Описание работы. Обеспечивать необходимое усилие зажима детали в процессе обработки
 Скачать 0.54 Mb.
|
|
Описание работы и обоснование конструкции станочного приспособления. Расчёт приспособления Конструирование приспособления (3-х кулачковый патрон с пневмозажимом) производим для операции 015 «Токарно-винторезная с ЧПУ». В качестве СОЖ используется 2% раствор эмульсола. Закрепление заготовки производится с помощью 3-х кулачкового патрона с пневмозажимом с упором во вращающийся центр. Патрон должен соответствовать следующим требованиям: - обеспечивать необходимую точность установки детали; - обеспечивать необходимое усилие зажима детали в процессе обработки; - обеспечить необходимую жесткость закрепления; -простота установки-снятия детали оператором станка; -свободный подвод инструмента к области резания; - размеры патрона с закреплённой в нём деталью должны вписываться в габариты станка; - иметь как можно больший ресурс, и высокую износостойкость поверхностей непосредственно соприкасающихся с деталью%; -обеспечить безопасную работу оператора станка. Исходными данными для конструирования являются: - геометрия детали на данном этапе обработки; - расположение обрабатываемых поверхностей; - геометрия рабочей зоны станка; - наличие у станка элементов управляющих «зажимом-разжимом» заготовки и развиваемое им усилие; -присоединительные размеры станка. Первоначально выбираем схему базирования детали в приспособлении таким образом, чтобы обеспечить оптимальное положение детали во время обработки. На рис. 4 показана схема базирования заготовки. Практическая реализация принятой схемы базирования выглядит следующим образом. Деталь ставится установочной базой А (по торцу) с последующим прижимом по наружному диаметру Б. Пневмопривод, закрепленный на фланце, установленном на заднем конце шпинделя 8 торцекруглошлифовального станка, состоит из муфты подачи сжатого воздуха 10, и вращающейся части силового привода 9. В ней поршень D c штоком, жестко соединенным с соединительным хвостовиком 7, который напрямую соединяет его с центральной втулкой 5, находящейся в корпусе 6 приспособления. При подаче сжатого воздуха в муфту с давлением Р поршень со штоком перемещается вправо. Это перемещение по соединительному хвостовику передается на центральную втулку, которая своим перемещением вызывает перемещение постоянного кулачка 3. Перемещение постоянного кулачка 3 вызывает диаметральное перемещение сменного 2 кулачков, которые непосредственно и осуществляют зажим и разжим заготовки 1. Силовой расчёт приспособления Силовой расчёт патрона сводится к определению необходимой силы действующей на деталь, в результате которой возникает сила трения, препятствующая повороту детали относительно патрона во время обработки. Усилие зажима для 3-х кулачкового патрона с клиновым приводом определяется по зависимости:  =  H;где,  - сила резания, Н; =2,5– коэффициент запаса по рекомендациям источника; = 170 мм - диаметр обрабатываемой поверхности;  = 0,1 коэффициент трения;  = 90 мм – высота кулачка.  = 300; х = 1,0; у = 0,75; n = -0.15;  = 1,4 по таблице – степенные показатели и коэффициент учитывающий условия обработки; = 10·300· · · ·1,4=898Н; =  H;Определяем потребную силу привода приходящеюся на три кулачка, Н Ǫ = n  ·tg (ß+φ)· · = 3·1.05· · tg (15°+5°50`)·67181· = 22233H; = 0,105- коэффициент трения клина;L=90мм- высота кулачка; I = 12мм- длинна зажима кулачка;  = 60мм- длина вылета кулачка до точки зажима; =170мм- диаметр обрабатываемой поверхности;D= 40мм- диаметр зажимаемой части; где, ß=15°- угол скоса клина; φ=5°50` - угол трения на наклонной поверхности клина; n= 3- число кулачков;  =1,05- коэффициент запаса.