Творческий проект "Делительное приспособление"

                  Государственное областное образовательное учреждение

 «Таловская школа-интернат для детей-сирот и детей, оставшихся без попечения родителей»

ТВОРЧЕСКИЙ   ПРОЕКТ

«Делительное приспособление»

                                               Выполнил:

                                               ученик 11 класса

                                               Бараков Владимир                       Александрович

                                               Руководитель:

                                               Троценко

                                              Сергей Александрович

                                   Воронеж, 2009 г.

                 Обоснование темы.

    При обработке металлов и других материалов в промышленности используют различные приспособления, которые можно разделить на приспособления для обработки вручную и станочные. Кроме этого, приспособления используются для установки и закрепления инструментов и обрабатываемых деталей и называются вспомогательными.

    Наиболее распространены приспособления для механической обработки, предназначенные для установки и закрепления деталей и режущего инструмента на различных станках.

    Приспособления позволяют: обрабатывать заготовки без разметки с заданной точностью, обеспечивать необходимое положение заготовки относительно режущего инструмента, одновременно обрабатывать несколько заготовок.

    Кроме того, приспособления дают возможность значительно повысить производительность труда за счет снижения затрат времени на вспомогательные работы (смена заготовки, разметка, смена инструмента и т.д.), расширяют технологические возможности станков (например, позволяют выполнять фрезерные работы на токарно-винторезном станке, нарезать резьбу на сверлильном) и обеспечивают безопасность труда работающих.

    Особенно велико значение приспособлений в машиностроении. Так, в серийном и массовом производствах на каждую обрабатываемую деталь в средней приходится до десяти приспособлений. По мере развития технического прогресса неуклонно растёт число применяемых приспособлений. Рабочие – машиностроители пользуются различными приспособлениями, постоянно совершенствуют, создают новые, более удобные и производительные.

    Занимаясь на уроках труда и трудовых часах, мы, учащиеся школы-интерната, выполняем различные виды технологических операций, и очень часто встаём в тупик при изготовлении некоторых деталей. Как сделать прямой и точный разрез под отвёртку на шляпке болта без повреждения резьбовой части при фиксации в тисках фрезерного станка? Как  изготовить четырехгранную головку мебельного болта или точный

-1-

шестигранный ключ для внутренней головки болтов, которыми пользуются для крепежа во всех современных машинах и оборудовании.

    Поэтому мы решили изготовить приспособление, позволяющее закреплять детали различного диаметра на столе фрезерного станка и, без предварительной разметки на углы и градусы, выполнять фрезерование (или сверление) под нужным углом к базовой поверхности.

-2-

Сбор и обработка информации.

Прежде всего, надо было определить требования, которым должно отвечать наше приспособление.

                                    технологичность

                              (простота в изготовлении)

                                                                     экономичность

        габаритность                               (доступные материалы)

           (малый вес и размеры)

                                                                                                          Простота в

                                                                                                          обращении                                                        

точность

        безопасность в         универсальность

                                              монтаже и  ра-                (возможность применения

                                              боте                                 при различных  технологи-

                                                                                      ческих процессах)

 Следующим этапом стало определение конструкции существующих делительных приспособлений. Рассматривая конструкции существующих приспособлений мы приходим к выводу, что их изготовление нам не под силу ни в плане нашей квалификации как специалистов, так и в плане имеющегося технологичного оборудования.

 Одним из самых доступных вариантов является приспособление, найденное нами в книге Ю.Г. Афиногенова «Приспособления для школьных мастерских».

 Этот проект мы подвергли детальному анализу и определили для себя, что в наших силах, а что нет. Главное условие нашего проекта технологичность и экономичность здесь не выполнялись.

 Во первых найти металл для втулки мы не смогли из-за их внушительных размеров (140х110х90, Ø80х65, Ø60х100), да и обработать их на школьных станках ТВ-6 довольно трудно. Поэтому мы решили попробовать изготовить делительное приспособление из уже имеющихся у нас материалов.

-3-

Подбор материала.

    В нашем распоряжении имелись: швеллер №100, шестигранник 32 мм, прут Ø 14 мм, пластина стальная толщиной 7.5 мм, капролан, различный крепеж, шестигранник 17 мм, вал Ø 28 мм.

Конструкция приспособления.

    Самым трудным этапом стала разработка конструкции нового делительного приспособления.

    Начали мы с учителем с разработки основания, его решили сварить из двух швеллеров.

    Толщина стенок позволяла изготовить жесткую и прочную конструкцию основания, а сварные швы поможет сделать сварщик интерната.

    В торцах сваренного корпуса установили пластины с отверстиями под вал делительного приспособления.

-4-

    Недостатком было то, что в пластинах уже были просверлены отверстия Ø 32 мм, а заготовка для вала имела Ø 28 мм. Выход был найден в применении втулок из капролана, плюс ко всему этот материал обеспечивает легкое скольжение без дополнительной смазки.    

    Теперь предстояло решить конструкцию вала и способов крепления заготовки. Для обеспечения точности деления необходимо, чтобы вал с отверстиями для фиксаторов был как можно большего диаметра, но в нашем распоряжении имелся вал  Ø 28 мм.

    Поэтому было решено на вал насадить пластмассовую втулку     Ø 70 мм с отверстиями под углами в 45 и 30 градусов, что позволяет делить окружность на 3, 4,6 и 8 частей.

