ДЗ_МТОМ. Моделирование и расчет сил закрепления, действующих на заготовку
 Скачать 0.53 Mb.
|
|
Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана (национальный исследовательский университет)» (МГТУ им. Н.Э. Баумана) ФАКУЛЬТЕТ МАШИНОСТРОИТЕЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ КАФЕДРА ТЕХНОЛОГИИ МАШИНОСТРОЕНИЯ РАСЧЕТНО-ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА К ДОМАШНЕМУ ЗАДАНИЮ По предмету: «Моделирование технологических объектов в машиностроении» По теме: «Моделирование и расчет сил закрепления, действующих на заготовку» Студент МТ3-91 К.И. Юдаков (Группа) (И.О.Фамилия) Преподаватель А.В. Зайцев (И.О.Фамилия) 2020 г. 2 Оглавление ВВЕДЕНИЕ .......................................................................................................... 3 1 Исходный данные .......................................................................................... 4 1.1 Операция обработки детали .................................................................... 4 1.2 Используемое приспособление ............................................................... 5 2 Расчет силы закрепления ............................................................................... 6 3 Моделирование .............................................................................................. 7 ВЫВОД ............................................................................................................... 10 ПРИЛОЖЕНИЕ .................................................................................................. 11 3 ВВЕДЕНИЕ В процессе закрепления заготовок в приспособлениях или на станках с помощью универсальных средств происходит деформация нежестких деталей, таких, как тонкостенные кольца, длинные валы, корпусные детали и др. Деформации в ряде случаев могут достигать значительных величин, поэтому при закреплении нежестких деталей их необходимо рассчитывать (по формулам, известным из курса «Сопротивление материалов») либо определять экспериментально. Погрешности могут привести как к изменению положения, обрабатываемых поверхностей, так и к искажению их формы. В данной работе будет проведена проверка одной токарной операции из курсового проекта за 8 семестр. В результате исследования будет определено наличие пластических деформаций у заготовки от сил закрепления. 4 1 Исходный данные Определение возможности появления деформаций заготовки под действием сил закреплений будем рассматривать на примере токарной операции, приведенной в курсовом проекте за 8 семестр. 1.1 Операция обработки детали На данной операции обрабатывается деталь «Корпус буксирного прибора», чертеж которой приведен в приложении. Рисунок 1 Операция 025 Токарная с ЧПУ Закрепление заготовки происходит по предварительно обработанной наружной цилиндрической поверхности Ø70Н9 с упором в торец. Данная поверхность в процессе эксплуатации изделия контактирует с цилиндрической поверхностью крышки, которая надевается на корпус. При 5 наличии неровностей и повреждений на данных поверхностях возможно истирание, что приведет к быстрому износу механизма. 1.2 Используемое приспособление В качестве приспособления используется трех кулачковый механизированный патрон BH-D 210 Рисунок 2 Патрон BH-D 210 с накладными кулачками AWB-D Рисунок 3 Кулачок AWB-D 6 2 Расчет силы закрепления Расчет сил закрепления заготовки возьмем из курсового проекта за 8 семестр по формуле 𝑄 = 𝑘 ∙ 𝑀 3 ∙ 𝑓 1 ∙ 𝑅 = 2.5 ∙ 517.6 3 ∙ 0.8 ∙ 0.18 = 2995 𝐻 Где 𝑄 − сила закрепления 𝑘 − коэффициент запаса (примем 2,5) 𝑀 − крутящий момент 𝑓 1 − коэффициент сцепления поверхностей кулачка и заготовки 7 3 Моделирование Моделирование будем проводить в программе SOLIDWORKS SIMULATION 2015. Так как нам необходимо исследовать влияние кулачка на поверхность заготовки, то нет необходимости создавать полную модель заготовки и патрона с тремя кулачками. Достаточно смоделировать часть заготовки с поверхностями, по которым будет происходить контакт и один кулачок. При создании модели кулачка и заготовки необходимо задаться условием, что кулачок будет абсолютно твердым телом, задать материал заготовки, а также наложить контакт «нет проникновения» между поверхностью заготовки и кулачка. Рисунок 4 Модель заготовки и кулачка Также необходимо применить крепление «фиксированная геометрия» к заготовке и «ролик/скольжение» к двум граням кулачка для задания направления движения. 8 Рисунок 5 Эпюра напряжений Из приведенной эпюры напряжений видно, что максимальное напряжение составило 55Мпа из чего можно сделать вывод, что предел текучести материала не был достигнут. Из эпюры перемещений, расположенной ниже на рисунке 6, можно сказать, что деформация незначительная и не влияет на свойства и качество детали. 9 Рисунок 6 Эпюра перемещений 10 ВЫВОД Проведенное исследование показало, что в токарной операции, рассматриваемой в данной работе, приспособление и сила закрепления выбраны верно, так как в процессе закрепления не возникает пластических деформаций заготовки, следовательно готовая деталь будет обладать заданными техническими требования и показателями качества. 11 ПРИЛОЖЕНИЕ Чертеж детали |