Приспособление для фрезерования паза. Приспособление контрольное, страница 2

- оcевая сила определяется по формуле:

- радиальная сила определяется по формуле:

Для полной наглядности при определения усилия зажима воспользуемся   двумя методами расчета:

- первый метод;

Записываем сумму сил реакций на ось Y:

 

Записываем сумму сил реакций на ось X:

       

Записываем сумму сил реакций на ось Z:

 Записываем сумму моментов сил относительно точки О вокруг оси X:

Упрощаем получившуюся систему уравнений через известные параметры:

Заранее учитываем при упрощении данной системы уравнений, что

        

Подставляя в систему уравнений известные нам параметры и упрощая ее получаем следующий вид:

0,141R1+R2+0,753R3=697,496

-W1+R1+0,1R1+0,141R3=-227,9

-0,1W1-0.141R1-0,1R2+0.643R3=-485,13

5,3W1+7,473R1+4,7R2-30,287R3=10672,91

Данную систему уравнений решаем методом Крамера:

- Сила зажима                         

- Реакция опоры                         

- Реакция опоры                         

- Реакция опоры            

Необходимое усилие зажима определяется по зависимости:

где 

k – коэффициент учитывающий усилие зажима, k=2.5;

-  второй метод расчета:

Используя  рисунок 2.2  составляем уравнение моментов:

где 

l1,l2 – плечи показанные на рисунке 2.2, l1=65 мм, l2=14 мм;

f – коэффициент трения, f=0,2;

– коэффициент полезного действия тисков, =0,65;

Из полученного уравнения находим необходимое усилие зажима:

Из двух имеющихся вариантов принимаем усилие зажима W=21600Н;

Определяем наружный диаметр резьбы винта по формуле([4],с.249):

где

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

– допускаемое напряжение растяжения(сжатия), для винтов из стали 45 с учетом износа резьбы принимаем =90 МПа;

Исходя из конструкторских соображений принимаем диаметр винта d=30 мм.

Определяем длину рукоятки L по заданной силе воздействия из условия равновесия винта:

                                       

где

Pпр – сила привода, Pпр=150Н,

Крутящий момент на винте равен:

где      rв – радиус винта;

f – коэффициент трения на винте, f=0,1;

Таким образом имеем:

2.1.4 Расчёт элементов приспособления на прочность.

Произведём расчёт штифта, который является упором в боковую стенку заготовки и крепится в корпусе приспособления, на срез и смятие.

Напряжение среза τ, мПА определяется по формуле:

где

P – поперечная (сдвигающая), Н;  (см. рисунок 2.2)

F_cp – площадь среза, мм²;

[τ_cp] – допустимое напряжение среза, МПа;

                                                                где    z =1 - число штифтов;

P - общая нагрузка соединения, Н;

Т. к.  z = 1 , то P = Q

Для стальных болтов, штифтов и т. д. при статической нагрузке принять:

σ_Т – предел текучести материала штифта, МПа; σ_Т=360 МПа;

Условие прочности по напряжению среза выполняется.

Диаметр штифта d₀, мм, определим по условию среза по формуле:

;

Исходя из конструкторских соображений принимаем d=8 мм;

         2.2  Приспособление контрольное.

2.2.1 Назначение и описание работы приспособления.

Приспособление контрольное предназначено для контроля угла . Настройку на ноль производят по образцу – позиция 10. Образец 10 посажанный на палец 4 упирается вершиной одного из зубьев рейки в палец индикатора. Получив нужный натяг настраиваем индикатор на ноль. Фиксируем данное положение с помощью имеющихся вспомогательных элементов приспособления (винты 13, 15, 12, Т-образный винт 14). Ролики, расположенные в корпусе 8, помогают ловить необходимое положение. Затем вместо образца на палец  садят деталь. Деталь считается годной при показании индикатора мм. Настройку приспособления производят после контроля 15-20 деталей.

                 2.2.2 Расчёт приспособления на точность.

Точность изготовления детали определяет точность контроля.

Погрешность измерения – разность между показаниями контрольного приспособления и фактическим значением измеряемой величины.

Расчёт приспособления на точность произведём по методике изложенной в литературе [5].

Погрешность измерения Δ_U, мм, определяется по формуле:

, где Δ₁ – погрешность, свойственная данной системе измерения, мм;  

Δ₁=0,005;

Δ₂ – погрешность установки, мм;

ε_б – погрешность базирования, мм; ε_б=0;

ε_з – погрешность закрепления, мм; ε_з=0;

ε_пр.к – погрешность предусмотренная конструкцией, мм, т. е.допуск пер-  пендикулярности поверхности Е относительно поверхности В;   

ε_пр.к=0,01 мм;

Δ_з – погрешность настройки приспособления по эталону, мм.

δ – допуск на выдерживаемы размер, мм; δ=0,13 мм;

Из расчётов видно, что сконструированное приспособление обеспечивает точность измерения.