ПЗ Гричачина Алина

Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого

ЗАДАНИЕ НА ВЫПОЛНЕНИЕ КУРСОВОГО ПРОЕКТА

по дисциплине «Технологическая оснастка»

студенту группы 3331505/10101 Гричачиной Алине Антоновне

Тема проекта: «Проектирование отдельных элементов установочно-зажимного приспособления для фрезерной операции».

1.Срок сдачи студентом законченного проекта 13.05.2025.

2.Исходные данные к проекту: Чертеж детали «Корпус».

3.Условия среднесерийного производства.

4.Содержание пояснительной записки: Введение: выбор, обоснование и расчеты установочных элементов, зажимного механизма и силового привода.

5.Этапы выполнения проекта.

5.1.Согласовать с преподавателем операцию для курсовой работы.

5.2.Спроектировать выбранную операцию:

5.2.1.Разработать содержание и последовательность технологических переходов.

5.2.2.Рассчитать режимы резания для каждого технологического перехода [Справочник

Косиловой Т.2. Стр.261…] 5.2.3. Рассчитать силы резания для каждого технологического перехода [Справочник

Косиловой Т.2. Стр.261…].

5.2.4. Разработать операционный эскиз для выбранной операции, который должен содержать чертеж заготовки после данной операции со следующими сведениями:

•обрабатываемые поверхности (элементы) должны быть выделены цветом или толщиной линий;

•выдерживаемые на операции размеры и справочные размеры;

•допуски на все выдерживаемые размеры;

•шероховатость обрабатываемых поверхностей;

•схема базирования заготовки на операции, ГОСТ 21495-76*;

• графические обозначения опор, зажимов и установочных устройств,

ГОСТ 3.1107-81.

5.3.Выбор и обоснование установочных элементов (оформление см. методическое пособие).

5.4.Выбор, обоснование и расчет зажимного механизма (оформление см. методическое пособие).

5.5.Выбор, обоснование и расчет силового привода (оформление см. методическое пособие).

Примерный объём пояснительной записки 25 страниц машинописного текста.

1.Выбор и обоснование установочных элементов

1.1Исходные данные

Так как технологический процесс изготовления данной детали был спроектирован в курсовом проекте по дисциплине технология машиностроения, операции и режимы резания можно взять из него. Для расчета преподавателем была выбрана операция №015.

1.2 Расчёт сил резания.

Для расчета было взято торцевое фрезеровании, так как оно имеет большие силы, чем фрезерование концевой фрезой.

Исходные данные: Глубина резания t = 1 мм; Подача Sz = 0,1 мм/зуб; Диаметр D = 125 мм;

Частота вращения n = 500 об/мин; Количество режущих пластинок Z=16

Скорость резания V = 200 м/с.

Фрезерование симметричное. Остальные силы резания определяем из соотношений с главной составляющей [1, табл. 42, стр. 292].

= 0,4 ∙ = 0,4 ∙ 1937 ≈ 775 Н= 0,9 ∙ = 0,9 ∙ 1937 ≈ 1743 Н= 0,4 ∙ = 0,4 ∙ 1937 ≈ 775 Н= 0,5 ∙ = 0,5 ∙ 1937 ≈ 987 Н

Сила для расчёта оправки на изгиб:

= √ 2 + 2 = √7752 + 19372 ≈ 2086 Н

Крутящий момент кр определяем по формуле:

Тогда мощность резания:

∙ 1937 ∙ 200= 1020 ∙ 60 = 1020 ∙ 60 = 6,33 кВт

1.3 Выбор инструмента.

Инструмент выбран из каталога Karloy.

Для торцевого фрезерования было выбрано:

•Фреза торцевая SVMM 4125R-Z16;

•Пластинки – SNEU120140 PC3500;

•Диаметр: 125 мм;

•Число зубьев: 16.

1.4 Выбор станка

Для торцевого фрезерования базовых плоскостей был выбран фрезерный станок с ЧПУ DMF 180 linear.

