Разработка технологического процесса механической обработки детали «Втулка 16Б16П.061.057» (Конструкторский раздел курсового проекта)

2  КОНСТРУКТОРСКИЙ РАЗДЕЛ

2.1 Приспособление для фрезерования скоса

2.1.1 Назначение и описание работы приспособления

Приспособление состоит из: упор, призма, крышка, гильза, поршень, шайба, крышка, прихват, кронштейн, болт.

Для  фрезерования радиуса R26,5 мм применяется    приспособление 4-х местное  приспособление с гидравлическим зажимом .

  Заготовки крепятся на оправке которая устанавливается в приспособлении в горизонтальном  положении. Одним концом устанавливается в неподвижный упор, другой конец поджимается гидравлическим упором, который приводится в действие гидроцилиндром двустороннего действия. Перед установкой оправки в приспособление, на ней устанавливаются четыре втулки, которые зажимаются в осевом направлении поджимной гайкой.

Эксплуатация приспособления на станке не имеющем устройства выключения при аварийном падении давления – не допускается.

Перед эксплуатацией приспособление испытывают на прочность и герметичность:

-рабочая жидкость масло “Турбинное – 22 ” ГОСТ 32-53.

- продолжительность 5 мин.

2.1.2 Расчет приспособления на точность

Расчет произведем по методике, изложенной в литературе[10].

Погрешность изготовления приспособления e_пр, мм

eпрd-Кт×мм.

где  d - допуск выполняемого при обработке размера заготовки, мм,

d=0,1 мм;

        Кт – коэффициент, учитывающий отклонение рассеивания значений соответствующих величин от закона нормального распределения, Кт=1,0…1,2, принимаем Кт=1,2;

Кт₁ - коэффициент, учитывающий уменьшение предельного значения  погрешности базирования при работе на настроенныых станках, Кт₁=0,80…0,85, принимаем Кт₁=0,8;

e_б – погрешность базирования, мм,

e_б= мм,

e_З – погрешность закрепления заготовки, мм, e_З=0 мм;

e_У – погрешность установки приспособления на станке, мм,

e_У=0 мм, т.к. силы закрепления перпендикулярны силам резания.

e_И – погрешность от изнашивания установочных элементов, мм,

e_И=b×Nмм,

где    b - постоянная, зависящая от вида установочных элементов и условий контакта, b=0,001;

N – количество контактов заготовки с опорой, N=15000;

e_И=0,001×15000=0,015мм

e_П – погрешность от смещения инструмента, мм, e_П=0 мм;

Кт₂ – коэффициент, уточняющий долю погрешности обработки в суммарной погрешности, Кт₂=0,6…0,8, принимаем Кт₂=0,6;

w - средняя экономическая точность обработки, мм, w=1 мм.

eпр0,1-1,2×=0,398 мм

Таким образом отклонение непараллельности оси С относительно оси Б не более 0,398мм.

2.1.3 Расчет необходимого усилия зажима

Рисунок 2.1- Расчетная схема гайки для зажима заготовок

Для определения усилия зажима необходимо узнать силы резания и их взаимодействие с силами зажима. Расчет ведем согласно методике, изложенной в литературе [7].

Главная составляющая силы резания при фрезеровании-окружная сила , Н

                          P_z=, где    C_p- постоянный коэффициент, C_p=58;

t- глубина фрезерования, t=3,5 мм;

S_z-  подача на зуб фрезы, S_z=0,105мм/зуб;

В- ширина фрезерования, В=53 мм;

D- диаметр фрезы, D=130 мм;

Z- число зубьев фрезы, Z=10;

n- частота вращения фрезы, n=60 об/мин;

x,y,u,q,w- коэффицинты резания :

x=0,9;y=0,8;u=1;q=0,9;w=0;

K_мр- поправочный коэффициент на качество обрабатываемого          материала:

К_мр= ()ⁿ=(220/200)^0,3=1,02, где  - предел прочности при растяжении;

n- показатель степени, n=0,3.

P_z= H

W’=W×K_З.П.

где K_З.П - поправочный коэффициент запаса, K_З.П=2,5

W’=1957×2,5=4894 Н

Рисунок 2.2- Расчетная схема гидроцилиндра для зажима оправки

Радиальная составляющая силы резания,Н:

P_y=0,5×P_z=0,5×1957=978 H.

Составим уравнение сил и прировняем к нулю.

, (1)

F_ТР=R×f   ,                    (2)

,

,

,

,

,

W’=W×K_З.П.,

W’=3313 ×2,5=8282H,

2.1.4  Расчет элементов приспособления на прочность

 Рисунок 2.3- Расчетная схема диаметра цилиндра.

Определим давление поршня:

,

где  L- расстояние от точки приложения штока поршня до оси пальца.

L₁- - расстояние от точки приложения оправки до оси пальца.

,

Определим диаметр поршня по формуле:

d_цил=мм где  P_давл – давление создаваемое в цилиндре, P_давл=5 кгс/см

d_цил=мм

Принимаем d_цил=50 мм

Рисунок 2.3- Расчетная схема пальца коромысла на срез

Определим равнодействующую силу

, где W’ – реакция оправки на коромысло,

Р_ПОРШ –  давление поршня на коромысло

,

Определим его диаметр штифта.

d₁,

где  S-  равнодействующая сила,

- допустимое напряжение при срезе, =40 Н/мм²,

d₁,

Принимаем d₁=20 мм

Расчёт резьбы на прочность.