Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология
Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии 


Силовой расчет приспособления




В качестве зажимного устройства используется самоцентрирующий трехкулачковый патрон [49, c.163-170] тип 1, исполнение 2 по ГОСТ 2675-80 обеспечивающий минимальное суммарное усилие зажима 65 кН.

Для расчета требуемого сечения специального кулачка, определим требуемое усилие зажима обеспечивающего статическое равновесие заготовки при механической обработке, для чего необходимо определить все силы возникающие при обработке.

Рассмотрим силы резания возникающие при фрезеровании торцевой фрезой. При симметричной схеме фрезерования торцовой поверхности, торцовой фрезой, возникают следующие составляющие сил фрезерования (рис. 24): радиальная – Рr; осевая – Ру; тангенциальная, главная составляющая – Рz; сила подачи – Рp; горизонтальная – Рg.

Рисунок 24 – Составляющие сил резания

Главная составляющая силы резания при фрезеровании – окружная сила Рz определяется по формуле:

(39)

где, значения коэффициента Ср и показатели степени, принимаем по табл. 83 [47, с.412]: Ср = 218; х = 0,92; у = 0,78; u = 1,0; q = 1,15; w = 0.

Поправочный коэффициент на качество обрабатываемого материала по табл. 9 [47, с.362]:

Кмр = (σв / 750)n = (550/750)0,3/0,3 =0,73,

где n = 0,3/0,3 – показатель степени при определении окружной силы резания при фрезеровании.

Определим окружную силу резания Рz по формуле (39):

= 1528 Н

Окружная сила Рz, рассчитанная по табличным данным, соответствует работе фрезой без затупления. При затуплении фрезы до допускаемой величины износа сила возрастает в 1,75…1,9 раза [47, с.412], с учетом затупления, окружная сила:

Рz = 1528 ∙ 1,9 = 2900 Н.

Величины остальных составляющих силы резания, устанавливаем из соотношения с главной составляющей Рz по табл.84 [47, с.413]:

· радиальная – Рr = Рz ∙ 0,32 = 930 Н;

· осевая – Ру = Рz ∙ 0,55 = 1595 Н;

· сила подачи – Рp = Рz ∙ 0,4 = 1160 Н;

· горизонтальная – Рg = Рz ∙ 0,95 = 2755 Н.

 

Из схемы действующих сил (рис. 24), можно сделать вывод, что для обеспечения статического равновесия необходимо чтобы силы трения в точках контакта поверхности кулачка с поверхностью заготовки превосходили радиальную силу резания при фрезеровании стремящуюся повернуть заготовку. Следовательно, при коэффициенте трения [30, с.156] f = 0,25, получим:

65000 ∙ 0,25 = 16250 > Рr = 930 Н.

Исходя из полученного неравенства, следует, что трехкулачковый патрон при минимальной силе зажима обеспечивает статическое равновесие заготовки при механической обработке.

Проведем расчет опасного сечения кулачка. Конструкция накладного специального кулачка и реакции сил, возникающие в результате зажима, схематично представлены на рисунке 25.

Реакции опор в точках контакта поверхности заготовки с кулачком определим составив уравнение статического равновесия для сил представленных на рис. 24 относительно оси Х:

ΣFx = 0: NA ∙ cos45° + NAf ∙ cos45° + NB ∙ cos45° + NBf ∙ cos45° - F/3 = 0

Откуда, при NA = NВ = N:

2N ∙ cos45°∙ (1 + f) = F/3

Так как минимальное суммарное усилие зажима в трехкулачковом патроне F=65 кН, то минимальное усилие создаваемое одним кулачком F/3. Следовательно:

N = F / [3 ∙ 2 ∙ cos45° ∙ (1 + f)] = 65000 / [3 ∙ 2 ∙ cos45° ∙ (1 + 0,25)] = 12256,5 Н

Рисунок 25 – Конструкция кулачка и схема сил действующих

в результате зажима заготовки. Вид кулачка в опасном сечении.