Станок DMF 180 linear – это пятиосевой фрезерный обрабатывающий центр с линейными двигателями, предназначенный для высокоточного и высокопроизводительного фрезерования сложных деталей.

1.5 Технические характеристики станка

Технические характеристики станка DMF 180 linear

Основные параметры

•Модель станка: DMF 180 linear

•Рабочая зона (X/Y/Z): 1800 × 700 × 700 мм

•Размер стола (Д × Ш): 2100 × 700 мм

•Наибольшая нагрузка на стол: 1500 кг

•Расстояние от оси шпинделя до направляющих колонны: 750 мм

•Расстояние от торца шпинделя до поверхности стола: 200–1000 мм Поворотный стол

•Наличие: Да

•Диаметр поворотного стола: 750 мм

•Угол поворота по оси B: ±100°

Оси и перемещение

•Перемещение по осям (X/Y/Z): 2000 / 1500 / 800 мм

•Ускоренный ход по осям (X/Y/Z): 40 м/мин

•Скорость рабочей подачи: 1–10 000 мм/мин

•Усилие подачи (X/Y/Z): 8 кН

Точность

•Точность позиционирования: ±5 мкм

•Повторяемость позиционирования: ±2.5 мкм Шарико-винтовая передача (ШВП)

•Диаметр ШВП (X/Y/Z): 63 / 50 / 50 мм

•Шаг ШВП: 10 мм

1.6 Карта заказа

1.7 Выбор установочных элементов

Так как необходимо профрезеровать основную плоскость, мы базируемся на необработанные поверхности: плоскость параллельно обрабатываемой и две боковые плоскости. Устанавливаем заготовку на 5 опорных точек, для этого выбираем штыри со сферической головкой ГОСТ

13441-68, т.к. плоскости необработанные. В таблице 2 представлены основные размеры штырей.

Рисунок 1 – Штырь со сферической головкой

2.Выбор и расчет зажимного механизма

2.1.Расчет необходимой силы зажима

При расчете силы зажимы необходимо использовать рассчитанные в пункте 1.2 в силы резания.

Сила зажима необходимо определять так чтобы заготовка не провернулась и не переместилась. При фрезеровании обработка плоскости происходит за 1 рабочий ход, схема сил представлена на рис.2

Рисунок 2. Схема сил Так как силы резания прижимают заготовку к установочным

элементам, то зажимной механизм в данном случае будет отвечать за правильную установку заготовки, а также предупреждения вибраций и смещений заготовки.

Рассчитаем коэффициент К по формуле (2):

где, К0 = 1,5; К1 = 1,2 (черновая обработка); К2 = 1,6 [Козарь, Табл.

3.1]; К3 = 1,2 (торцевое фрезерование); К4 = 1,0; К5 = 1,2 (большой угол поворота рукоятки); К6 = 1 (заготовка установлена на опоры с ограниченной поверхностью контакта).

К = 1,5 ∙ 1,2 ∙ 1,6 ∙ 1,2 ∙ 1,0 ∙ 1,2 ∙ 1 ≈ 4,1

Далее найдём силу зажима W.

Для неподвижности заготовки должны выполняться следующие условия:

∑= 0 ; ∑ = 0 ; ∑ = 0

∑( ) = 0 ; ∑ ( ) = 0 ; ∑ ( ) = 0

Так как сила зажима лежит в плоскости XОY, то нас интересуют только условия ∑ = 0 ; ∑ = 0 ; ∑ ( ) = 0.

∑= 4 + 5 − − − 2 ∙ = 0

∑= + − 6 = 0

∑( ) = 4 ∙ 25 − 5 ∙ 25 + ∙ 25 − ∙ 25 + ∙ 50 + ∙ 50 = 0

Из уравнения моментов получаем:

5 ≈ 4 + 2 ∙ ( + )

Тогда из уравнения равновесия для оси х получаем:

Так как силы зажима должны быть минимально необходимыми, то принимаем силу зажима = 1840 Н, тогда с учётом коэффициента запаса К

(и схемы приложения сил) силы зажима

2 = 2 ∙ 1840 ∙ 4,1 = 15088 Н