Проектирование технологического процесса механической обработки детали – вилка КЗР0114305 (Конструкторский раздел дипломного проекта)

Закрепления детали осуществляется с помощью прижима 4,который фиксируется при помощи винта 5.

Приспособление крепится на станке с помощью болтов 11, устанавливаемых в Т-образные пазы стола станка.

2.1.2 Расчет приспособления на точность

На точность обработки влияет ряд технологических факторов, вызывающих общую погрешность обработки eо, которая не должна превышать допуск d выполняемого размерапри обработке заготовки, то есть  eоd.

         Расчет точности изготовления приспособления будем вести из условия обеспечения размера заготовки  68+0,5 мм по методике, изложенной в литературе [5].

         Погрешность изготовления приспособления eпр, мм

               eпрd-Кт×=

                       =0,5-1,1× мм.

где d - допуск выполняемого при обработке размера заготовки, мм,

      d=0,5 мм;

      Кт – коэффициент, учитывающий отклонение рассеивания значений соответствующих величин от закона нормального распределения, Кт=1,0…1,2, принимаем Кт=1,1;

      Кт₁ - коэффициент, учитывающий уменьшение предельного значения  погрешности базирования при работе на настроенныых станках, Кт₁=0,80…0,85, принимаем Кт₁=0,83;

      e_б – погрешность базирования, мм, e_б=0 мм;

      e_З – погрешность закрепления заготовки, мм, e_З=0 мм, так как при закреплении не происходит смещение заготовки в направлении выдерживаемого размера;

      e_У – погрешность установки приспособления на станке, мм,  e_У=mS/L=68×0,045/130=0,0235 мм,

m – длина обрабатываемой поверхности, мм, m=68 мм;

S – наибольший зазор между направляющими шпонками приспособления и Т-образным пазом стола станка, мм; при посадке Н7/h8  S=0,045 мм.

L – расстояние между шпонками, мм L=130мм;

      e_И – погрешность от изнашивания установочных элементов, мм,

                      e_И =0,01 мм,

     e_П – погрешность от смещения инструмента, мм, e_П=0 мм;

      Кт₂ – коэффициент, уточняющий долю погрешности обработки в суммарной погрешности, Кт₂=0,6…0,8, принимаем Кт₂=0,65;

      w - средняя экономическая точность обработки, мм, w=0,12 мм.

Таким образом параллельность установки призмы относительно основания не должна превышать 0,45 мм.

2.1.3  Расчет необходимого усилия зажима

Уравнение равновесия силы зажима и сил, возникающих при фрезеровании выразится следующим образом:

W×f=k×,

где W- усилие зажима, Н;

       f- коэффициент трения на рабочих поверхностях зажимов, для гладких поверхностей f=0,25;

       К – коэффициент запаса

К=К₀·К₁·К₂·К₃·К₄·К₅·К₆=1,5·1,3·1,2·1,2·1,3·1,0·1,0=3,65 ,

       К₀- коэффициент гарантированного запаса, К₀=1,5;

       К₁ – коэффициент, учитывающий возрастание сил обработки при затуплении инструмента, К₁=1,3;      

          К₂ – коэффициент, учитывающий неравномерность сил резания из-за непостоянства снимаемого при обработке припуска, К₂ =1,2;

       К₃ – коэффициент, учитывающий изменение сил обработки при прерывистом резании, К₃ =1,2;

      К₄ – коэффициент, отражающий непостоянство развиваемых приводом сил закрепления, К₄ =1,3; 

      К₅ – коэффициент, учитывающий непостоянство развиваемых сил зажимных устройств с ручным приводом, К₅ =1,0 – при удобном расположении и малом угле поворота зажимных устройств;

      К₆ – коэффициент, учитывающий наличие моментов стремящихся, повернуть заготовку, установленную плоской поверхностью на постоянные опоры, К₆ =1,0;

      Pz – главная составляющая силы резания, Н

,

где Ср – постоянный коэффициент: Ср=68,2;

      t – глубина резания, t=2 мм;

      Sz – подача  на зуб, S=0,1 мм/об;

            x, y, u, w, q, –показатели степени: x=0,86, y=0,72, u=1,0, q=0,86, w=0;

      Кр – поправочный коэффициент

                   Кр=Кмр×Кgр×Кjр×Кlр×Кrр,

где Кмр – поправочный коэффициент, учитывающий влияние качества обрабатываемого материала на силовые зависимости

                    Кмр=(НВ/750)^0,75=(500/750)^0,75=0,718,

где НВ – твердость материала по Бринеллю;

      Кgр, Кjр, Кlр, Кrр – поправочные коэффициенты, учитывающие влияние геометрических параметров режущей части инструмента на составляющие силы резания: Кgр=1, Кjр=1, Кlр=1, Кrр=1;

                      Кр=0,718×1×1×1×1=0,718.

H.

Н,

Н.

Сила резания

         Р= Н.

Сумма моментов

           W×b=Q×a,

где Q– сила затяжки, Н;

      a, b,  – плечи сил, мм.

Тогда

          ,

 Н.

Зная необходимое усилие зажима, производим расчет зажимного устройства – винта.

Определяем номинальный диаметр резьбы:

,

где С – коэффициент, для основной метрической резьбы С=1,4;

      - допустимое напряжение растяжения-сжатия; для стали 45  МПа.

мм;

По конструктивным соображениям принимаем винт М16.

Определяем момент М, который нужно развить на винте для обеспечения заданной силы зажима, Н×м:

,

где rcp – средний радиус резьбы, м

м;

a – угол подъема резьбы, a=2°;

f– угол трения в резьбе,  f=10°;

Мтр – момент трения в месте контакта винта, Н·м:

 ,

где f – коэффициент трения, f=0,15;

       rпр – приведенный радиус контакта; rпр  =0,004 м,

 Н·м,

 Н·м.

2.1.4  Расчет элементов приспособления на прочность

В данном приспособлении для фрезерования перемычек наиболее нагруженным элементом является резьба зажимного винта, работающего на срез и смятие, однако ее параметры были приняты в соответствии с прочностными расчетами, поэтому этот элемент удовлетворяет условию