Станочные приспособления

 

                                                                         (2.9)

 

При сверлении Сталь Х12М для расчета крутящего момента См=0,0345, q=2,0, y=0,8 [2]; для расчета осевой силы СP=68, q=1,0, y=0,7 [2]. Тогда

 

Н.

 

Мощность резания при сверлении  определяется по формуле

 

                                                                                    (2.10)  

 

 

 

Основное время обработки определяется по формуле:

 

                                                                                                (2.11)

 

где    L – общая длина обработки, мм;

i – число проходов, i = 6;

n – частота вращения, об/мин;

s – подача, мм/об.

 

,                                                                                           (2.12)

 

где l –  рабочая длина резания, мм;

l1 – длина врезания, мм;

l2 – длина перебега инструмента, мм.

 

По таблице определяется суммарная величина врезания и перебега инструмента: при сверлении отверстия сверлом Ø 3,5 мм l1+l2=2 мм [6] .

Тогда

 

 

Результаты режимов резания сведены в таблицу 1.

 

Таблица 1 – Результаты режимов резания.

 

Наименование перехода	Матер. реж. части	t, мм	s, мм/об	V, м/мин	Мкр, Н×м	Pz, H	n, об/мин	N, кВт	i	То, мин
Сверление	ВК8	1,75	0,08	9,89	1,29	938,3	900	0,12	6	0,625

 

На основании полученных расчетов выбирается радиально- сверлильный станок 2М55. Техническая характеристика станка:

Наибольший условный диаметр сверления в стали, мм..........................50

 

Вылет шпинделя, мм......................................................................375...1600

Расстояние от торца шпинделя до рабочей поверхности                 плиты, мм..................................................................................................450...1600

Наибольшее перемещение, мм

вертикальное, рукава по колонне......................................................................750

горизонтальное, сверлильной головки по рукаву..........................................1225

Конус Морзе отверстия шпинделя..............................................................5

Число скоростей шпинделя........................................................................21

Частота вращения шпинделя, об/мин............................................20...2000

Подача шпинделя...........................................................................0,056...2,5

Мощность электродвигателя привода главного движения , кВт........5,5

Габаритные размеры, мм

длина ...................................................................................................................2665

ширина................................................................................................................1020

высота.................................................................................................................3430

Масса, кг...................................................................................................4700

 

2.6 Расчет сил зажима

 

Сила зажима определяется по формуле [4]

 

,                                                                             (2.13)

 

где К – коэффициент гарантируемого запаса;

Мкр – крутящий момент, Н×м;

D – диаметр детали, установленный в призму, D=30 мм;

f – коэффициент трения, f=0,25;

α – угол призмы, α=90°.

 

Коэффициент гарантируемого запаса определяется по формуле:

 

,                                                     (2.14)

 

где К0 – постоянный коэффициент запаса, учитывающий неточность расчетов. При всех случаях механической обработки К0=1,5;

К1 – коэффициент, учитывающий состояние поверхности заготовки (обрабатываемая или необрабатываемая), К1 = 1;

К2 – коэффициент, учитывающий увеличение сил резания от прогрессирующего затупления режущего инструмента, К2 = 1;

К3 – коэффициент, учитывающий увеличение сил резания при обработке прерывистых поверхностей на заготовке, К3=1;

К4 – коэффициент, учитывающий постоянство зажимной силы, развиваемой приводом, К4 = 1;

 

 

К5 – коэффициент, учитывающий удобство расположения рукояток в ручных зажимных устройствах, К5 = 1;

К6 – коэффициент, учитывающий при наличии моментов, стремящихся повернуть обрабатываемую заготовку вокруг оси, К6 = 1,5.

 

 

По ГОСТ 12.2.029-88 принимается К=2,5.

В результате сила зажима равна:

 

 

Определяется  диаметр пневматического цилиндра двустороннего действия. Поскольку подача воздуха осуществляется в бесштоковую полость, то диаметр пневмоцилиндра определяется по формуле: 

 

,                                                                                         (2.15)

 

где р – давление в сети, р = 0,4 МПа;

Q – сила зажима, Q=W=238,4 Н.

 

 

 По ГОСТ 15608-81 принимается пневмоцилиндр с параметрами: диаметр пневмоцилиндра D=40 мм, диаметр штока d=14 мм.

 

Сила на штоке для пневмоцилиндров двустороннего действия при подаче воздуха в бесштоковую полость определяется по формуле:

 

,                                                                                  (2.16)

  

где D – диаметр пневмоцилиндра, мм;

     р – давление в сети , МПа;

      η – КПД пневмоцилиндра, η=0,9.

                                                                

 

 

         

 

 

Отсюда видно, что усилия пневмоцилиндра будет достаточно для зажима детали.

 

2.7 Расчет приспособления на  точность

 

Расчет приспособления на точность ведется согласно рекомендациям источника [7].

Под точностью приспособления понимается свойство его конструкции обеспечивать в процессе эксплуатации заданную точность обрабатываемой детали.

