коэффициент.

4. Определяем усилие закрепления.

где, ??=0,16 - коэффициент трения;

К=2,5 - коэффициент запаса прочности.

5. Усилие на приводе.

W=1,33?Q?tgв=1,33?21013?tg10°=

=1,33•21013•0,176=4919 Н

Где, в=10° - угол наклона пружины.

Выбираем пружину:

6. Определяем количество пружин.

Принимаем 2 тарельчатые пружины.

W_ф=n_пр•W₀=2•2451,7=4903,4 Н

7. Параметры привода.

Привод ручной, рассчитываем диаметр винта:

где, - допустимое напряжение на растяжение.

Принимаем d_в^ф=36 мм.

8. Крутящий момент.

М_кр.=0,2• d_в^ф •W_ф=0,2•0,036•4903,4=35,3 Н•м

9. Длина рукоятки.

где, Р=150Н - сила рабочего.

10. Конструкция принцип действия приспособления.

Конструкция приспособления:

На корпус 1 устанавливаются тарельчатые пружины 2, дистанционная втулка 3, шпонка 4 и нажимная втулка 5. На резьбу корпуса 1 устанавливается шайба 6 и гайка 7 с рукояткой 8.

Принцип действия:

Заготовка устанавливается на дистанционную втулку 3 и тарельчатые пружины 2, упираясь торцем в корпус 1. С помощью усилия рабочего, гайка 7 затягивается через рукоятки 8. Это усилие передается через шайбу 6 и нажимную втулку 5 на тарельчатые пружины 2. Пружины деформируются и закрепляют заготовку. Производится обработка. После чего гайка 7 ослабляется, усилие снимается с тарельчатых пружин 2, они принимают исходную форму, деталь раскрепляется и снимается с приспособления.

Консольная механизированная оправка с гидропластмассой

1. Выбор оборудования:

Станок круглошлифовальный 3М151, технические характеристики станка указаны выше.

2. Параметры режущего инструмента.

Частота вращения круга n_кр=1590 об/мин, скорость круга V_кр=30-35 м/с, диаметр круга D_кр находится по формуле:

Принимаем: D_кр=400мм (ГОСТ 2424-83)

Выбираем круг согласно обрабатываемого материала (сталь 20Г):

Круг 1 400х127х63 25А 24Н СМ1 К5 35м/с ГОСТ 2424-83

3. Режимы резания.

Глубина резания: t=S_рад=0,01-0,05 мм

Продольная подача: S_пр=(0,3-0,7)•Н_кр=0,3•63=18,9 мм/об.дет

Скорость резания детали: V_д=20-40м/мин

Частота вращения детали:

Определяем тангенциальную силу:

где, С_р=2,2 - поправочный коэффициент.

4. Определяем крутящего момента.

где, К=2,5 - коэффициент запаса прочности.

5. Параметры тонкостенной втулки.

/

6. Силовой расчет.

Допустимая упругая деформация втулки D будет:

D=0,003•D=0,003•70=0,21 мм

Должно выполняться условие:

D?S_max=>0,21>0,059 мм

где, S_max=0,059мм - максимальный зазор между заготовкой и наружной поверхностью тонкостенной втулки, по посадке .

Давление в гидропластмассе:

Максимальный момент:

М_max= 250•(2h/D)^1,5••D²•f=250•(2•1,75/70)^1,5•0,151•70²•0,16=331 Н/м

=D- S_max=0,21-0,059=0,151мм

где, ??=0,16 - коэффициент трения.

Проверка:

М_max > М_кр=>331>17,1 Н/м

Диаметр плунжера:

d_o= 1,8•D^0,5=1,8•70^0,5=15мм

Принимают d_o=16 мм. Материал плунжеров сталь 45 с термообработкой до HRC 40-45.

Усилие на приводе:

где, - КПД пневмоцилиндра.

7. Параметры привода.

где, р=0,63 МПа - давление в пневмосети.

Принимаем:

Диаметр штока:

d_ш=0,25•=0,25•125=31,25 мм

Принимаем: d_ш=32 мм

8. Конструкция принцип действия приспособления.

Конструкция приспособления:

В полость корпуса 1 заполняется гидропластмассой. В корпусе 1 закрепляются пробка 2, винты 8, плунжер 6 и толкатель 7. На наружную цилиндрическую поверхность корпуса 1 устанавливается упорное кольцо 3 и тонкостенная втулка 4 фиксируется гайкой 5.

Принцип действия:

Заготовка устанавливается на тонкостенную втулку 4 до упора торцем в упорное кольцо 3. Воздух подается в поршневую полость пневмоцилиндра и создает давление в гидропластмассе через толкатель 7 и плунжер 6. Под давлением тонкостенная втулка 4 деформируется и закрепляет заготовку. Производится обработка заготовки. После обработки воздух подается в штоковую полость пневмоцилиндра, давление в гидропластмассе снимается. Тонкостенная втулка 4 возвращается в исходное положение, заготовка снимается.