5 часть. 5 Опытно экспериментальный раздел 1 Проектирование приспособления

• Название: 5 Опытно экспериментальный раздел 1 Проектирование приспособления
• Дата: 19.02.2023
• Размер: 159.5 Kb.
• Имя файла: 5 часть.doc
• Тип: Документы; #945389

5 Опытно - экспериментальный раздел

5.1 Проектирование приспособления

Станочные приспособления, используемые при обработке деталей на металлорежущих станках, расширяют технологические возможности станков, повышают производительность труда при обработке деталей, облегчают условия труда рабочих и повышают культуру производства на предприятии. В процессе проектирования станочного приспособления необходимо соблюдать правила: выбора баз, стабильного положения заготовки относительно режущего инструмента, удобство установки и снятия детали со станка, свободное удаление стружки, удобство управления приспособлением и станком, соблюдение норм и правил охраны труда. При проектировании станочного приспособления применяю стандартизированные узлы и детали. При выборе размерных цепей отдают предпочтение числам из нормального ряда предпочтительных чисел. При назначении посадок применяю предпочтительные посадки систем отверстия и вала. Проектирование приспособления веду параллельно с разработкой чертежа.

Пневмопатрон предназначен для точения наружных и внутренних поверхностей у деталей типа тел вращения.

При подаче воздуха в пневмоцилиндр винт «6» перемещается в право и передвигает муфту «2». Рычаги «5» соединяются с кулачками «3» и муфтой «2» с помощью сухарей «4», «11» и штифтах «19». При перемещении муфты «2» рычаги закреплённые на винтах «12» наклоняются передвигая кулачки «3» и деталь закрепляется.
Требуемое усилие зажима вычисляется по формуле:
(5.1)
где М_кр - крутящий момент;

К –коэффициент запаса;

R – радиус детали;

f – коэффициент трения.
Коэффициент запаса определяется по формуле:
(5.2)
где К₀ =1,5 – гарантированный коэффициент запаса;

К₁ =1,2 – коэффициент, учитывающий увеличение сил резания из-за случайных неровностей;

К₂ =1,1 – коэффициент, учитывающий увеличение сил резания в следствии затупления режущего инструмента;

К₃ = 1 – коэффициент, учитывающий увеличение силы резания при прерывистом резании;

К₄ = 1 – коэффициент, учитывающий непостоянство усилия зажима;

К₅ = 1 – коэффициент, учитывающий удобство расположения органов управления;

К₆ = 1 – коэффициент, учитывающий неопределенность из-за неровностей места контакта заготовки с опорными элементами, имеющими большую опорную поверхность.

Принимаем К = 2.5
Подставляя все значения в формулу (3.2) получим:

Диаметр пневмоцилиндра находится по формуле:
(5.3)
где Р = 0.2 МПа – рабочее давление в пневмосети (менее 1 МПа).

По ГОСТ 15608-81 принимаем D = 125 мм, диаметр штока d = 50 мм.

Тогда действительная сила на поршне при поступлении воздуха в полость без штока для создания зажима заготовки определяется по формуле:
(5.4)
H.
При разжиме заготовки воздух поступает в полость со штоком:
(5.5)

где D = 125 мм – диаметр пневмоцилиндра;

d = 50 мм – диаметр штока;

Р = 0,2 МПа – давление в пневмосети;

η = 0,98 – коэффициент полезного действия привода.
Тогда
Н.
Расчет приспособления на точность

Для обработки диаметра 73-0,5 мм спроектирован патрон с пневмоприводном. Необходимая точность будет отмечена, если максимальная результирующая погрешность δ_Σ будет меньше допуска на получаемый размер Т примерно на 10-15%, то есть δ_Σ < T .
Суммарная погрешность рассчитывается по формуле:
, (5.6)
где К = 1-1,2 – коэффициент, учитывающий закон распределения составляющих погрешностей.

Определим величины составляющих погрешности обработки.

δ_с - погрешность станка в нагруженном состоянии.

