Шишкин Основы проектирования станочных приспособлений 2010. Конструкторскотехнологическое обеспечение машиностроительных производств Москва 2010
 Скачать 7.83 Mb.
|
|
заготовок Расчетная схема Пояснение к схеме Формула Силы R и Q прижимают заготовку к опорам протягивание отверстий, цекование бобышек и др) При const R = 0 Q = при var R = Q > 0 для устранения зазоров в системе и вибрации) Сила R направлена против силы Q и стремится оторвать заготовку от опор (цекование бобышек на вертикально- сверлильном станке с подачей вверх и др) Для ЗМ типа I 2 Для ЗМ типа II Q Сдвигу заготовки под действием силы R препятствуют силы трения, возникающие в местах контактов заготовки с опорами и ЗМ (фрезерование по замкнутому контуру и др. Здесь ив некоторых случаях ниже силы трения на эскизе не показаны ОП ЗМ ( ) KR Q f f = + Составляющая направлена к опорам, а составляющая стремится сдвинуть заготовку в боковом направлении Для ЗМ типа I Q = [KR 2 + f ЗМ R 1 J 1 /(J 1 + + J 2 ) – ОП + + ОП + f ЗМ ). Для ЗМ типа II Q = (KR 2 – – R 1 f ОП )/(f ОП + f ЗМ ). Если KR 2 < ОП и отсутствуют вибрации, то Q = 0 236 Продолжение табл. П Расчетная схема Пояснение к схеме Формула Составляющая направлена навстречу силе Q и стремится оторвать заготовку от опора составляющая R 2 стремится сдвинуть заготовку в боковом направлении Для ЗМ типа I принимать большее из двух значений Q = KR 1 J 2 /(J 1 + J 2 ) и Q = [KR 1 – f ЗМ R 1 J 1 /(J 1 + J 2 ) + ОП + + J 2 )]/(f ЗМ + ОП для ЗМ типа II принимать большее из двух значений Q = KR 1 и Q = (KR 2 + R 1 f ОП )/(f ОП + + f ЗМ ) Сила Q определяется из равенства нулю моментов всех сил относительно точки О Q = K(R 2 e + R 1 l)/(a + f ОП l) Короткая заготовка диаметром D установлена в патроне с n кулачками. Опасен проворот заготовки под действием момента M Q = Длинная заготовка диаметром D консольно закреплена в трех- или четырехкулачковом патроне, имеющем кулачки с короткими уступами. Опасен сдвиг заготовки под дейсвием составляющей силы резания L – расстояние от места закрепления заготовки до силы R z Для трехкулачкого патрона Q = KR z L/(0,75Df); Для четырехкулачкого патрона Q = KR z L/(1,42Df) 237 Продолжение табл. П Расчетная схема Пояснение к схеме Формула Заготовка закреплена в гидропластмассовом патроне (а) или на гидропластмассовой оправке (б. Давление p k , действует по цилиндрической поверхности заготовки на длине зоны контакта Силы T дейсвуют по краям зоны контакта расчет p k , l k и T) KM = (T + 0,5p k l k )πD 3 2 f и KM = (T + 0,5p k l k )πd 3 2 f Заготовка закреплена на прессовой цилиндрической оправке. Давление действует по цилиндрической поверхности диаметром и длиной l k , равной длине рабочей шейки оправки P k = 2KM/(πd 3 Цилиндрическая оправка для установки заготовки с гарантированным зазором и скреплением по торцам. Давление р б и р ш действует на торцы заготовки навстречу друг другу. При равенстве диаметров буртика и шайбы б = ш) можно считать р б = р ш = р Р = ш – d 3 3 )] 238 Продолжение табл. П Расчетная схема Пояснение к схеме Формула Оправка скреплением заготовки двумя конусами, стягиваемыми с осевой силой Q Q = 2KM sin α/(fd З ) Оправка с гофрированными втулками. Силы закрепления, создаваемые одной гофрированной