Диаметр поршня силового привода, мм. В качестве силового привода принимаем пневмоцилиндр с рабочим давлением p = 0,4 Мпа. Диаметр поршня пневмоцилиндра определим по формуле:  =1,3 , мм =1,3 = 217 ммВ связи с тем что, на данном станке обрабатываются детали всей номенклатуры, принимаем стандартное значение диаметра поршня по ГОСТ19900-74 принимаем =220 мм с рабочим ходом поршня S = 110мм. = π ·  pη=3.14· ·0.4·0.85=51672 HРасчёт приспособления на точность Схема базирования детали в патроне для данного технологического перехода представлена на рисунке. Практическая реализация принятой схемы базирования выглядит следующим образом. Деталь ставится установочной базой А (по торцу) с последующим прижимом по наружному диаметру Б. Прижим детали осуществляется перемещением кулачков, в радиальном направлении от перемещения штока пневмоцилиндра. Ориентация патрона на шпинделе станка осуществляется по внутреннему диаметру с посадкой Ø220  , в свою очередь кулачки устанавливаются на паз с посадкой 20 .На первом этапе необходимо выбрать и обосновать параметры для расчёта приспособления на точность. Для обеспечения параллельности обрабатываемых плоскостей относительно базовой плоскости заготовки, в пределах заданных допусков размеров, в качестве расчётных параметров следует принять: - отклонения от радиального биения рабочей (установочной) плоскости кулачка Поз.3 относительно установочной поверхности А (Ø220 ) корпус патрона Поз 5.- отклонение от торцевого биения рабочей (установочной) плоскости кулачка Поз.3 относительно установочной поверхности А (Ø220 ) корпуса патрона Поз.5.После обработки имеется для 12 степени точности обрабатываемой поверхности по табл.4 ГОСТ 24643-81 отклонения расположения – допуск параллельности обработанной поверхности относительно установочной базы Т=0,1 мм. После обоснования и выбора параметров необходимо рассчитать точность приспособления по формуле: Таблица 3.1 – Расчёт точности изготовления приспособления для токарной обработки
Таким образом, погрешность изготовления (точность в сборе) приспособления для обеспечения отклонения радиального биения относительно поверхности А, относительно поверхности Б составляет 0,02 мм, а отклонение от торцевого биения рабочей (установочной) плоскости кулачка Поз.3 относительно установочной поверхности А также составляет 0,02мм. Описание работы и расчёт мерительного инструмента Рассчитываем скобу для размера Ø32  Отклонения детали: es=-0.025; ei=-0.087; IT=-0,062; Определяем предельные размеры детали, номинальные размеры калибра.  =d+es=32-0.025=31,985мм. = d+ei=32-0.085=31,913мм.Определяем отклонения и допуски калибра скобы:  =0.025;  =0,002;  =0,003ПРmin= - - = 31,985 – 0.025 -  = 31,9585 ммПРизн= + = 31,985+ 0,002 = 31,987 ммР-НЕ(  )+ = - = 31,913 - = 31,9115 ммР-НЕ = 31,913  0,00153.3 Расчёт режущего инструмента 1. Рассчитываем сборный проходной резец Материал державки резца сталь 45 с допусками напряжения на изгиб.  = 20 кгс/ ( 200 МН/ ).2. Конструктивные размеры резца 2.1 Общая длинна L=150мм; 2.2 Расстояние от вершины резца до боковой поверхности в направлении главной режущей кромки  = 21мм.2.3 Радиус закругления вершины резца r=0.5мм. 2.4 Пластина из твёрдого сплава Т15К6 ГОСТ 19059-80; 2.5 Сечение державки Н×В×16. 3. Геометрические параметры части резца. γ= 15°; α = 10°; π = 3°; Проверим на прочность державки резца σ =  / – условие прочности резца на изгиб. = Pz · 1- изгибающий момент = 93,5 · 60 = 5610 кгс/ммPz = 45кгс= 450 Н – сила резания L = 60мм – вылет резца  = /6=1666 - момент сопротивления изгибу.σ= 5610/1666=3,36кгс/ =33,6мин/ .σ  , следовательно прочность резца обеспечена. |
=0,038мм, так как установка патрона в посадке Н6/h7
=
=30мкм; 
=20мкм, для закрепления по шлифованной поверхности
=
= 
=0,011мм, так как осуществляется контакт установочной плоскости патрона с установочной плоскостью станка по штифтам с посадкой Н7/h8
=0, так как в приспособлении отсутствуют направляющие элементы
= 0,1мм
= 1,2; 
=0,6;
=0,1-1,2·