Расчёт приспособления на точность, силовой расчёт приспособления

2.4.1 Расчёт приспособления на точность

Расчёт приспособления на точность производится с целью уточнения возможности использования выбранного приспособления на данной операции.

При расчёте приспособлений на точность суммарная погрешность?е при обработке детали не должна превышать величину допуска (Т) размера, т.е. должно выполняться условие?е? Т.

Суммарная погрешность?е зависит от ряда факторов и в общем случае может быть представлена выражением

?е= еуст + еобр + епр,

где еуст - погрешность установки детали в приспособлении, мм; еобр - погрешность обработки детали, мм; епр - расчётная погрешность приспособления, мм.

На основании заданной точности исполнительного размера детали рассчитаем допустимые погрешности изготовления и сборки элементов приспособления, влияющие на точность исполнительного размера детали.

Точность изготовления и сборки приспособления рассчитаем по формуле (3.47) [9, c.151]:

,

заготовка деталь токарный обработка

где Т - допуск выполняемого размера, мм; по 12-му квалитету Т=0,62 мм;

kТ - коэффициент, учитывающий отклонение рассеяния значений составляющих величин от закона нормального распределения; kТ=1,1 [9, c. 151];

щ- экономическая точность обработки, мм; по 12-му квалитету щ=0,3 мм;

kТ1 -коэффициент, учитывающий уменьшение предельного значения погрешности базирования при работе на настроенных станках; kТ1=0,8 [9, c.151];

kТ2 -коэффициент, учитывающий долю погрешности обработки в суммарной погрешности, вызываемой факторами, не зависящими от приспособления; kТ2=0,6 [9, c. 152];

,,,, - соответственно погрешности базирования, закрепления, установки приспособления на станке, положения детали из-за износа установочных элементов приспособления, перекоса (смещения) инструмента.

Погрешность базирования при установке в патроне:, так как совмещены технологическая и измерительная базы детали.

В ряде случаев, особенно когда применяются пневматические, гидравлические и другие зажимные устройства, обеспечивающие постоянство усилия зажима, погрешность закрепления () можно исключить из расчётов.

Тогда, мм.

Погрешность положения детали из-за износа установочных элементов приспособления.

Погрешность от перекоса или смещения инструмента определяется точностью настройки или направления инструмента относительно положения обрабатываемой детали, так как настройка инструмента осуществляется по шаблону, то.

Полученные значения подставляем в исходную формулу:

Получаем, что условие выполняется. Это означает, что с помощью данного приспособления можно получать размеры по 12-му квалитету точности.

2.4.2 Силовой расчёт приспособления

Силовой расчёт станочного приспособления осуществляется на основании предварительно составленной схемы установки детали в приспособлении и расчётной схемы данного приспособления на проектируемой операции. В основе данного расчёта заложено определение усилия зажима обрабатываемой детали.

Произведём расчёт клинового патрона на усилие зажима при силе резания Pz, Н (см. расчёт режимов резания - максимальная сила на рассматриваемой операции).

Обрабатываемая деталь находится в равновесии вследствие действия сил как возникающих в процессе обработки, так и зажима и реакций опор. Основными силами процесса обработки являются силы резания. При расчёте сил зажима не учитываем силы веса, центробежные и инерционные, возникающие при определенных условиях обработки.

Величина сил зажима рассчитывается, исходя из условия равновесия всех перечисленных сил при полном сохранении контакта базовых поверхностей обрабатываемой детали с установочными элементами приспособления и при исключении возможности сдвига в процессе обработки. При расчётах следует определить требуемую силу зажима с учётом коэффициента запаса (k), предусматривающего возможное увеличение силы резания из-за затупления режущего инструмента, неоднородности обрабатываемого металла, неравномерности припуска, непостоянства установки, ненадлежащего закрепления заготовки и т.д.

