Приспособление для фрезерования проушин. Адаптер для протягивания шпоночного паза. Приспособление для измерения параллельности осей, страница 2

       σ_В – предел прочности материала (см. таблицу 1.2).

       x; y; n; q; w - показатели степени влияния соответственно глубины, подачи, ширины фрезерования, диаметра и частоты вращения инструмента на окружную силу: x=0,9; y=0,8; n=1,1; q=1,1; w=0,1.

Расчётная схема для расчёта зажимной силы приведена на рисунке 2.1. Составляющая силы резания P₁ направлена к опорам, а составляющая P₂ стремится сдвинуть заготовку, при этом возникают силы трения F₁; F₂ в местах контакта заготовки с опорами и прижимом. Смещению заготовки препятствуют силы трения и сила закрепления. Силу закрепления рассчитывают исходя из условий равновесия силовых факторов, действующих на заготовку. Пневматические зажимные устройства относятся ко второму типу зажимных устройств, формула для расчёта силы закрепления имеет вид [29]

где К – коэффициент запаса

К=К₀·К₁·К₂·К₃·К₄·К₅·К₆=1,5·1,5·1,2·1,0·1,0·1,0·1,0=2,7 ,

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

К₁ – коэффициент, учитывающий увеличение сил резания из-за случайных неровностей на обрабатываемых поверхностях, при черновой обработке, К₁=1,5;

           

Рисунок 2.1- Расчетная схема для определения силы закрепления

К₂ – коэффициент, учитывающий увеличение сил резания вследствии затупления инструмента, К₂ =1,2;

К₃ – коэффициент, учитывающий увеличение сил резания при прерывистом резании, К₃ =1,0;

К₄ – коэффициент, отражающий непостоянство развиваемых приводом сил закрепления, К₄ =1,0; 

К₅ – коэффициент, характеризующий эргономику ручных зажимных механизмов, К₅ =1,0;

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

f₁; f₂ – коэффициенты трения в опорах и вместе контакта с зажимным механизмом соответственно, при контакте по необработанным поверхностям, f₁= 0,25; f₂=0,25;

Р₁; Р₂ – силы возникающие при обработке, Р₁=Р₂ =1238,5Н.

Произведём расчёт рычажного зажимного механизма используя методику изложенную в литературе [29]

Схема рычажного зажимного механизма приведена на рисунке 2.2

Ход S рычажного механизма определим по формуле

где Δ_гар – гарантированный зазор для свободного хода заготовки, Δ_гар=0,4мм;

Δ – отклонение размера заготовки, Δ=0,74мм;

Р_з – сила закрепления, Р_з=9976,8Н;

I – жёсткость механизма, I=1500Н/мм;

ΔS(Р_з) – запас хода, учитывающий износ и погрешности изготовления механизма, ΔS(Р_з)=0,3мм.

Исходя из того, что минимальный ход поршня для пневмоцилиндра равен 10мм, а также из удобства обслуживания приспособления принимаем ход штока равный 20мм.

Рисунок 2.2 – Схема рычажного механизма

Сила на приводе Q, Н, определяется по формуле

где Р_з – сила закрепления, Н;

l₁; l₂ – плечи, мм;

η – кпд привода, η=0,95.

Реакция R, H, в опоре равна

По извесной силе Q на приводе выбираем диаметр пневмоцилиндра равный D=200мм.

2.1.4 Расчет элементов фрезерного приспособления на

прочность

Для надежной работы приспособления произведём расчёт на прочность сомого нагруженного элемента приспособления – ось 22. Она воспринимает повышенные нагрузки, связанные с зажимом обрабатываемых заготовок.

Проверочные расчёты для осей заключаются в проверке их на срез и изгиб. Произведём проверку оси на срез под действием силы среза по формуле

где Р – сила среза, Н; Р=11515,25;

d – диаметр оси, мм; d=15мм;

i – число стыков, i=1;

[τ_ср] – допускаемое напряжение среза, МПа; для стали 40Х, [τ_ср]= =300МПа.

Условие прочности выполняется т. к. [τ_ср] >τ.

Определим минимальный диаметр оси из условия прочности на изгиб по формуле

где М_из – изгибающий момент, Н·мм; М_из =115152Н·мм;

[σ_из] –допускаемое напряжение при изгибе, МПа; [σ_из]=380МПа.

Из расчётов видно, что выбранный диаметр оси удовлетворяет условию прочности на изгиб, т.к. d >d_p.

2.2 Адаптер для протягивания шпоночного паза