10 Уточнение типа производства

Расчет ведем по методике [3], данные заносим в таблицу 14.

Таблица 14 – Расчет коэффициента закрепления операций для принятого техпроцесса

Операция	Норма времени	mр	mпр	ηзф	О
Фрезерно-центровальная	2,10	0,04	1	0,04	20,78
Токарная с ЧПУ	5,38	0,10	1	0,10	8,12
Вертикально-фрезерная с ЧПУ	7,82	0,15	1	0,15	5,58
Вертикально-сверлильная с ЧПУ	2,36	0,05	1	0,05	18,47
Торцекруглошлифовальная	4,04	0,08	1	0,08	10,80
Сумма	21,71	-	-	-	63,75

Располагая временем, затраченным на каждую операцию, определяем количество станков

, (10.1)

где N–годовой объем выпуска, шт;

Т–время, мин;

F_д–действительный годовой фонд времени=4029 часов;

η_зн=0,75…0,85–нормативный коэффициент загрузки оборудования.

Фактический коэффициент загрузки

. (10.2)

Количество операций, выполняемых на рабочем месте, рассчитывается по формуле:

, (10.3)

где η_зф–фактический коэффициент загрузки оборудования.

Рассчитаем коэффициент закрепления операций

, (10.4)

где П_о–суммарное число различных операций;

Р_я–явочное число различных подразделений, выполняющих различные операции.

.

Полученный коэффициент К_зо соответствует среднесерийному производству.

Таблица 15 – Расчет коэффициента закрепления операций для базового техпроцесса

Операция	Норма времени	mр	mпр	ηзф	О
Фрезерно-центровальная	2,10	0,04	1	0,04	20,79
Токарная	6,16	0,12	1	0,12	7,09
Вертикально-фрезерная	7,93	0,15	1	0,15	5,51
Вертикально-сверлильная	2,48	0,05	1	0,05	17,61
Торцекруглошлифовальная	4,04	0,08	1	0,08	10,81
Сумма	-	-	5	-	61,80

По формуле 10.4 коэффициент закрепления операций

Полученный коэффициент К_зо соответствует среднесерийному производству.

11 Конструирование и расчет приспособлений

Приспособление фрезерное

Назначение и устройство приспособления

Проектируемое приспособление предназначено для фрезерования пазов на вертикально-фрезерной операции на вертикально-фрезерном станке модели 6Р13РФ3.

Приспособление состоит из корпуса 1, на котором расположены две призмы 8, 9, прихват 3.

Базирование заготовки в приспособлении происходит на призмах и упором в торец. Торец упирается в призму 8.Закрепление заготовки осуществляется прихватом 3 посредством затягивания винта 5.

Установка приспособления на столе станка производится по плоскости В корпуса 1 с помощью двух шпонок 15, крепление на столе осуществляется посредством проушин в приспособлении.

Выбор и расчет привода приспособления

Рассчитаем необходимую силу закрепления детали, для этого составим схему сил, действующих на деталь.

Схему сил, действующих в приспособлении при зажиме заготовки представляем на рисунке 4.

Рисунок 4 – Схема действия сил и моментов в приспособлении

Заготовка закреплена в призмах с углом α и находится под действием момента обработки М_р и осевой силы Р_z создаваемые силы и моменты трения противодействуют сдвигу вдоль оси и повороту заготовки.

Силу закрепления, предупреждающую поворот заготовки рассчитаем по формулам, [4]

где r – радиус детали;

М_р – момент от действия сил резания;

Р_z – осевая сила момента резания;

f₁ – коэффициент силы трения, f₁=0,15;

f_пр– приведенный коэффициент силы трения;

k – коэффициент запаса.

Приведенный коэффициент силы трения найдем по формуле

Коэффициент запаса

_{, (11.4)}

где k₀ – гарантированный коэффициент запаса, k₀=1,5;

k₁ – коэффициент, учитывающий степень затупления инструмента ,k₁=1,4;

k₂ – коэффициент, учитывающий неравномерный припуск, k₂=1,2;

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

k₄ – коэффициент, учитывающий непостоянство сил закрепления, k₄=1,3;

k₅ – коэффициент, учитывающий непостоянство сил закрепления при ручном приводе, k₅=1;

k₆ – коэффициент, учитывающий непостоянство положения сил на поверхностях контакта установочных элементов с заготовкой, k₆=1.

Осевая сила момента резания

где - поправочный коэффициент;

х=0,86 – показатель степени по глубине резанияt;

q=0,86 – показатель степени при диаметре фрезы D;

y=0,72 – показатели степени при подаче на зуб фрезыs_z;

n =0,35 - показатели степени при ширине фрезы В;

z =5 – число зубьев фрезы;

w=0 - показатели степени при частоте вращения фрезы;

К_mр– коэффициент, учитывающий качество обрабатываемого материала;

(11.6)

- предел прочности материала, МПа;

n_v=0,35 – показатель степени.

Момент от действия сил резания

где r – радиус заготовки.

Для расчета необходимой силы в винтовом зажиме составляем схему сил, действующих на прихват (рисунок 5).

Составляем условие равновесия сил, действующих на прихвате

, (11.8)

где Q – усилие, необходимое для получения заданной силы зажима, Н.

Рисунок 5 – Схема сил, действующих на прихват

(11.9)

Определяем момент, приложенный к винту, и необходимый для сообщения зажимающей силы Q

, (11.10)

где d_ср – средний диаметр резьбы, мм;

α – угол подъема резьбы, °;

φ – приведенный угол трения, °.

Н·мм.

Определяем силу, с которой необходимо воздействовать на рукоятку ключа при завинчивании болта

, (11.11)

где l – длина рукоятки ключа, мм.

Н.

Расчет приспособления на точность

Расчет приспособления на точность будем производить в соответствии с методикой изложенной в [4].

Расчетным параметром точности приспособления является отклонение от параллельности оси симметрии призм относительно поверхности шпонки.

Определяем допуск на изготовление приспособления Т_пр, мм, для обеспечения точности размера 16_-0,043 (ширина паза) по формуле

(11.12)

где Т – допуск на обработку, мм;

K_т – коэффициент, учитывающий отклонение рассеяния значений составляющих величин от закона нормального распределения, K_т = 1,1;

K_т1 − коэффициент, учитывающий уменьшение предельного значения погрешности базирования при работе на настроенных станках, K_т1 = 0,8;

K_т2 − коэффициент, учитывающий долю погрешности обработки в суммарной погрешности, вызванной факторами, не зависящими от приспособления, K_т2= 0,7;

ε_б − погрешность базирования заготовки, мм;

ε_з − погрешность закрепления, мм;

ε_у − погрешность установки приспособления на станке, мм;

ε_и − погрешность, связанная с износом элементов приспособления, мм;

ε_п − погрешность от перекоса режущего инструмента, мм;

w − экономическая точность обработки паза, w = 0,27 мм.

Т. к. совмещены измерительная и установоч­ная базы (оси симметрии заготовки и призмы), а погрешностями расположения и формы базовых поверхностей можно пренебречь

Погрешность закрепления , т.к. при закреплении не происходит смеще­ния заготовки в направлении выдерживаемого раз­мера .

Погрешность установки приспо­собления на станке

(11.13)

где s – максимальный зазор между шпонкой и пазом стола притпосадкеH8/h8, s=0,044мм;

l_шп – расстояние между шпонками, l_шп=114мм;

l – длина обрабатываемой детали.

Погрешность от смещения инст­румента

(11.14)

где - точность деления шкалы механизма пере­мещения фрезы,

=0,005 мм;

Т_щ - точность изго­товления щупа, Т_щ = 0,004 мм.