Определяем усилие зажима W, Н, заготовки согласно выбранной расчётной схеме и

силе резания Рz

Усилие зажима трёхкулачкового самоцентрирующего патрона, используемого в качестве приспособления для коротких деталей, определяется по формуле:

,где WО - усилие, оказываемое одним кулачком, Н; К - коэффициент запаса; М - крутящий момент, Н мм; М=50,16 Н•м; f - коэффициент трения рабочих поверхностей кулачков; f=0,35; D -диаметр зажимаемой поверхности, мм; D=56,6 мм;

Коэффициент запаса, рассчитывается применительно к конкретным условиям по формуле [9, с.199]:

К = КоЧК1ЧК2ЧК3ЧК4ЧК5ЧК6,

где Ко = 1,5 - гарантированный коэффициент запаса; К1 = 1,2 - коэффициент, учитывающий состояние поверхности для черновой обработки;

К2 = 1,25 - коэффициент, учитывающий увеличение сил резания от прогрессирующего затупления инструмента;

К3 = 1,2 - коэффициент, учитывающий увеличение силы резания при точении;

К4 = 1 - коэффициент, учитывающий постоянство зажима при использовании пневматического привода (пневмоцилиндра);

К5 = 1 - коэффициент, учитывающий эргономику ручных зажимных элементов;

К6 = 1,5 - коэффициент, учитывающийся только при наличии крутящих моментов.

К = 1,5Ч1,2Ч1,25Ч1,2Ч1Ч1Ч1,5 = 4,05.

Усилие на пневматическом цилиндре 3-х кулачкового патрона с клиновым приводом (Q) рассчитывается по формуле [9, с.210]:

Q =,

где k1 - коэффициент, учитывающий дополнительные силы трения в патроне; К1=1,05;

f1 - коэффициент трения в направляющих кулачков; f1=0,1;

l - вылет кулачка от его опоры до центра приложения усилия зажима, мм; l=45мм;

l1 - длина направляющей части кулачка, мм; l1=125мм;

в - угол клина; в=12є; ц - угол трения на наклонной поверхности клина;

ц=2є50' [9, с. 239]; D1 - диаметр обрабатываемой поверхности, мм; D1=44 мм; D - диаметр зажимной поверхности, мм; D=56,6 мм.

Q = = 4235 Н

Находим диаметр пневматического цилиндра Dц, мм [9, с. 317]:

Dц = 1,13,

где p - давление воздуха МПа, p= 0,6 МПа;

з - коэффициент полезного действия привода; з = 0,9.

D ц = 1,13 = 100 мм.

По ГОСТ 15608-70 принимаем ближайшее большее значение диаметра цилиндра

Dц =100 мм.

Тогда диаметр штока (dшт) пневматического цилиндра равен:

dшт = 32 мм.

2.5 Разработка чертежа приспособления

Чертёж приспособления, по возможности, должен выполняться в масштабе 1:1. Исключение могут составлять приспособления для особо крупных или мелких деталей. При этом чертёж должен содержать необходимое количество проекций, разрезов и сечений.

На чертеже общего вида приспособления рекомендуется тонкими сплошными или пунктирными линиями схематично показать часть станка, на котором базируется и крепится приспособление. Например, на чертежах патронов и оправок - контур правого конца шпинделя. На чертежах фрезерных и сверлильных приспособлений - часть контура стола с пазами под установочные шпонки и болты для закрепления приспособлений.

На чертеже приспособления следует указывать:

1. Габаритные размеры приспособления (наибольшая длина, ширина, высота).

2. Контрольные размеры с допускаемыми отклонениями (размеры, от которых зависит точность обработки детали в приспособлении).

3. Монтажные и посадочные размеры приспособления. Например, для приспособлений типа патронов, устанавливаемых на фланцевой части шпинделя станка, указывается диаметр центрирующей выточки с допуском; в фрезерных приспособлениях - размер установочных шпонок, центрирующих пальцев с допуском, расстояние между проушинами под болты для крепления приспособления на столе станка, размер и посадка установочного пальца, оправки и т.д.

4. Нумерация деталей и сборочных единиц приспособления.

5. Спецификация к приспособлению выполняется на отдельных бланках (см. приложение М).

Над основной надписью чертежа с правой стороны указываются технические требования, предъявляемые к приспособлению.

БЕЗОПАСНЫЕ УСЛОВИЯ ТРУДА

1. Общие требования охраны труда

1.1. Настоящая инструкция разработана в соответствии с "Межотраслевыми Правилами по ОТ при холодной обработке металлов" ПОТРМ-006-97 предназначена для лиц, выполняющих обработку металлов на металлорежущих станках с ЧПУ.

