Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

ПЗ Гричачина Алина

.pdf
Скачиваний:
0
Добавлен:
01.07.2025
Размер:
646.84 Кб
Скачать

Санкт-Петербургский политехнический университет Петра

ВеликогоИнститут машиностроения, материалов и транспорта

Высшая школа машиностроения

Курсовой проект

По дисциплине: «Технологическая оснастка»

Проектирование отдельных элементов установочно-зажимного приспособления для фрезерной операции

Пояснительная записка

Выполнил студент гр. 3331505/10101

Гричачина А.А.

Проверил, доцент, к.т.н.

Хлопков Е.А.

« »

2025

 

 

 

 

 

Санкт-Петербург

2025

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.

5. Дата получения задания: «03» февраля 2025 г.

 

Руководитель

Хлопков Е.А.

Задание принял к исполнению

Гричачина А.А.

 

Оглавление

 

1. Выбор и обоснование установочных элементов

.............................................. 4

1.1

Исходные данные ..............................................................................................

4

1.2

Расчёт сил резания. ...........................................................................................

4

1.4

Выбор станка .....................................................................................................

6

1.5

Технические характеристики станка...............................................................

6

1.6

Карта заказа........................................................................................................

7

1.7

Выбор установочных элементов......................................................................

8

2. Выбор и расчет зажимного механизма .............................................................

9

2.1. Расчет необходимой силы зажима..................................................................

9

3. Расчёт силового привода ..................................................................................

11

Заключение ............................................................................................................

13

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.

Окружная сила резания определяется по формуле:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10 ∙ ∙

∙ ∙

 

 

 

 

 

 

 

 

=

 

 

 

 

 

 

∙ ,

(1)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

где

 

= 825,

= 1,0,

= 0,75, = 1,1, = 1,3, = 0,2 [1,

табл. 41,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

650 0.3

 

 

 

 

 

стр. 291];

 

= (

 

в

)

= (

 

)

= 0,96 [1, табл. 9,39, стр. 264,286]

 

 

 

 

 

 

м

750

 

 

750

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10 ∙ 825 ∙ 11 ∙ 0,10,75 ∙ 1001,1 ∙ 16

 

 

=

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∙ 0,96 ≈ 1937 Н

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1251,3 ∙ 5000,2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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:

 

 

 

1937 ∙ 125

 

=

 

 

 

=

 

 

≈ 1211 Нм

 

 

 

 

 

кр

2 ∙ 100

 

2 ∙ 100

 

 

 

 

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

 

 

 

 

Таблица 2. Основные размеры сферического

 

 

 

 

штыря

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

D

H

L

 

d

с

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0314

6

6

11

 

4

0,6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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):

К = К0 ∙ К1 ∙ К2 ∙ К3 ∙ К4 ∙ К5 ∙ К6

(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:

 

 

+

= +

 

 

 

= + 1840 Н

 

 

 

4

 

2

4

 

 

 

 

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

Соседние файлы в предмете Основы технологии машиностроения