Погрешность δ_с является результатом совокупного влияния радиального биения базирующей поверхности шпинделя δ_с1 и отклонения от перпендикулярности рабочей поверхности стола к оси вращения шпинделя δ_с2. Для станков класса точности Н : δ_с1= 0,012 мм; δ_с2= 0,04 мм;

δ_р.п.- погрешность расположения приспособления на станке для кондукторов обычно не учитывается, так как совмещение оси сверла с осью кондукторной втулки достигается путем настройки, δ_р.п.=0;

δ_п.у.- погрешность расположения установочных поверхностей относительно поверхностей, которыми приспособление ориентируется на станке, δ_п.у.=0,01мм;

δ_б- погрешность базирования заготовки в приспособлении, δ_б=0;

δ_з- погрешность закрепления, вызываемая действием зажима. Зависит от типа приспособления и характера зажима, δ_з=0,07мм;

δ_п.н.- погрешность расположения направляющих элементов для инструмента относительно установочных поверхностей приспособления, δ_и=0;

δ_р.н.- погрешность расположения инструмента. Так как имеется возможность точной выверки режущего инструмента, то δ_р.н.=0.

δ_и.з.- погрешность, вызванная износом режущего инструмента, δ_и.з.= 0,04мм; δ_н- погрешность настройки, то есть погрешность расположения инструмента относительно направляющих элементов приспособления, δ_н= 0,01 мм.

δ_g- погрешность от деформации, связанная с податливостью системы СПИД. Принимаем δ_g=0.
Результирующая погрешность:




мм
Таким образом, результирующая погрешность не превышает допуск

δ_Σ < T(0,091<0,5). Следовательно условие выполняется.
5.2 Расчет режущего инструмента

В качестве примера рассматривается вопрос конструкции и выбора геометрических элементов резца для обработки наружного диаметра на токарно-гидрокопировальном станке модели 1713.

Обработка ведется проходным резцом, оснащенным твердым сплавом Т5К10. Геометрические элементы лезвия определяют в зависимости от обрабатываемого материала и глубины резания.

Главный угол в плане =93°;

Передний угол при вершине =8°27’;

Задний угол главной режующей кромки = 6°;

Передний главный угол режующей кромки = -6°.

Сечение державки резца принимаем прямоугольной формы. Размеры поперечного сечения корпуса выбираем в зависимости от силы резания, материала корпуса, вылета и других факторов.

В качестве материала для корпуса резца выбираем углеродистую сталь 45, с пределом прочности при растяжении σ_В = 598 МПа (≈ 61 кгс/мм²) и допустимым напряжением на изгиб σ_и.д. = 200 МПа (≈ 20 кгс/мм²)
Определяем ширину прямоугольного сечения корпуса резца по формуле
(5.7)
где b-высота корпуса резца.
(5.8)
где l – вылет резца, l = 10мм.

Рz - сила резания, Н.

мм
Принимаем из конструктивных соображений сечение корпуса b = 16 мм.

Руководствуясь приведенными соотношениями получим высоту корпуса резца , принимаем: h = 25 мм.
5.3 Проектирование мерительного инструмента

В качестве примера определяются исполнительные размеры калибра – скобы для диаметра 73-0,5 мм полем допуска h14
Предельные размеры изделия являются номинальными размерами калибра.




d_min =73-0,5=72,5 мм

d_max=73+0=73 мм
H₁ =0,03 мм; Z₁ =0,048 мм; Y₁ =0 мм; H_p =0,005 мм
H₁ - допуск на изготовление калибров для вала;

Z₁ - отклонение середины поля допуска на изготовление проходного калибра для вала относительно наибольшего предельного размера изделия;

Y₁ - допустимый выход размера изношенного проходного калибра для вала за границу поля допуска изделия;

H_p - допуск на изготовление контрольного калибра для скобы.
ПРmax= =

ПРи = dmax + Y₁ =73+0=73

НЕmax = =
Контрольный калибр

К - ПРmax = =

К - НЕmax = =

К – ПРи = =


Рисунок 5.1 - Схема расположения калибра скобы для диаметра 73-0,5 мм полем допуска h14