Проектирование технологического процесса изготовления шпангоута. Конструирование и расчет приспособлений, страница 3

     Приспособление: зажимные губки.

     СОЖ: 5-8% укринол-1 ТУ38-101197-76.

1.  Глубина резания t = 1 мм.

2.  Длина рабочего хода L_рх = L_вр+L+L_пер=1+10 = 11  мм.

3.  Подача S_о=0,25 мм/об.

4.  Скорость резания предварительная:

       V=

V=

5.  Частота вращения шпинделя:

        n =

      Выбираем стандартную частоту вращения шпинделя n = 15 об/мин.

      Окончательная скорость резания:

        V =

        S_м = S_o´n = 0,25´15 =  3,75 мм/мин.

6.  Основное время: t₀= L_рх/ S_м= 11/3,75 = 2,93 мин.

При расчетах было принято:

Сечении державки резцов 900 мм².

Резцы с пластинами из ТС Т15К6.

Обрабатываемый материал: сталь 35ХГСА (НВ<229, s_В=720 Мпа, коэф-т обрабатываемости равен 0,7).

Значения врезания и перебега приняты геометрически.

 2. Схема сил, действующих на заготовку и расчет зажимного устройства.

1. Сила резания при точении:

P_z=CP_Z*t^XPZ*S^YPZ*HB^NPZ*k_m*k_j*k_z*k_Y*k_h

P_Z=360*7^0,89*0,3^0,77*229^0,75*1*1*0,5^0,07*1*1=44365,8 Н.

2. Уравнение равновесия:

P_Z*D_max*К=-4N_тр*D_max , отсюда выражаем силу трения:

N_тр=-P_Z*К/4

Так же сила трения равна:

N_тр=3Q*f,

где Q-сила зажима.

3Q*f=-P_Z*К/4

Q=-P_Z*К/12*f, f-коэф-т трения (0,1-0,2), К-коэф-т запаса (1,5).

3. Сила зажима равна:

Q=-44365,8*1,5/12*0,15=9242 Н.

4. Для коэф-та трения f=0,15 полный момент, приложенный к винту необходимый для передачи заданной силы:

М_полн=2,08*Q=2,08*9242=19223 Н*мм;

В расчете принято:

Конец болта плоский.

Коэф-т трения заготовки о болт-0,15.

Коэф-т запаса-1,5.

Сила Q зажимает заготовку в 4-х точках (см. схему сил).

Силы P_x и P_Y не участвуют в уравнении равнавесия т.к. моменты этих сил относительно оси вращения равны нулю.

Полный момент выбран для болта диаметром 20 мм, а в конструкции приспособления используется болт диаметром 22 мм, что повышает надежность конструкции.

3. Расчет припусков на обработку и предельных размеров по технологическим переходам для шпангоута с составлением расчетной таблицы.

Заготовку шпаногоута изготавливаем штамповкой в открытых штампах на молотах (штамповка в торец).

Согласно маршруту обработки шпангоута обработка наружного диаметра Æ2167_-1,75 ведется в два перехода чернового и чистового.

Расчет проведен по методике расчета припусков на обработку крупногабаритных деталей.

1. Минимальный припуск на черновую обработку:

2Z_{черн. min}=2(R_Zпок+h_пок+)

R_Zпок+h_пок=2500 мкм

2. Кривизна заготовки:

D_к=0,2*58=11 мкм

D_см=10 мм

3. Суммарное значение:

D_Sпок==10,12 мм

Значение S_черн принимаем равным 10,2.

Таким образом припуск на черновую обрабоку:

2Z_{черн min}=2(2,5+)=33,74 мм

4. Учитывая что наибольшая податливость заготовки не превышает 0,026 мкм/Н,

Примем W_сист=0,026+0,625=0,7 мкм/Н

5. При черновой обработке:

А=С_Y*S^Y*HBⁿ=243*0,3^0,75*229=5798

6. Приняв припуск по диаметру на черновую обработку 33,74 мм, получим глубину резания t=16,87 мм и, следовательно:

D_ост=0,7*5798[18,87^0,9-(18,87-10,12)^0,9]=2850 мкм

7. Коэффициент уточнения при черновой обработке:

К_Y=2850/10,12=0,28

8. Припуск на чистовую обработку:

2Z_{чист. min}=2(R_Zчерн+h_черн+)=2(250+240+)=7,668 мм

9. Общий припуск на обработку:

2Z_{о  min}=33,74+7,66=41,4 мм

10. Пересчитаем расчетный минимальный припуск на номинальный:

2Z_{о  пот}=2Z_{о  min}+ei_З-ei_д=41,4+6-1,750=45,65 мм

11. Расчетная таблица:

Маршрут обработки поверхности	Расчетный припуск, мм	Расчетный размер, мм	Допуск, мкм	Предельные размеры, мм		Фактические припуски, мм
				Dmin	Dmax	Zmin	Zmax
Поковка	-	2206,65	12000	2218,7	2206,7	-	-
Черновое обтачивание	33,74	2172,91	10200	2183,2	2173,0	35,5	33,7
Чистовое обтачивание	7,66	2165,25	1750	2167,0	2165,25	16,2	7,75
					Sо	51,7	41,45

12. Проверка:

   Td_З-Td_Д=2Z_{о  max}-2Z_{о  min}

12-1,750=51,7-41,45

          10,25=10,25

Определение припусков и предельных значений выполнено правильно.

4. Описание конструкции и работы контрольного приспособления.

Нижняя плита устанавливается на фундамент, затем в отверстие нижней плиты устанавливается верхняя плита. Вращение верхней плиты относительно нижней осуществляется с помощью шариков, которые находятся между плитами (аналог подшипника). На верхнюю плиту устанавливается изделие (шпангоут), которое фиксируется относительно оси вращения верхней плиты с помощью четырех винтов. Измерительная штанга устанавливается на фундамент с помощью магнитной плиты либо крепежных элементов. Измерительная штанга устроена таким образом, что индикатор может перемещаться в вертикальном направлении с определенного вида фиксацией. Далее происходит вращение верхней плиты, вместе с установленной на ней заготовкой, и измерение индикатором радиального биения.

6. Описание конструкции и работы зажимного приспособления.

На планшайбе в Т-образные пазы устанавливаются зажимные губки и прижимные планки. Четыре зажимные губки, расположенные в Т-образных взаимно перпендикулярных пазах, могут передвигаться от периферии к центру.

Фиксация зажимной губки относительно планшайбы производится с помощью болта, который прижимает прижимную планку в Т-образном пазе. Таким образом устанавливается заготовка и зажимается с четырех сторон зажимными губками. Основное требование-соблюдение соосности заготовки и оси вращения планшайбы.

Литература:

1.  Справочник технолога-машиностроителя. Т.1 и т.2. Под ред. А.Г. Косиловой и Р.К. Мещерякова.

2.  Обработка металлов резанием. Справочник-технолога. Под ред. А.А. Панова.

3.  Обработка металлов резанием. Справочник-технолога. Под ред. Г.А. Монахова.

4.  Справочник инструментальщика. Под ред.    И.А. Ординарцева.

5.  СОТС для обработки металлов резанием. Справочник. Под ред. С.Г. Энтелиса.

6.  Металлорежущие станки и автоматы. Под ред. А.С. Проникова.

7.