Проектирование приспособления для фрезерования пазов

 ПРОЕКТИРОВАНИЕ ПРИСПОСОБЛЕНИЯ

ДЛЯ ФРЕЗЕРОВАНИЯ ПАЗОВ.

ВВЕДЕНИЕ

В машиностроение широко применяется разнообразная технологическая оснастка. Затраты на ее изготовление и эксплуатацию составляют до 15-20% от себестоимости продукции, а стоимость и сроки подготовки производства в основном определяются величиной затрат труда и времени на проектирование и изготовление технологической оснастки. Наибольший удельный вес в общей массе оснастки имеют станочные приспособления.

Станочные приспособления применяют для установки заготовок на ме­таллорежущие станки. Различают три вида станочные приспособления:

-  специальные (одноцелевые, не переналаживаемые);

-  специализированные (уз­коцелевые, ограниченно переналаживаемые);

-  универсальные (многоцелевые, широко переналаживаемые).

Обоснованное применение станочного приспособления позволяет получать высокие технико-экономические показатели. Трудоемкость и длительность цикла технологической подготовки производства, себестоимость продукции можно уменьшить за счет при­менения стандартных систем станочных приспособлений, сократив трудоемкость, сроки и затраты на проек­тирование. Производи­тельность труда значительно возрастает за счет применения станочных приспособлений: быстродействующих с механизированным приводом, многоместных, автоматизированных, предназначенных для работы в сочетании с автооператором или технологическим роботом.

Точность обработки деталей по параметрам отклонений размеров, формы и расположения поверхностей увеличивается за счет примене­ния станочных приспособлений точных, надежных, обладающих достаточной собственной и контактной же­сткостью, с уменьшенными деформациями заготовок и стабильными силами их за­крепления. Применение станочных приспособлений позволяет снизить требования к квалифи­кации станочников основного производства, объективно рег­ламентировать длительность выполняемых операций и расценки, расширить техно­логические возможности оборудования.

 

1.АНАЛИЗ ЧЕРТЕЖА ДЕТАЛИ

На чертеже представлена деталь-планшайба для токарного станка

Планшайба – это приспособление, крепящееся на шпиндель металлорежущего станка для закрепления на ней обрабатываемых деталей или инструмента. Для крепления на планшайбах имеются ряды резьбовых отверстий или Т-образные пазы. В соответствии с этим планшайбы должны обладать необходимой точностью и жесткостью для обеспечения требуемой точности обработки.

Исполнительными поверхностями планшайбы, обеспечивающими точность установки обрабатываемой детали, являются поверхности А и Б, Т-образные пазы, а также центральное отверстие Ø52.

2.1. ВЫБОР ОБОРУДОВАНИЯ

Фрезерование пазов выполняется на горизонтально-фрезерном станке модели 6Р83.

Наибольшие перемещения стола (мм) в направлении:

продольном...................................................................... 1000

поперечном........................................................................ 320

вертикальном........................................................................ 350

Расстояние от оси горизонтального шпинделя до рабочей поверхности стола, мм:

наибольшее........................................................................ 450

наименьшее.......................................................................... 30

Размеры стола, мм..................................................................... Ø350

Длина обрабатываемой поверхности, мм...................................................................... 1000

Наибольшая масса обрабатываемой заготовки, кг........................................................................ 300

Частота вращения шпинделя, мин^-1..................................................................... 31,5-1600

Подача стола, мм/мин:

продольная........................................................................ 25-1250

поперечная........................................................................ 25-1250

вертикальная....................................................................... 8,3-416,6

Скорость быстрого перемещения стола, мм/мин:

продольного...................................................................... 3000

поперечного...................................................................... 3000

вертикального...................................................................... 1000

Мощность электродвигателя привода шпинделя, кВт.......................................................................... 10

Общая мощность всех электродвигателей станка, кВт................................................................... 13,125

Габаритные размеры станка, мм:

длина...................................................................... 2565

ширина...................................................................... 2340

высота...................................................................... 1770

Масса станка, кг...................................................................... 3700

3. ВЫБОР РЕЖУЩЕГО ИНСТРУМЕНТА

Фрезерование пазов дисковой трехсторонней фрезой со вставными ножами, оснащенными твердым сплавом ВК8 2241-0705 МС 137 ГОСТ 28437-90.

Рисунок 1. Фреза дисковая

4. РАСЧЕТ РЕЖИМОВ РЕЗАНИЯ

Тип фрезерования:  встречный

Глубина фрезерования:

.

Ширина фрезерования:

.

Подача на зуб:

.

Скорость резания:

.

где  - общий поправочный коэффициент на скорость резания, учитывающий фактические условия резания:

;

где  - коэффициент на обрабатываемый материал;

       - коэффициент на инструментальный материал;

        - коэффициент, учитывающий состояние поверхности заготовки.

По рекомендациям принимаем:

.

Частота вращения:

.

По паспорту станка:

;

тогда:

.

Силы резания:

;

где  - коэффициент на обрабатываемый материал.

Величины остальных составляющих силы резания: горизонтальной , вертикальной , радиальной  устанавливают из соотношения с главной составляющей.

;

;

.

Крутящий момент:

;

где  - коэффициент, учитывающий фактические условия обработки.

Эффективная мощность резания:

.

 

5. СХЕМА БАЗИРОВАНИЯ

Данная деталь имеет большую плоскость поэтому следует устанавливать деталь на это плоскость тем самым лишить ее 3-х степеней свободы, так же деталь имеет центральное отверстие следовательно еще можно базировать на палец лишив деталь еще 3-х степеней свободы. 

6. РАСЧЕТ СИЛЫ ЗАЖИМА

Для расчета силы зажима на схеме фрезерования (рис. 2) необходимо показать силы, действующие на деталь и составить статические уравнения для каждой оси:

Рис. 2 Схема сил при фрезерования паза.

;

;

где F_тр – сила трения,

R – сила реакции опор,

Q_р – расчетная сила зажима.

Так как F_тр = Rf_тр, где f_тр – коэффициент трения, можно записать:

.

Чтобы обеспечить надежность зажима, расчетную силу зажима увеличивают на коэффициент запаса k = 1,5…2,5 в зависимости от условий обработки.

С учетом коэффициента запаса принимаем:

.

Рассчитываем усилие Q_Ц необходимое для получения силы зажима Q.

.

7. ВЫБОР СИЛОВОГО ПРИВОДА

В качестве силового привода выбираем пневмоцилиндр

  8. РАСЧЕТ ПРИСПОСОБЛЕНИЯ НА ТОЧНОСТЬ

На точность обработки влияет часть технологических факторов вызывающих общую погрешность обработки, которая не должна превышать допуск на обрабатываемый размер.

 

где      а - допуск на выполняемый размер (0,6 мм);

            K_T = 1;

            К_Т1 – коэффициент учитывающий уменьшение одного ряда значений;             погрешностей базирования при работе на настроенном станке (0,83);

            ɛ_б – погрешность базирования;

            ɛ_з – погрешность закрепления ;

            ɛ_р.п. – погрешность расположения приспособления;

            ɛ_п – погрешность перекоса инструмента;

            К_Т2 – коэффициент учитывающий долю погрешностей обработки в  суммарную погрешность, вызваемой факторами, не зависящими от приспособления ( 0,7);

ω- показатель экономической точности обработки (0,3 мм)

·  Погрешность базирования

Погрешность базирования возникает из за несовпадения конструкторской