Расчетно-конструкторский анализ станочного приспособления для сверления отверстий и нарезания резьбы в отверстиях в детали типа "Фланец УЭС0108622А"

3.1.3 Расчёт параметров силового органа приспособления

Определяется сила резания

                                                             (3.3)

где К_р=К_мр=(σ/750)ⁿ=(167/750)^0.75=0.32

n=0.75, С_м=0,0345, р=2,0, y=0.8

Определяется сила зажима

                                                                         (3.4)  где К= 2,535 коэффициент запаса,

f=0.15 – коэффициент трения в местах контакта детали и приспособления.

Определение коэффициента запаса [1, с. 199-207]:

K,                                                                           (3.5)

где  - гарантированный коэффициент запаса; =1,5;

- для чистовой обработки; =1,0;

- коэффициент, учитывающий увеличение сил резания из-за прогрессирующего затупления режущего инструмента; =1,3;

- коэффициент, учитывающий увеличение силы резания при прерывистом резании; =1,0;

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

- при удобном расположении рукоятки; =1

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

Рисунок 3.1 – Схема взаимодействия сил резания и сил зажима на обрабатываемую деталь

4 Определение диаметра резьбы:

d=c·мм;                                                                                       (3.6)

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

 - допускаемое напряжение материала, МПа =42 МПа

d=1,4·=18.4мм                                                                          (3.7)

Принята метрическая резьба М20

3.2 Конструирование и расчет режущего инструмента

Токарный канавочный резец с пластинкой из твердого сплава для точения канавки в отверстии фланца из стали 40Х. Диаметр заготовки D=86мм, подача на оборот S_o=0,08 мм/об, вылет резца l=60мм.

Решение:

1 В качестве материала для корпуса резца выбираем сталь 45 с =167 НВ и допустимым напряжением на изгиб =20кгс/мм²

2 Главная составляющая силы резания

Силы резания:

, Н                                                                  (3.8)

где     Ср=408;         х=0,72;         y=0.8;            n=0;

, кН (=26,8кгс)

3 Шарина для квадратного поперечного сечения корпуса резца В:

, мм                                                                                      (3.9)

где P_z – главная составляющая силы резания; l –  вылет резца (мм); σ_и.д. –         допустимое напряжения при изгибе материала корпуса (для корпуса из углеродистой незакаленной стали σ_и.д=200…300 Мпа).

мм, принятое поперечное сечение резца HxB=16x25

4 Максимальная нагрузка, допускаемая прочностью резца.

, кгс                                                                            (3.10)

, кгс

5 Максимальная нагрузка, допускаемая жесткостью резца.

,кгс                                                                      (3.11)

где       ƒ – допускаемая стрела прогиба резца при окончательном точении ƒ=0.1∙10^{-3 м ≈0.1 мм; Е – модуль упругости материала резца (для углеродистой стали Е=2.5∙105} Мпа; J – момент инерции сечения;  l – вылет резца.

,                                                                    (3.12)

, кгс

P_z ≤ P_zдоп; 26,8<555    P_z ≤ P_zжест; 26,8<577

Сила P_z меньше максимально допустимых нагрузок P_zдоп и P_zжест

6 Конструктивные размеры резца: общая длина резца L=170мм, расстояние от вершины резца до боковой поверхности в направлении лезвия n=5 мм, радиус кривизны вершины лезвия резца r=0,6 мм, пластина из твердого сплава, l=5мм.

7 Геометрические элементы лезвия резца: главный задний угол α=30⁰; вспомогательный задний угол α₁=45⁰; передний угол γ=2…6⁰; вспомогательный передний угол γ=1…3⁰.

3.3 Конструирование и расчёт или описание измерительного

инструмента или приспособления

1 Предельные отклонения и допуски диаметров измерительных элементов калибра при Т_р=0,3мм;

Для пробок, контралирующих расположение отверстия диаметром 14,43^+0,3 F=0.032мм; H =0.01мм, W=0,012

2 Предельные отклонения пробок калибра рассчитываем по формулам

d_kmax=D_min-T_p+F=14.43-0.3+0.032=14.162мм                                            (3.13)

d_kmin=d_max-H=14.162-0.01=14.152мм                                                         (3.14)

d_k-w=d_max-H-W=14.162-001+0.012=14.14мм                                             (3.15)

3 Определяем позиционный допуск осей пробок калибра Т_р=0,02мм

При нормировании и контроле размеров, координирующих оси пробок должны быть соблюдены следующие требования для Т_р=0,02мм:

1.  предельные отклонения размера между осью каждой пробки δRk=