Проектирование технологического процесса изготовления детали "Корпус исполнительного гидроцилиндра" (Конструкторская часть курсового проекта)

Конструкторская часть

7 Описание конструкции и расчет зажимного приспособления.

После окончательной разработки технологического процесса на обрабатываемую деталь, устанавливаем метод базирования, производим расчеты режимов резания и приступаем к проектированию приспособления для зажима детали.

Спроектированное приспособление устанавливается на станке для глубокого сверления 1М63 модернизированный, в нем происходит обработка центрального отверстия.

В качестве зажимного механизма используется – клиновой. Клиновые механизмы имеют широкое применение в пневматических приспособлениях благодаря простоте изготовления, комплектности, прочности в работе, кроме того клинья с малыми углами наклона обладают свойством самоторможения.

Это обстоятельство дает возможность в необходимых случаях противопоставить закрепление клинового механизма направлению усилия резания, не прибегая к увеличению размеров пневмопривода.

Для уменьшения трения между клином и плунжером, на конец последнего ставится ролик, обкатывающийся по наклонной плоскости. С той же целью, по возможности, ставится ролик и с другой стороны клина. Потери на трение в этом случае уменьшаются на 35…45%.

Однако, для самоторможения с применением ролика, требуется очень малый угол α₁ (менее 3^о), в результате чего получается незначительный ход плунжера при большом ходе штока, что не всегда является приемлемым, поэтому клиновые механизмы с роликами обычно не применяются самотормозящими.

Для того, чтобы полностью использовать усиливающие самотормозящие свойства клинового механизма и, вместе с тем, рационально использовать ход штока пневмопривода, применяют клинья с двойным подъемом.

Участок клина с большим (вспомогательным) углом α₁ используется для быстрого подвода плунжера к изделию, а участок  с малым (рабочим) углом α₂ служит для окончательного закрепления детали.

7.1 Описание конструкции и действия приспособления.

Клиновой механизм применяется в проектируемом приспособлении для закрепления детали в плоскости, перпендикулярной плоскости оси поршня гидроцилиндра и действует как усиливающий.

       Деталь устанавливается в приспособлении на призмы.

       Своей нижней поверхностью деталь нажимает на рычаг, который включает микровыключатель, говорящий о наличии детали в приспособлении. Далее подается сигнал в пневмосистему на закрепление детали. В результате этого в полость пневмоцилиндра подается воздух давлением 4…6 кгс/см², котрый перемещает поршень поз.35. Шток поз.23 поршня пневмоцилиндра передает усилие Р пневмопривода через клин поз.25 механизма путем воздействия скосом поз.2 на ролик поз.27, установленный в пиноли поз.13. На торце втулки поз.11 выполнен верхний конус для базирования детали. Деталь, переместившись при помощи плунжера, закрепляется с силой Q с помощью внутренних конусов.

После закрепления, деталь своей второй торцевой поверхностью нажимает на ползунковый механизм, включающий микропереключатель, который свидетельствует о закреплении детали. Подается сигнал на вращение шпинделя станка, подачу СОЖ в зону резания.

После того, как отверстие просверлено, подается сигнал на выключение вращения шпинделя, подачу СОЖ. Производится возврат суппорта в исходное положение, отвода пиноли и разжима детали.

7.2 Расчет приспособления

1) Усилие зажима

Для цилиндров двустороннего действия усилие на штоке рассчитывается по следующей формуле:

Р = 0,785*D²*p*η     (кгс)_.,

где D = 200 мм – диаметр пневмоцилиндра;

      р – давление сжатого воздуха

      р = 4 – 6 кгс/см²

      η = 0,85…0,9 – коэффициент полезного действия

Р = 0,785*20²*4*0,85 = 1068 кгс

Усилие зажима определяется по формуле:

Q = ,

где Р – усилие на штоке

       α = 15^о – угол клина;

       φ₁ – угол трения на наклонной плоскости;

       φ₂ – угол трения на основной плоскости;

       φ₃ – угол трения в направляющей плунжера.

В обычных условиях принимаем φ₁ = φ₂ = φ₃ =5^о43^/.

Q =  = 2150 кгс

Усилие зажима  больше силы резания при сверлении Р_х, направленной вдоль оси сверла Q > Р_х, значит деталь закрепляется надежно.

8 Проектирование и расчет режущего инструмента.

В виду большой глубины обрабатываемого центрового отверстия, инструмент для глубокого сверления имеет большую глубину и выполнен из двух основных частей – режущего и вспомогательного инструментов.

Режущий инструмент выполнен в виде сверлильной головки, установленной на конце вспомогательного инструмента в виде стебля.

Головка состоит из корпуса поз.1 с режущими поз.2 и направляющими поз.3 пластинами. Корпус имеет посадочные полости (n) для соединения с головкой и станком.