втулкой, представляют собой две кольцевые силы Q. Поскольку эти силы расположены близко друг от друга, можно считать, что одна гофрированная втулка создает одну кольцевую силу 2Q 2Q = где n – число гофрированных втулок Заготовка центрируется по выточке и прижата к торцовым опорам, расположенным по диаметру ОП, прихватами, расположенными по диаметру D ПР Заготовка нагружена моментом Ми осевой силой R Для ЗМ типа I Если тангенциальная жесткость (по касательной к поверхности заготовки вместе приложения силы закрепления) зажима велика, то Q = {KM – – f ОП D ОП RJ 2 /[2(J 1 + J 2 )] + + f ЗМ RD ПР J 1 /[2(J 1 + + J 2 )]}/[0,5(f ЗМ D ПР + + f ОП D ОП )]. Если тангенциальная жесткость мала, то Q = {KM – – f ОП D ОП RJ 2 /[2(J 1 + + J 2 )]}/(0,5D ОП f ОП ). Для ЗМ типа II Если тангенциальная жесткость велика, то Q = (2KM – – f ОП RD ОП )/(f ЗМ D ПР + + f ОП D ОП ). Если тангенциальная жесткость мала, то Q = (2KM – – f ОП RD ОП )/(f ОП D ОП ) 239 Продолжение табл. П Расчетная схема Пояснение к схеме Формула Заготовка установлена в кольцевую проточку и нагружена моментом M и осевой силой R Для ЗМ типа I Если тангенциальная жесткость велика, то Q = [KM – ОП ⋅ (D 3 – – d 3 )/(D 2 – d 2 )]/{[(D 3 – – ОП – d 2 )] + + D 1 f ЗМ /2}. Если тангенциальная жесткость мала, то Q = [3KM – – ОП – d 3 )/(D 2 – – ОП (D 3 – d 3 )/(D 2 – – d 2 )] Для ЗМ типа II Если тангенциальная жесткость велика, то Q = {KM – 1 ОП (D 3 – – d 3 )/(D 2 – d 2 ) × J 2 /(J 1 + + J 2 ) + f ЗМ RD 1 /2 × J 1 (J 1 + + J 2 )}/[ 1 ОП (D 3 – d 3 )/(D 2 – – d 2 ) + f ЗМ D 1 /2]. Если тангенциальная жесткость мала, то Q = [3KM – – ОП – d 3 )/(D 2 – – d 2 ) × J 2 /(J 1 + + ОП – – d 3 )/(D 2 – Цилиндрическая заготовка установлена в призме с углом α и нагружена моментом M Без учета трения на торце Q = KM/[f ЗМ D/2 + + ОП 240 Продолжение табл. П Расчетная схема Пояснение к схеме Формула В заготовке, установленной в призме, одновременно обрабатывают несколько отверстий. При малой радиальной жесткости инструмента (большом вылете, нет кондукторных втулок, возможен проворот заготовки под действием суммарного момента M Q = KM/[f ЗМ D/2 + + F ОП D/(2sin 2 α )] Инструмент имеет большую радиальную жесткость (малый вылет, работа по кондукторным втулкам) Q = 0 , так как проворот заготовки предупреждает режущим инструментом Заготовка установлена горизонтальной и боковыми поверхностями. Сила резания R стремится повернуть заготовку вокруг точки О, чему препятствуют силы трения Если сила закрепления Q приложена в точке, являющейся, центром тяжести опорного треугольника, то Q = ОП + + r 2 + r 3 ) + 3f ЗМ r 4 ] Если силане совпадает с центром тяжести опорного треугольника, то Q = ОП + + br 2 + cr 3 ) + f ЗМ r 4 ] коэффициенты a, b, c в сумме равны 1 и находятся из уравнений статики) Заготовка установлена в центрах и поджата задней бабкой с силой Q. Составляющая силы резания и осевая сила, действующая со стороны переднего центра, условно не показаны Q = K × × 2 об (2 )) Z y x R R R D L + − × × [1 – tg(β + + φ 1 )tgφ 2 × П + φ 1 )] 241 Окончание табл. П Расчетная схема Пояснение к схеме Формула Заготовка установлена в центрах и поджата задней бабкой с силой Q. Поводковое устройство врезается в торец заготовки. Составляющая