Приспособление для фрезерования. Расчет необходимых усилий зажима

2  КОНСТРУКТОРСКИЙ РАЗДЕЛ

2.1. ПРИСПОСОБЛЕНИЕ ДЛЯ ФРЕЗЕРОВАНИЯ

2.1.1 Назначение, принцип действия и описание работы

 Станочное приспособление предназначено для закрепления заготовки при сверлении и зенкеровании , а также для нарезания резьбы в отверстиях на операции 040 Агрегатная. Принцип работы приспособления заключается в следующем. Вращая винт 13 и при помощи резьбы между ней и болтом 7, болт 7 смещается влево. Для недопущения проворачивания болта 7 в нем сделан паз и винт 16 (вкрученный в корпус приспособления и попадающий в паз) не дает вращаться валу. По пазу болт 7 может перемещаться только вдоль своей оси на длину паза. Таким образом при смещении вала в лево пружины 28 отводят рычаги 8 влево и вправо. Так как на рычагах закреплены призмы, которые удерживают заготовку, то происходит смещение призм в противоположных направлениях. При этом происходит разжатие заготовки.

Для удобной и точной установки заготовки в приспособлении применяется ложемент 10. Для исключения возможности вращения рычагов 8 на болту 7 в нижней части рычага предусмотрены вилки 5, закрепленные на рычагах 8 при помощи штифтов 26. Данное приспособление крепиптся к столу станка при помощи болтов 14.

2.1.2. Расчет необходимых усилий зажима

При сверлении отверстия заготовка, установленная в приспособление и зажимается двумя призмами с углом α=90^о находится под действием момента обработки Мкр.

Рассмотрим расчет из условия действия момента Мкр. Трением на торце заготовки о нижнюю опору принебрегаем.

                                        КМкр=R×F+Fw×R/sin(α/2);

где К= К0×К1×К2×К3×К4×К5×К6

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

К1-коэффициент, учитывающий  возрастание сил обработки при затупления инструмента; К1=1,2;

К2- коэффициент, учитывающий  неравномерность сил резания из-за непостоянства снимаемого при обработке припуска; К2=1,2;

К3- коэффициент, учитывающий  изменение сил обработки при непрерывном резании; К3=1,2;

К4- коэффициент, отражающий непостоянство развиваемых приводами зажима; К4=1,3;

К5- коэффициент, характеризующий степень удобства расположения рукояток; К5=1,0;

К6- коэффициент, учитывающий  только наличие моментов; К6=1,5;

К=1,5×1,2×1,2×1,2×1,31,0×1,5=5,05

F-сила трения между поверхностью детали и поверхностью призмы.

Fw=F=f×W×2;

где f-коэффициент трения (между поверхностью ) в контакте заготовки и поверхностью призмы; f=0.16;

Мкр=0,044 H×м

К×Мкр=W×f×R+ W×f×R/sin(α/2);

W=K×Мкр/(f×R+(f×R/sin(α/2)));

W=5.05×0.044/0.16×190×10^-1+(0.16×190×10^-1/sin45)=302,7 H

Так как прижимные силы действуют с двух сторон то W/2=151,35 H

2.1.3. Расчет элементов приспособления на прочность.

Наиболее нагруженным элементом приспособления можно считать вал, на который действуют силы растяжения равная W.

Определим необходимый размер опасного сечения по формуле:

d=(4P/π[σ])^1/2

где Р - рассчетная осевая сила; Р=145,28 Н

d=(4*145.28/3.14*90)^1/2=14.3мм

Принимаем d=23мм

Рассчитаем на прочность вал, нагруженного осевой силой, по допускаемым напряжениям растяжения (сжатия) по формуле:

σ=4P/(πd²)<=[σ];

σ=4*145.28/(3.14*23²)=35МПа<[σ]=110МПа

условие выполняется.

2.1.4. Расчет приспособления на точность                                                                      

Расчет приспособления на точность на операции (040).

Для расчета применяем формулу [10, стр.214]:

e£d- K × ((K1 ×eб)² + eз² + eу² +eизн²  + eп² +(К2 ×w)²)^1/2  , см.[5].

где     d = 0.4     - допуск на выдерживаемый размер , м

К = 1.2 - коэффициент , учитывающий возможное отступление от нормального распределения отдельных составляющих;

eб = 0 - погрешность базирования, так как  совмещаются установочная и измерительная базы;

eз = 0.14  - погрешность закрепления , мм;

eизн = 0.01  - погрешносность  износа  установочных элементов  приспособления.

eп = 0 -   погрешность  смещения режущего инструмента,                                                                                            

K2 = 0.62 - 0.8 - коэффициет, учитывающий долю погрешности обработки в суммарной погрешности, вызываемой факторами, не зависящими от приспособления;

Принимаем К2 = 0,69 , находим  К2 ×w = 0.6 × 0.1 = 0.06 мм

Подставив в формулу полученные значения погрешностей , получим:

e = 0.4 - 1.2 × ((1× 0)² + 0.14² + 0² +0.01²  + 0.06² )^1/2 = 0.216 мм

Погрешность проектирования меньше половины поля допуска , следовательно приспособление обеспечивает необходимую точность.