- •Аннотация
- •Содержание
- •1 Технологическая часть
- •1.1 Исходные данные для разработки техпроцесса
- •1.2 Обеспечение технологичности изделия
- •1.3 Разработка плана обработки детали
- •1.3.1 Выбор метода получения заготовки
- •1.13.1 Разработка токарной операции № 10
- •1.13.1.1 Расчёт режимов резания токарной операции
- •1.17.2 Расчет нормы времени натехнологические операции
- •2 Конструкторская часть
- •2.2.1 Силовой расчет приспособления
- •2.3.3 Расчет приспособления на точность
- •3 Организационно-экономическая часть
- •4 Безопасность и экологичность проекта
- •Список литературы
2 Конструкторская часть
2.2.1 Силовой расчет приспособления
Структурная схема, отражающая взаимодействие сил резания и сил зажима, представлена на рисунке 2.2. На заготовку при сверлении отверстий действуют следующие усилия:
– осевая сила, возникающая при сверлении (Ро);
– крутящий момент на сверле (Мкр);
– усилие зажима (W);
– реакция опоры (R);
– сила трения опорной поверхности (Fтр).
Рисунок 2.2 – Схема взаимодействия сил резания и сил зажима
Вращающий момент силы резания Мкрстремится повернуть деталь. Этому препятствует сила тренияFтр, возникающая под действием усилия зажима в зоне контакта «заготовка – приспособление». Направление действия осевойсилы Росовпадает с направлением зажимного усилия W. Сила Ров рассматриваемом случае способствует закреплению заготовки в кондукторе.
Уравнение равновесия заготовки:
К×Мкр–Мтр= 0, |
(2.1) |
где М кр– крутящий момент на сверле,
Мтр– момент силы трения заготовки,
К– коэффициент надежности закрепления заготовки.
В соответствии с данными работы [17] вследствие возникновения при обработке заготовок колебаний величин сил и моментов резания, вызываемых различными факторами, коэффициент надежности закрепления заготовки находится по формуле:
К=К0 ×К1 ×К2 ×К3 ×К4 ×К5, |
(2.2) |
где К0 – гарантированный коэффициент запаса для всех случаев обработки,К0 =1,5;
К1– коэффициент, зависящий от состояния поверхностного слоя. Так как заготовка предварительно обработана, тоК1 =1,0;
К2– коэффициент, учитывающий увеличение силы резания вследствие затупления режущего инструмента. Для острого инструментаК2 = 1,0, для изношенного –К2 = 1,5;
К3– коэффициент, учитывающий увеличение силы резания при прерывистом резании. Так как обрабатывается сплошная поверхность, тоК3 =1,0;
К4– коэффициент, учитывающий непостоянство зажимного усилия. Для пневматических устройствК4 =1,0;
К5– коэффициент, учитывающий неопределенность из-за неровностей места контакта заготовки с опорными элементами,К5 =1,5.
После подстановки получаем:
К=1,5 × 1,0 × 1,5 × 1,0 × 1,0 × 1,5 = 3,375.
В соответствии с расчетом режимов резания при сверлении отверстий крутящий момент на сверле и осевая сила резания составляютМ кр=17,21Нм иР о=1539,25Н.
Момент силы трения заготовки находится по формуле:
Мтр=Fтр×D', |
(2.3) |
где D' – средний опорный диаметр, мм.
Согласно данным, представленным в работе [18], средний опорный диаметр находится по формуле:
, |
(2.4) |
где D– наибольший опорный диаметр заготовки,D= 164 мм;
d– наименьший опорный диаметр заготовки,d= 145 мм.
Подставляя значения диаметров, получаем
м. |
Сила трения заготовки Fтр, Н находится по формуле:
Fтр=R×f, |
(2.5) |
где f– коэффициент трения между заготовкой и опорной поверхностью,f = 0,25.
Исходя из условия равновесия заготовки реакция опоры заготовки R, Н находится по формуле:
R =Ро+W, |
(2.6) |
Подставив формулы (2.2) – (2.6) в формулу (2.1) получаем следующее выражение:
К×Мкр= (Ро+W) ×f×D', |
(2.7) |
Из выражения (2.7) находим усилие зажатия W:
Н. |
(2.8) |
Таким образом, для обеспечения неподвижности заготовки в процессе обработки ее необходимо закрепить усилием не менее 41 Н.