Расчётно-конструкторский анализ станочного приспособления. Описание конструкции и принципа работы приспособления

3 РАСЧЁТНО-КОНСТРУКТОРСКИЙ АНАЛИЗ СТАНОЧНОГО

ПРИСПОСОБЛЕНИЯ

3.1 Описание конструкции и принципа работы приспособления

На операции 050 комплексной на обрабатывающем центре с ЧПУ используется специальное станочное приспособление с ручным винтовым зажимом.

Приспособление предназначено для комплексной обработки детали  Вилка  КИС 0216304 Б на многоцелевом станке с ЧПУ модели ИР500ПМФ4.

Заготовка в приспособлении устанавливается по внутренней цилиндрической поверхности Ø40Н9 на винт поз.2, до упора в её торец.

Для ориентации детали используется механизм, состоящий из щпонки поз.20, которая располагается на винте поз.2, которые установлены на корпусе поз.1.

Установка детали на оправку  позволяет свести к минимуму возникающие при установке погрешности базирования.

Для зажима детали используют гайку поз.15, которая  установлена на  винте поз.2, закрепленной болтами поз.13 и осью поз.5.

Низ детали, для предотвращения срыва детали с приспособления, зажимается прижимом поз.8. ,который ориентируется по стойке поз.9.

Стойка поз.9. закреплена на корпусе поз.1. с помощью винтов по.13.

Прижим поз.8. прижимает деталь с помощью винта поз.2. , ориентиром для этого винта служит шплинт поз.19.

Для ориентации и закрепления приспособления на столе станка используются  болты поз.11, которые устанавливаются в отверстия поворотного стола станка.

Закрепление приспособления на столе станка осуществляется при помощи болтов поз.11. зажимаемых гайкой поз.14.

Транспортируется данное приспособление вручную.

3.2 Расчёт погрешности установки детали в приспособлении

При расчете приспособления на точность суммарная погрешность ξ при обработке детали не должна превышать величину допуска Т выполняемого размера при обработке детали.

Погрешность установки ξ_у заготовки определяется по формуле:

                                                           (3.1)

где     ξ_б – погрешность базирования, мм;

ξ_з – погрешность закрепления, мм;

Погрешность базирования εб возникает  при не совмещении технологической и измерительной баз, при совпадении этих баз.

При установке детали на наружную цилиндрическую поверхность с базированием на призму погрешность базирования определяется по формуле:

                             , мм                                             (3.2)

Допуск на размер оправки Ø определяется по формуле:

                                         Td=es+ei, мм                                                     (3.3)

где es – верхнее отклонение, мм.

ei – нижнее отклонение, мм.

Td=-0,025+(-0,087)=0,112 мм

Погрешность базирования на размер детали:

где  Td – допуск на размер базовой поверхности Ø, мм;

Td = 0,112 мм

Допуск на размер детали Ø определяется по формуле:

                                         T_D=es-ei, мм                                                      (3.3)

где es – верхнее отклонение, мм.

ei – нижнее отклонение, мм.

T_D=0-(-0,062)=0,062 мм

Погрешность базирования на размер детали:

где  T_D – допуск на размер базовой поверхности Ø, мм;

T_D = 0,062 мм

= S_max  = D_max-d_min

S_max  = 0,062-(-0,087)= 0,149

где S_max  максимальный зазор между деталью и оправкой;

S_max =0,149

Тогда                                ξ_б=0,162  мм

ξ_з = 0,03 мм при установке на оправку по предварительно обработанной поверхности в приспособлении с ручным винтовым зажимом [1, с 153…162]

Тогда погрешность установки:

Отсюда                   ξ_у мм 

Таблица 3.1 – Расчет погрешности установки

Задача
Теоретическая схема базирования

окончание таблицы 3.1

1	2	3		4
Размеры	Ø15	Ø20				Ø28
Eб,	0,162
Eз,	ξз = 0,03 мм
Eу,	ξу мм
Т,	0,43	0,53			±0,2
Вывод	0,035>0,165	0,87>0,165			±0,2>0,165
	следовательно ,обработка возможна

3.3 Расчёт параметров силового органа приспособления

Для определения диаметра резьбового зажима необходимо составить схему действия сил резания

Рисунок 3.1 – Схема действия сил

1. Диаметр резьбы:

d=cмм;                                                                                           (3.4)

где  c – Коэффициент для основных метрических резьб, с=1,4;

 - допускаемое напряжение материала, МПа =42 МПа

2. Сила зажима

                                                                                                                        (3.5)

где: f=0,25 – коэффициент требования на рабочих поверхностях зажимов, для гладких поверхностей.

D – диаметр соприкосновения детали;  D= 59 мм;

d  –  внутренний диаметр соприкосновения детали с оправкой; d = 40 ;

= Коэффициент запаса;

Коэффициент запаса определяется по формуле:

K,    [1, с. 199-207]:                                     (3.6)

где  - гарантированный коэффициент запаса; =1,5;

- для чистовой обработки; =1,0;

- коэффициент, учитывающий увеличение сил резания из-за прогрессирующего затупления режущего инструмента; =1;

- коэффициент, учитывающий увеличение силы резания при прерывистом резании; =1,2;

- коэффициент, учитывающий постоянство силы зажима при использовании винтового зажима =1,3;

- при удобном расположении рукоятки; =1,2;

-коэффициент, учитываемый только при наличии крутящих моментов, стремящихся повернуть заготовку; =1,0;

K

3.Крутящий момент:

                                                                                                                        (3.7)         

                                                                                  (3.8)         

где: К_р=К_мр= (220/180)^0,9=1                                                        

s – подача на оборот; (смотри техпроцесс), s – 0,2 мм/зуб;

D – диаметр сверла; D = 20;

Отсюда:

Из [29,табл.29] выбираем  показатели степени:

y=0,8;  q = 2,0; .С_м=0,0345

Сила зажима:

     

5. Сила на винтовом прихвате:                                               

                                                                                             (3.10)

W=17084Н; l=130; L=270; η=0,95

d=1,4=20 мм 

Принята метрическая резьба:  М20

Гайка М20.6Н.019 ГОСТ 2526-70;

Зажим следует выполнять ключом с длиной рукоятки

Для выбора длины рукоятки ключа (или радиуса штурвала) может быть