силы резания условно не показана Силу поджима задней бабкой вычислять, как указано выше, и проверить по врезанию поводка в торец заготовки Q ≥ πP Z П D об /D П Заготовка установлена в ценрах и поджата задней бабкой с силой Q, передний центр рифленый. Составляющая силы резания условно не показана Силу Q вычислять, как указано выше, и проверить по внедрению рифлей переднего центра в заготовку Q ≥ ≥ 2P Z tg(γ/2)/sin(ψ/2) × × D об /D П Примечание. Q – сила закрепления M – момент R – сила резания и ее составляющие R X , R Y , R Z , ОП и f ЗМ – коэффициенты трения в местах контакта заготовки с опорами и с ЗМ соответственно J 1 , J 2 – жесткости ЗМ и опор соответственно если значения J 1 и J 2 неизвестны, принимать J 1 /(J 1 + J 2 ) = = 0,3 ÷ 0,4 и J 2 /(J 1 + J 2 ) = 0,6 ÷ 0,7]; K – коэффициент запаса об – диаметр обрабатываемой поверхности, мм L – длина заготовки, мм ψ – угол при вершине центра, β = 90˚ – ψ/2; φ 1 и φ 2 – углы трения на поверхности конуса центра и пиноли соответственно (φ 1 = φ 2 = 3˚); l – расстояние от середины центрового гнезда до середины пиноли, мм П – длина пиноли, мм П – угол при вершине поводка П – диаметр окружности расположения поводков γ – угол при вершине рифлений. 242 ПРИЛОЖЕНИЕ 2 Таблица П Погрешности базирования б заготовок в СП Базирование. Обрабатываемые поверхности Схема установки Выдерживаемый размер Δ б А 0 В tg l IT ⋅ τ при 90 ψ ≠ ° ; 0 при 90 ψ = ° С 1 l IT По плоским поверхностям. Обработка уступа 1 КН при 90 β = α ÷ ° ; 0,5 (1 sin / sin при 0 β = ÷ α Н 0,5 (sin / sin 1) d IT × × β α +По наружной цилиндрической поверхности в призму с углом 2α при обработке плоской поверхности или паза под углом β коси симметрии призмы 2 Н / sin Н 0,5 (1/ sin 1) d IT × × α Н 0,5 (1/ sin 1) d IT × × α +Тоже, при β = 90º 3 Н) / sin d IT α 243 Продолжение табл. П Базирование. Обрабатываемые поверхности Схема установки Выдерживаемый размер Δ б Н 1 0,5 d IT Н 0,5 d IT Тоже, при β = 0º 4 Н 0 L 0,5 d IT Н 0 Тоже, с прямым углом при обработке паза под углом β = 45º 5 Н Н 0 Н Наружной цилиндрической поверхностью на установочную плоскую поверхность и с закреплением призмой при обработке плоской поверхности или паза, параллельных установочной плоской поверхности 6 Н 0,5 d IT 244 Продолжение табл. П Базирование. Обрабатываемые поверхности Схема установки Выдерживаемый размер Δ б Н 1 Н Наружной цилиндрической поверхностью в призму со сферическими опорами при обработке плоской поверхности или паза под углом β = 90º 7 Н 0,5 (1/ sin 1) d IT α при 0.5 h d > (0,5 ) / sin d IT α при Базирование как на схеме установки 2 при обработке отверстий по кондуктору 8 h 0,5 (1/ sin 1) d IT α +при Базирование как на схеме 6, обработка как на схеме 8 9 h 0,5 d IT при любом h Наружной цилиндрической поверхностью в самоцентрирующ ие призмы при обработке отверстия в торце заготовки 10 х 0 245 Продолжение табл. П Базирование. Обрабатываемые поверхности Схема установки Выдерживаемый размер Δ б Н 1 , Н 2 гар 0,5 п IT IT + + + + + Δ Н 3 гар 2 D dп e IT IT + + + + Внутренней цилиндрической поверхностью на жесткий цилиндрический палец (оправку) с гарантированным зазором при обработке плоской поверхности или паза 11 Н 4 гар 0,5 D dп IT IT + + + Н, Н 0,5 п IT + + +Н 2 0,5 