1.2. К выполнению процесса обработки металлов на станках с ЧПУ допускаются лица, прошедшие медицинский осмотр, вводный инструктаж, инструктаж на рабочем месте, обучение безопасным приемам и методам работы, и сдавшие экзамен с присвоением им квалификационного разряда.

1.3. Инструктаж по ОТ и обучение безопасным приемам и методам работы обязательны для всех работающих и вновь поступающих на работу, в том числе для лиц, имеющих перерыв в работе в течение 3 месяцев и лиц, проходящих производственную практику.

1.4. Повторный инструктаж на рабочем месте проводят с каждым работником индивидуально не реже, чем через 3 месяца.

1.5. Внеплановый инструктаж проводят при изменении правил по охране труда, технологического процесса, замене и модернизации оборудования, приспособлений и инструментов, исходного сырья; нарушения работниками требований охраны труда, которые привели или могут привести к травме, аварии, пожару, взрыву.

1.6. Внеплановый инструктаж проводят индивидуально или с группой работников одной профессии в объеме первичного инструктажа на рабочем месте.

1.7. На территории завода и в цехах выполняйте следующие правила:

o ходить по тротуарам и дорожкам, специально предназначенным для пешеходного движения, а где их нет - по проезжей части, придерживаясь левой стороны;

o будьте внимательны к сигналам движущегося транспорта и не перебегайте путь впереди его;

o не ходите по железнодорожным путям;

o не подлезайте под стоящие платформы и вагоны;

o не разгоняйте тележки цехового транспорта и не катайтесь на них;

o пользуйтесь только установленными проходами, не перелезайте через конвейеры, транспортеры;

o если на высоте работают люди, проходите это место на безопасном расстоянии, так как с высоты может упасть какой-либо предмет;

o не стойте и не проходите под поднятым грузом или в непосредственной близости от него;

o не смотрите незащищенными глазами на электросварку, помните, что болевые ощущения глаз могут появиться не сразу, а через несколько часов;

o остерегайтесь отравления газом, не находитесь вблизи ацетиленовых аппаратов и прочих устройств, где может выделяться газ;

o не прикасайтесь к электропроводам или иным токоведущим частям, не пытайтесь устранять сами неисправность электропроводов или электрооборудования, вызывайте для этой цели электрика;

o не включайте и не выключайте (кроме аварийных случаев) машины, станки и механизмы, работа на которых не поручена Вам мастером или руководителем цеха;

o ездить на электрокарах, прицепах тракторов, сидеть на бортах автомашин, ступеньках вагонов запрещается;

o не открывайте дверцы электрощитов и другой электроаппаратуры;

o не поднимайте груз сверх допустимых норм.

Помните, что разрешается поднимать груз весом не более:

o подросткам женского пола - 7 кг;

o подросткам мужского пола - 16 кг;

o мужчинам - 30 кг;

o женщинам в возрасте 18 лет и старше: подъем и перемещение тяжестей при чередовании с другой работой (до 2 раз в час) - 10 кг;

o подъем и перемещение тяжестей постоянно в течение рабочей смены - 7 кг;

o величина динамической работы, совершаемой в течение каждого часа рабочей смены не должны превышать с рабочей поверхности 1750 кГм;

o с пола - 875 кГм.

В массу поднимаемого и перемещаемого груза, включается масса тары и упаковки.

1.8. Выполняйте только ту работу, которая поручена Вам мастером и при условии, что безопасные способы ее выполнения Вам известны.

1.9. Работайте на станках только тех систем, которые Вами изучены и к самостоятельной работе на которых Вы допущены.

1.10. Заметив нарушения правил охраны труда другими рабочими, предупредите их о необходимости соблюдения требований ОТ и сообщите мастеру.

1.11. Работайте только в исправной, аккуратно заправленной спецодежде и променяйте средства защиты, предусмотренные Типовыми отраслевыми нормами для данной профессии. Для выполнения работ наладчику и оператору станков с ЧПУ выдаются следующие средства индивидуальной зашиты:

o костюм;

o ботинки кожаные;

o очки защитные;

o респиратор (при обработке пылеобразующих и стеклосодержащих материалов).