Размер сечения специального кулачка (задан конструктивно) в опасном сечении, которым является плоскость симметрии, образуемая поверхностями призмы на кулачке, определим из выражения:

σиз. = Миз./W = [N ∙ cos45° ∙ (1 + f) ∙ a] / W (40)

где σиз. – напряжение при изгибе (по табл. П28, допускаемое напряжение для стали 45 после улучшения [σиз.] = 175 МПа [30, c.295]); N – реакции опор кулачка в местах контакта с заготовкой N = 12256,5 Н; а – плечо спец. кулачка до места приложения реакций сил а = 134,3 мм; b – ширина опасного сечения прихвата; h – высота сечения прихвата; W - момент сопротивления сечения специального кулачка (рис. 25), в качестве которого принимаем момент сопротивления корытного сечения [41, с.46]:

Wх = Jx / (h + h1 – v0), мм3. (41)

где мм

мм4

Тогда по формуле (41)

Wх = 113370,57 / (18 + 18 –14,45) = 5260,82 мм3

Определим напряжение при изгибе (40) для опасного сечения:

σиз. = [12256,5 ∙ cos45° ∙ (1 + 0,25) ∙ 52] / 5260,82 = 107,1 МПа.

Следовательно, для обеспечения прочностных параметров специального кулачка, для разработанного конструктивно сечения, принимаем изготовление специального кулачка из материала – сталь 45. Допускаемое напряжение для стали 45 [30, с.295], после нормализации [σиз.] = 155 МПа, для статической нагрузки.

 

 

Разработка документации

Разработка сборочного чертежа приспособления

В результате проведенных расчетов создаем сборочный чертеж приспособления. Сначала наносим в штриховых тонких линиях, проекции корпуса, которые в дальнейшем считаем прозрачными. Далее прочерчиваем установочные элементы: специальные накладные кулачки, установочную призму, палец цилиндрический, для установки в паз стола; палец цилиндрический для установки в центральное отверстие стола, штифты цилиндрические определяющие положение трехкулачкового патрона относительно установочных элементов приспособления. После чего прочерчиваем паз, под шлиц установочной призмы, предназначенный для обеспечения необходимых параметров точности – угловое положение оси патрубка относительно оси кулачка, и расстояние оси патрубка от оси корпуса, положение которой обеспечивается накладными кулачками. С учетом всех геометрических параметров: размером специальных накладных кулачков, установочной призмы, присоединительных размеров деталей, установочных размеров поворотного стола станка, окончательно прочерчиваем корпус приспособления.

На сборочный чертеж приспособления наносим три типа размеров: габаритные, крепежные и присоединительные.

Технические условия на изготовление и эксплуатацию

1. Допускается отклонение от параллельности поверхности под установку трехкулачкового патрона, относительно поверхности поворотного стола станка – 0,03/100 мм/мм.

2. Установку приспособления осуществлять только в предварительно установленную в центральное отверстие поворотного стола втулку с отверстием обработанным на этом же станке с параметром точности Ø36Н7.

3. Сверление и развертывание отверстий под установочные штифты и установочные пальцы а так же фрезерование пазов в присоединительном фланце, закрепленном на корпусе патрона, произвести на станке относительно, центрального отверстия стола и оси паза под основание установочного кулачка.

4. Окончательную отладку приспособления выполнять после обработки пробной заготовки.

5. Контроль точности приспособления по обеспечению параллельности поверхности под установку патрона к поверхности поворотного стола станка, производить каждые 2 месяца.

6. Присоединительный фланец красить эмалью ПФ-133 фисташкового цвета (ГОСТ 926-82) по грунтовке ГФ-21, после полного высыхания грунтовки, методом пневмораспыления.

7. В период хранения приспособления, поверхности не покрытые эмалью смазывать солидолом синтетическим марки С по ГОСТ 4366-76.

 





Рекомендуемые страницы:


Читайте также:

Последнее изменение этой страницы: 2016-03-17; Просмотров: 754; Нарушение авторского права страницы


lektsia.com 2007 - 2019 год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! (0.01 с.) Главная | Обратная связь