-5-

    В исходном варианте для крепления заготовок применялись цанги различного диаметра. У нас в распоряжении не было ни материала для их изготовления, ни возможности сделать вал полым для размещения цанг. В связи с этим мы в качестве закрепляющего устройства использовали сверлильный патрон с посадочным конусом Морзе №2.

    С устройством приспособления мы определились, теперь необходимо организовать технологию изготовления, определить инструменты и оборудование, которые понадобятся для приспособления.

-6-

Оборудование и инструменты.

    Для изготовления делительного приспособления были использованы следующие инструменты и станочное оборудование:

1. Токарно- винторезный станок ТВ – 6 с набором проходных, отрезных и расточных резцов. Задняя бабка со сверлильным патроном, сменные (обратные) кулачки для патрона.
2. Горизонтально – фрезерный станок, фреза Ø 120х3 мм и зажимные приспособления.
3. Сверлильный станок с набором свёрл различного диаметра и зенкером на 30 градусов.
4. Резьбонарезной инструмент, слесарный инструмент, шлифовальная машина.

-7-

Технология изготовления.

    Изготовления основания выполняется на фрезерном станке фрезой Ø120 мм. Отрезаются 2 заготовки длиной 90 мм и 140 мм Затем они стягиваются струбцинами и свариваются между собой. Низ основания длиной 140 мм является базовой поверхностью, от которой производится отсчет всех остальных размеров, особенно отверстий под вал делительного приспособления в торцевых пластинах.

-8-

    Обе торцевые пластины обрабатываются одновременно, зажатые струбцинами между собой.

 Соосность отверстий можно проверить индикатором на столе фрезерного или сверлильного станка. Наружные размеры пластины подгоняются точно под внутренние размеры сваренного основания.

Так как у нас были пластины с просверленными отверстиями, то необходимо было изготовить подшипниковые втулки для делительного вала из капролана.

    Одним из ответственных моментов является изготовление делительного вала, которое желательно выполнить без смены закреплений в патроне токарно-винторезного станка, за исключением обработки конусной части.

Так как на Т-6 направляющие салазки упираются в заднюю бабку с центрирующим патроном. Размеры вала приведены в приложении 4.

Изготовление делительного валика требует особой точности, и поэтому мы использовали угловые деления на токарно – винторезном станке ИЖ.

   Места сверления отверстий для фиксаторов отмечаем резцом.

   Фиксаторы изготавливались из шестигранника на 32 на токарном станке ТВ-6 в соответствии с приложением 5.

  Сборка изделия производилась с применением  синтетического клея Strait Board для металла (в целях проверки свойств).

  В процессе сборки изделия необходим постоянный контроль за взаиморасположением деталей приспособления. Он осуществляется при помощи штангенциркуля и индикатора с подставкой.

Экономический расчет

  Для изготовления делительного  приспособления были использованы следующие материалы:

1. швеллер № 100 - 250 мм.;
2. вал диаметром 28 мм.- 140 мм. ;
3.  пластина толщиной 7,5 мм размером 100 на 110 мм.;
4. капролан-брус 75x65x105 мм.;
5. пруток диаметром 16мм и длиной 156мм;
6. сверлильный патрон Н18;
7. крепежные детали.

   Общая стоимость металла составляет по ценам нашего поселка -  42,6 рубля килограмм. На изготовление приспособления потребовалось 4,1 кг.  , что оценивается в 94,66 рубля. Сверлильный патрон стоит 427 рублей.

   Кроме этого было задействовано электропотребляющее оборудование общей мощностью в 1,85 КВт в течение 11,8 часа. При стоимости электроэнергии 2,54 копейки – получаем 55,5 рубля.

  Износ и амортизация оборудования составляет 1,2 % от общих затрат. Крепеж оценим в 21 рубль, а отделка и стоимость работы  - 225 руб..

  В итоге получаем 94,66+427+55,5+58,1+21+225=881,26 рубля. Это себестоимость изделия и плюс к этому добавленная стоимость  13% в итоге составят 997,29 рубля. Для такого приспособления цена является оптимальной.

-15-

САМОАНАЛИЗ

   Собрав и испытав приспособление я пришёл к некоторым выводам:

1. для более точной обработки необходимо применять упор для патрона;
2. обработку параллельных поверхностей производить двумя фрезами;
3. вал делительного приспособления необходимо делать большего диаметра;
4. сверлильный патрон надо заменить патроном наподобие токарного.

    А в итоге мы получили работоспособное приспособление помогающее нам изготавливать детали нужной нам точности , с допуском 0,1 мм

-16-

ИСПОЛЬЗУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА

1. Журнал «Школа и производство» 1999-2008 гг.
2. Журнал «Моделист-конструктор» 2000-2003гг.
3. Ю.Г. Афиногенов «Приспособления для школьных мастерских».
4. А.К.Болотин «Справочник токаря-фрезеровщика».

-17-

СОДЕРЖАНИЕ.

1. Обоснование темы проекта.
2. Сбор и обработка информации.
3. Подбор материала.
4. Конструкция приспособления.
5. Оборудование и инструменты.
6. Технология изготовления приспособления.
7. Экономический расчет.
8. Самоанализ работы.
9. Приложения.
10. Используемая литература.