1.12. Следите, чтобы пол вокруг оборудования был ровным и нескользким, если он облит маслом, эмульсией, потребуйте, чтобы его посыпали опилками или сделайте это сами. Затем подметите пол щеткой-сметкой, или уберите опилки совком или лопатой в специально предназначенную тару для сбора производственных отходов.

1.13. Не работайте на неисправном оборудовании, а также при отсутствии, или неисправности: заградительных ограждений, блокировок, заземляющих проводов.

1.14. Не выполняйте распоряжение мастера, если оно противоречит правилам охраны труда и может привести к несчастному случаю, сообщите об этом начальнику цеха.

1.15. Опасные производственные факторы при работе на станках с ЧПУ:

o опасность захвата одежды вращающими частями станка или

o режущим инструментом; монотонный шум работающих станков;

o опасность порезов рук открытым вращающимся инструментом при нарушении правил эксплуатации станка;

o опасность травмирования отлетающей стружкой при работе без ограждения и средств индивидуальной защиты;

o опасность поражения электрическим током.

Для сохранения здоровья работника предельно допустимая концентрация (ПДК) и предельно допустимый уровень (ПДУ) физических факторов наиболее характерных на рабочем месте работника данной профессии:

o шум (эквивалентный уровень звука) 80дб;

o освещенность рабочей поверхности 400 лк;

o температура воздуха:

o летом 18-27°C

o зимой 17-23°C

o запыленность 6,0 мг/м3;

1.16. В целях пожарной безопасности содержите рабочее место в чистоте. Курите только в специально оборудованном месте. Использованную ветошь складывайте в специальный ящик.

1.17. О каждом несчастном случае с Вами, или Вашими товарищем немедленно поставьте в известность мастера и обратитесь в здравпункт.

1.18. Наладчик и оператор станков с ЧПУ должны знать:

o инструкцию по эксплуатации станков с ЧПУ (паспорт станка);

o инструкцию о мерах противопожарной безопасности;

o инструкцию по оказанию первой помощи пострадавшим;

o инструкцию по ОТ для работающих на заводе;

o правила внутреннего трудового распорядка;

o при работе с ГПМ: инструкцию по ОТ для лиц, связанных с работой на малых грузоподъемных механизмах, управляемых с пола.

К работе на грузоподъемных механизмах, управляемых с пола, приказом по цеху допускаются лица, прошедшие обучение и инструктаж с последующей проверкой навыков по управлению этими механизмами.

1.19. Выполняйте "Правила внутреннего трудового распорядка", пожарной безопасности, соблюдайте режим труда и отдыха.

1.20. Соблюдайте меры личной гигиены:

o не мойте руки в масле, эмульсии, керосине;

o не вытирайте руки концами, загрязненными стружкой;

o не принимайте пищу у станка;

o не храните личную одежду на рабочем месте.

1.21. Требования настоящей инструкции являются обязательными. Невыполнение этих требований рассматривается как нарушение трудовой и производственной дисциплины.

1.22. Выполняйте требования инструкции по охране труда, этим вы предохраните себя и окружающих от несчастного случая.

2. Требования охраны труда перед началом работы

2.1. Перед началом работ необходимо:

o надеть рабочую одежду, которая должна быть застегнута на все пуговицы;

o застегнуть или обвязать обшлага рукавов;

o длинные волосы убрать под головной убор;

o надеть индивидуальные средства защиты (очки, наушники). Запрещается работать в легкой открытой обуви, а также с закатанными рукавами.

2.2. Перед началом работ внимательно изучите паспорт оборудования, осмотрите станочное приспособление, необходимый инструмент, ключи, крючок для удаления стружки, определите их исправность и готовность к использованию.

2.3. Примите станок от сменщика: рабочее место должно быть чистым, узнайте у сменщика или мастера о имевшихся в предыдущей смене неполадках в работе станка, и какие были приняты меры по их устранению.

2.4. Отрегулируйте местное освещение так, чтобы рабочая зона была достаточно освещена и свет не слепил глаза. Протрите арматуру и электролампу сухой ветошью до включения лампы. Пользоваться местным освещением, питающимся от сети напряжения свыше 50 В. запрещается

2.5. Проходы, места у станочного оборудования должны быть свободны от инструментов, деталей и расходного материала. Оснастка, заготовки, готовые детали и отходы производства должны находиться на специальных стеллажах, столах, в таре.

