Сверлильное приспособление. Назначение и принцип работы

2 Конструкторский раздел

2.1. кондуктор

2.1.1 Назначение и принцип работы приспособления.

Сверлильное приспособление представляет собой поворотный кондуктор для последовательного сверления четырех отверстий диаметром Ø5+0,3мм. Кондуктор состоит из плиты 1 с поворотным механизмом установленными в корпусе 3.  Плита 1 крепится к валу 8 поворотного механизма с помощью кольца 6. Кроме вала 8 в поворотный механизм входят втулка 12, шайбы 30 и 32, крепежная гайка 27. К плите присоединен посредством штифтов 38 и винтов 23 диск 5 с фиксатором 15 для более точного сверления отверстий. Для обработки детали, последняя устанавливается на вал  с закреплением гайкой  и шпонками 34,35. Для избежания произвольного поворота детали вокруг вала применяется призма 11 подпружиненная пружиной 43 с рукояткой 10 для фиксирования поворотной плиты после обработки очередного отверстия. Кондуктор устанавливается крепится болтами 20 и гайками 28 .

Приспособление одноместное, обработка детали осуществляется на вертикально-сверлильном станке модели 2Н135.

2.1.2 Расчет приспособления на точность

Контролируемый размер отверстие Ø102мм

Расчет приспособления на точность выполняется с использование следующей зависимости

Погрешность проектирования приспособления можно определить по формуле

где     d – допуск на выдерживаемый размер, d=0,2 мм;

К – коэффициент учитывающий возможное отступление от нормального распределения отдельных составляющих, К=1,2;

К₁ – коэффициент, принимаемый во внимание в случаях, когда погрешность базирования не равна нулю;

e_б – погрешность базирования, e_б=0,5∙0,1+2∙е=0,0055мм; (Вардашкин Т1 стр526)

e_з – погрешность закрепления, e_з=0,04 мм;

e_уст – погрешность установки приспособления на станке, e_уст=0,01мм; (Вардашкин Т1 стр519)

e_изн – погрешности, возникающие в результате износа деталей приспособления, e_изн=0,006 мм;

e_изн =b2∙N, где N - число контактов заготовки с опорой (можно принять величину N равной годовой программе выпуска деталей Nгод= 3000 шт),

b2 - постоянная, определяемая конфигурацией установочных элементов b2 = 0,002...0,004.

Тогда величина eизн определится:

eи = 0,002 · 3000 = 6 мкм = 0,006мм.

e_п – погрешность установки и смещения режущего инструмента на станке, вызываемая неточностью изготовления направляющих элементов приспособления,

eп ==мм.

где Δн1 - допуск на координату установа, определяющую выполнение рассматриваемого размера, в данном случае Dн1 = 0,001мм;

Δн2 - рассеяние положения режущего инструмента, зависящее от квалификации станочника, величину Δн2 можно принимать в пределах 0,001...0,06 мм.

К₂ – коэффициент, рекомендуется принимать равным 0,6-0,8;

w – значение погрешности обработки, исходя из экономической точности данного метода, w=0,12 мм.

Подставив значения в формулу получим

Погрешность должна быть меньше ½ поля допуска e_пр<d/2 или 0,1=0,1. Из равенства видно, что приспособление обеспечивает требуемую точность обработки.

2.1.3 Расчет необходимого усилия зажима

Чтобы не происходило смещение детали, вызывающее погрешность обработки необходимо, чтобы выполнялось условие F>P_о.

Расчетная схема приспособления представлена на рисунке 2.1.

Рисунок 2.1 – Расчетная схема приспособления

При креплении заготовки в кондукторе не требуется большого зажимного усилия. В этом случае сила зажима должна обеспечить надежный прижим кондукторной плиты к заготовке только в момент засверливания. Под действием крутящего момента резания М деталь стремится повернуться вокруг оси сверла. Этому моменту противодействует момент трения Мтр, создаваемый осевым усилием и силой зажима:

где  М – крутящий момент на сверле;

d – диаметр сверла;

k – коэффициент запаса,

R – расстояние от центра сверла до центра заготовки;

Ро – осевое усилие;

f – коэффициент трения;

R1 – расстояние между обрабатываемыми поверхностями

Определим силу по формуле силу резания

Крутящий момент потребный на резание М_кр рассчитывается по формуле

Коэффициент надежности закрепления определяется по формуле

, где     К₀ – гарантированный коэффициент запаса надежности закрепления К₀=1,5;

К₁ – коэффициент, учитывающий увеличение силы резания из-за случайных неровностей на заготовках, К₁=1,2;

К₂ – коэффициент, учитывающий увеличение силы резания от затупления режущего инструмента, К₂=1,1;

К₃ – коэффициент, учитывающий условия обработки при прерывистом резании, К₃=1,2;

К₄ – коэффициент, характеризующий погрешность зажимного устройства, К₄=1,3;

К₅ – коэффициент, характеризующий степень удобства расположения рукояток в ручных зажимных устройствах, К₅=1;

К₆ – коэффициент, учитывающий только наличие моментов, стремящихся повернуть заготовку на опорах, К₆=1.

Сила зажима детали в приспособлении будет равна

Так как закрепление детали в приспособлении осуществляется винтовым зажимом, то диаметр резьбы можно определить из условия

, где     [s_см] – предел прочности на смятие для резьбового соединения, принимаем [s_см]=100 МПа.

мм.