0,5 D dп e IT IT + + + То же, нос односторонним прижатием заготовки 12 Н 0,5 0,5 D dп IT IT + Н 1 , Н 0,5 Н 2e Внутренней цилиндрической поверхностью на жесткий цилиндрический палец с гарантированным натягом или на разжимную оправку обрабатываемая поверхность как на схеме 11 1. Н 0 246 Продолжение табл. П Базирование. Обрабатываемые поверхности Схема установки Выдерживаемый размер Δ б Как на схеме, нос учетом, что опорный торец заготовки не перпендикулярен коси базы 14 Н, Н 2 гар 0,5 2 2 tg d D dп IT e IT IT L + + + + + +Δ − γ То же, нос односторонним прижатием заготовки 15 Н, Н 0,5 2 0.5 tg d dП IT e IT L + + + + + γ Как на схеме 13, нос учетом, что опорный торец заготовки не перпендикулярен коси базы 16 L 1 2 tg L T IT r + γ 247 Окончание табл. П Базирование. Обрабатываемые поверхности Схема установки Выдерживаемый размер Δ б L 1 Ц L IT IT + L 2 , L 3 Ц Ц Ц 0,5 ctg D IT IT = = α Центровыми гнездами на центры (передний центр жесткий) при обработке двух торцов подрезными резцами, настроенными на размер L 4 17 L 4 0 L 1 L IT Тоже, но передний центр плавающий 18 L 2 , L 3 , L 4 0 h 1 гар D dп IT IT + + + Двумя цилиндрическими отверстиями на жесткие цилиндрический и срезанный пальцы при обработке верхней плоской поверхности 19 h 2 гар 1 ( )(2 ) п l + + + Δ + 248 Примечания 1. L, L 1 , L 2 , L 3 , L 4 , l, l 1 , d, D – линейные размеры заготовок, 1 , , , L L d D IT IT IT IT – допуски на размеры L, L 1 , d, D соответственно. 2. На схемах 2 – 10 d – диаметр базы (наружной цилиндрической поверхности) заготовки. На схемах 11 – 15 и 19 D – диаметр базы внутренней цилиндрической поверхности) заготовки. 3. На схемах 11, 12, 14, 15, 19 П – наружный диаметр жестких цилиндрических пальца и оправки, а П – допуск на П. На схеме 10 x – расстояние между осями базы и обработанного отверстия заготовки. 5. На схемах 11 – 15 е – эксцентриситет между базой и обработанной поверхностью вращения заготовки. 6. На схемах 11, 14, 19: Δ гар – гарантированный диаметральный зазор между базой заготовки и жесткими цилиндрическими пальцем и оправкой диаметром П. На схемах 14 – 16 γ – угол, характеризующий отклонение от перпендикулярности торца коси базы заготовки. 8. На схеме 16 Т – радиус опорного торца. 9. На схеме 7 2 2 2 2 2 min Ц min Ц ( 0.5 0.5 ) 0.5 ( 0.5 ) 0.25 Z r d IT d L r d L = + + − − + − , где Ц – расстояние между центрами кривизны сферических головок опор радиусом r, а d min – наименьшее значение диаметра базы заготовок в партии. 10. На схеме 9 показан частный случай, когда h = 0.5d. 11. На схемах 2 – 5 и 8: 2 α – угол призмы. 12. На схемах 2 – 5: β – угол между осью симметрии призмы и обратной поверхностью заготовки. 13. На схеме 17: ц и ц – соответственно, половина угла при вершине рабочего конуса и наибольший диаметр центрового отверстия заготовки ц и ц – соответственно, допуск на размер ц и глубину центрового отверстия заготовки. Для центровых отверстий с углом ц = о ц составляет 0.11 мм при значениях ц = 1; 2 и 2.5 мм 0.14 мм при ц = 4; 5 и 6 мм 0.18 мм при ц = 7.5 и 10 мм 0.21 мм при ц =12.5 и 15 мм 0.25 мм при ц = 20 и 30 мм. Размеры ц и ц на эскизе не показаны. 14. На схеме 1 условно показаны три горизонтальные и только одна боковая опоры τ – допуск угла ψ. |