2.6. Для работы сидя рабочее место должно иметь стул (сидение) с регулируемыми высотой и наклоном спинки. Около станка на полу должны быть исправные деревянные решетки (настилы) на всю длину рабочей зоны и шириной не менее 0,6 м.

2.7. Проверьте наличие и исправность:

o органов управления;

o ограждений опасных зон, токоведущих частей электрической аппаратуры (пускателей, рубильников, трансформаторов и др.) Откидные, раздвижные и съемные ограждения должны удерживаться от самопроизвольного перемещения;

o заземляющих устройств;

o предохранительных устройств для защиты от стружки, охлаждающих жидкостей, шланги, подводящие охлаждающую жидкость, должны быть цельными и должны размещаться так, чтобы было исключено соприкосновение их с режущим инструментом и движущимися частями станка;

o осмотрите трущиеся поверхности станка, при необходимости произведите их смазку маслом из масленки;

o устройств для крепления инструмента;

o режущего (отсутствие трещин, надломов, прочность крепления пластинок твердого сплава или керамических пластинок и пр.), измерительного, крепежного инструмента и приспособлений;

o подножной решетки и состояние пола на рабочем месте.

2.8. Проконтролируйте работу устройства ЧПУ и самого станка с помощью тест-программы, убедитесь в подаче СОЖ, проверьте работу ограничивающих упоров.

2.9. На холостом ходу станка проверьте:

o исправность органов управления;

o исправность фиксации рычагов включения и переключения (убедитесь в том, что возможность самопроизвольного переключения с холостого хода на рабочий исключена);

o нет ли заеданий или излишней слабины в движущихся частях станка, особенно в шпинделе и направляющих салазках стола.

o работу блокировок, упоров, конечных выключателей;

o исправность системы смазки и охлаждения.

2.10. Многооперационные станки с револьверной головкой, а также станки, оснащенные инструментальными магазинами и системами автоматической смены инструмента, должны иметь защитные устройства, предохраняющие от травмирования инструментом.

2.11. Режущий инструмент должен быть правильно заточен, хвостовики и посадочные места не должны иметь повреждений, деформаций.

2.12. Без заземления станок не включать.

2.13. О неисправности станка немедленно сообщите мастеру или начальнику цеха, и без его указания к работе не приступайте.

3. Требования охраны труда во время работы

3.1. Будьте внимательны, не отвлекайтесь сами и не отвлекайте других от работы.

3.2. Убедитесь, что на станке нет посторонних предметов

3.3. Работать на станках, при отсутствии или неисправности:

o заземляющих устройств, упоров, органов управления;

o экранов и ограждений, защищающих работающих от отлетающих стружек и частиц металла;

o блокирующих устройств станка;

o защитных ограждений.

3.4. Не допускается работать на станках в рукавицах или перчатках, а также с забинтованными пальцами без напальчников. Перед установкой детали в приспособление, необходимо протереть поверхность закрепляющих устройств.

3.5. Масса и габаритные размеры обрабатываемой детали не должны превышать требований паспорта станка.

3.6. Укладывайте заготовки деталей и обработанные детали устойчиво на стеллажах или столах: высота штабелей не должна превышать - 1 м.

3.7. Устанавливайте и снимайте тяжелые детали и приспособления (массой более 30 кг) только с помощью подъемных механизмов. Не превышайте нагрузку, установленную для грузоподъемных средств. Работайте в соответствии с "Инструкцией по ОТ для лиц, связанных с работой на малых грузоподъемных механизмах, управляемых с пола". Помните, что к работе на грузоподъемных механизмах, управляемых с пола, приказом по цеху допускаются лица, прошедшие обучение и инструктаж с последующей проверкой навыков по управлению этими механизмами.

3.8. Установите режущий инструмент в рабочие позиции револьверной головки, осмотрите на отсутствие сколов, трещин режущих кромок.

3.9. После установки режущего инструмента опробуйте станок в работе на холостом ходу в ручном режиме на различных оборотах, затем произведите пуск станка по программе на холостом ходу.

3.10. При автоматической смене инструментов воспрещается находиться в зоне работы манипулятора.