Заданная точность обрабатываемой детали будет обеспечена, если суммарная погрешность обработки меньше допуска на получаемый размер на 10-15%,  то есть должно соблюдаться следующее условие

 

∑ε < ТН,                                                           (2.17)

 

где  ∑ε – суммарная погрешность обработки;

ТН – допуск на межосевое расстояние между отверстиями 38±0,1 мм; ТН = 0,2мм.

 

Суммарная погрешность обработки является следствием различных

факторов и определяется по формуле [9]:   

 

,    (2.18)

 

где δс –  погрешность станка в ненагруженном состоянии, вызываемая погрешностями изготовления и сборки его деталей и узлов, по таблицам  δс=0,02 [9];

δр.п. – погрешность расположения приспособления на станке. Для кондукторов она обычно не учитывается, так как совмещение оси сверла с осью кондукторной втулки достигается путем настройки, δр.п.= 0;

δн –  погрешность настройки, связанная с погрешностью расположения инструмента относительно направляющих элементов приспособления. Она определяется зазором между сменной втулкой и сверлом, потому что положение кондуктора на столе станка достигается путем совмещения оси сверла с ось кондукторной втулки. Сверление производится сверлом диаметром  3,5-0,03 мм. Диаметр отверстия в сменной втулке мм.

Максимальный зазор между втулкой и сверлом будет составлять:

 

 

 

δн =Smax= 0,012 + 0,03 = 0,042 мм.

 

δб – погрешность базирования заготовки в приспособлении, определяется максимальным зазором между посадочным отверстием    детали Ø18Н7(+0,018)мм и поверхностью установочного пальца                  Ø18f7

 

Smax= 0,018 + 0,034 = 0,052 мм.

 

Следовательно, δб = 0,052 мм.

δз – погрешность, вызываемая закреплением заготовки в приспособлении. Определяется дополнительным смещением заготовки при ее закреплении; по таблицам δз = 0,02 мм [9];

δп.н. – погрешность расположения направляющих элементов относительно опорных элементов приспособления. Для кондуктора со сменной втулкой она возникает вследствие зазора между промежуточной и сменной втулками δs , а также вследствие биения внутреннего диаметра сменной втулки относительно наружного δвт; сменная втулка устанавливается в промежуточную по посадке  мм.

По таблицам  δвт=0,004 мм.

Тогда

 

δs. = 0,015+0,014 = 0,029 мм.

δп.н. = 0,004+0,029 = 0,034 мм.

 

δп.о. – погрешность расположения опорных поверхностей относительно посадочных поверхностей приспособления. Она определяется отклонением от параллельности установочной поверхности для детали относительно нижней поверхности корпуса кондуктора, которой он устанавливается на стол станка;  δп.о. = 0,03 мм;

δи – погрешность инструмента, порождаемая погрешностью его изготовления, δи = 0;

δр.и. – погрешность расположения инструмента на станке, δр.и. = 0;

δд. – погрешность, возникающая вследствие деформации технологической системы СПИД, δд. = 0;

δиз – погрешность, вызываемая износом режущего инструмента, δиз = 0;

К – коэффициент, учитывающий закон распределения составляющих погрешностей; К = 1.

 

Суммарная погрешность обработки

 

 

Так как результирующая погрешность меньше допуска на межосевое расстояние отверстий, то приспособление будет обеспечивать заданную точность.

 

2.8 Описание служебного  назначения и принцип действия  приспособления

  

Приспособление применяется для обработки шести отверстий Ø 3,5 мм

 в детали «Гильза» в среднесерийном  производстве. Заготовка устанавливается основанием на установочный палец и наружной цилиндрической поверхностью на призму . Зажим заготовки осуществляется подвижной призмой, которая соединена со штоком через пластину. Воздух в пневмоцилиндр  поступает в бесштоковую полость через штуцер . Поршень со штоком движутся влево, и происходит зажим заготовки. При подаче воздуха в штоковую полость поршень со штоком движутся вправо, и происходит разжим заготовки. Сверление шести отверстий проходит последовательно через быстросменные втулки, которые крепятся на кондукторной плите. Кондукторная плита закрепляется на стойке с помощью штифта Ø 3 мм и фиксатора (см. КП 04.00.04 СБ).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3 Конструкторская часть

 

3.1 Разработка технических  требований на приспособление

 

Спроектированное приспособление должно отвечать следующим требованиям: иметь достаточную жёсткость для обеспечения требуемой точности обработки, иметь невысокую стоимость и малую трудоёмкость при изготовлении, быть не сложным по конструкции, удобным в обслуживании, ремонтопригодным и травмобезопасным в процессе эксплуатации.

К приспособлению предъявляются следующие требования:

-Цилиндр должен быть герметичен и не пропускать сжатый воздух при давлении 0,4 МПа;

-Усилие зажима Q=452 Н.

 

3.2 Обоснование выбора  материала деталей приспособления

 

При выборе материалов деталей станочного приспособления необходимо учитывать их свойства, условия работы деталей и конструкций, характер нагрузок и возникающих напряжений.