3.11. Ручная проверка размеров обрабатываемых деталей и снятие деталей для контроля должны производиться только при отключенных механизмах вращения или перемещения заготовок, инструмента, приспособлений.

3.12. Не допускайте скопления стружки на режущем инструменте и оправке, используйте для этого специальный крючок или щетку.

3.13. Охлаждать режущий инструмент мокрыми тряпками или щетками запрещается.

3.14. Не передавайте и не принимайте что-либо через станок во время его работы.

3.15. Обязательно остановите станок, и выключите электродвигатель при:

o уходе от станка даже на короткое время;

o временном прекращении работы;

o перерыве в подаче электроэнергии;

o уборке, смазке, чистке станка;

o обнаружении неисправности в оборудовании, инструменте, приспособлении, заземляющих элементах, защитных ограждениях, блокирующих устройств, упоров.

o регулировке трубки с охлаждающей жидкостью;

o установке, измерении и съеме детали;

o проверке и зачистке режущей кромки режущего инструмента.

3.16. При работе с охлаждающими жидкостями на масляной основе, пользуйтесь мазью для профилактической смазки рук по рекомендации лечебных учреждений, и респиратором, при работе со стеклотекстосодержащие и пылеобразующими материалами.

3.17. Затачивая инструмент (или другой предмет) на наждачном станке, выполняйте требования в соответствии с "Инструкцией по ОТ при работе на точильно-шлифовальных станках", не поднимайте защитный экран, а при отсутствии его надевайте очки. Помните, что на зазор между кругом и подручником, не должен быть более 3 мм.

3.18. Запрещается

o открывать и снимать ограждения и предохранительные устройства во время работы станка;

o убирать стружку со станка голыми руками или сжатым воздухом;

o работать на станках в рукавицах;

o принимать пищу на рабочем месте.

4. Требования охраны труда в аварийных ситуациях

4.1. При, внезапной поломке станка, приспособления, режущего инструмента немедленно выключите станок и обесточьте его.

4.2. При работе на металлорежущих станках или электроинструментом при полном или частичном прекращении электроснабжении выключите станок, электроинструмент. После устранения аварии возобновите работу.

4.3. При сгорании предохранителей у электрооборудования станка или электроинструмента сообщите об этом мастеру или механику цеха.

4.4. Если на металлических частях станка обнаружено напряжение (ощущение тока), электродвигатель работает на две фазы (гудит), заземляющий провод оборван - немедленно остановите станок, сообщите мастеру о неисправности электрооборудования и без его указания к работе не приступайте.

4.5. В случаях возникновения пожара:

o обесточьте станок;

o выключите вентиляцию;

o вызовите пожарную охрану;

o немедленно сообщите всем работающим и мастеру о пожаре.

Приступайте к тушению пожара первичными средствами пожаротушения.

Помните, что загоревшееся электрооборудование необходимо тушить углекислотным, порошковым огнетушителями, а также песком, вспыхнувшее масло, керосин - огнетушителем ОХО-10.

4.6. При отключении электроэнергии:

o прекратите работу;

o обесточьте станок;

o сообщите мастеру;

o возобновите работу при подаче электроэнергии.

4.7. При несчастном случае в первую очередь освободите пострадавшего от травмирующего фактора. Затем доложите мастеру. При оказании первой помощи пострадавшему пользуйтесь "Инструкцией об оказании первой медицинской помощи пострадавшим" №149.

ВНИМАНИЕ! При освобождении пострадавшего от действия электрического тока следите за тем, чтобы самому не оказаться в контакте с токоведущей частью и под напряжением шага. Для чего необходимо пользоваться деревянной палкой, доской или сухой одеждой, навернутой на руку.

5. Требования охраны труда по окончании работы

5.1. Выключите и обесточьте станок

5.2. Приведите в порядок рабочее место. Стружку и металлическую пыль со станка убирайте только щеткой и крючком.

5.3. Уберите детали и заготовки в специальную тару и сложите их в отведенном месте.

5.4. Выключите местное освещение.

5.5. Соберите промасленные тряпки в специально предназначенный ящик

5.6. Снимите рабочую одежду, уберите в предназначенное для нее место.

5.7. Вымойте лицо и руки теплой водой с мылом.

5.8. Обо всех замечаниях сообщите мастеру.