2. Силовой расчет приспособления

Исходя из выбранной схемы базирования расставляем все силы действующие на деталь (рисунок 8).

Расчёт пневматического привода [9, стр. 297-298]

Усилие передаваемое штоком рассчитывается по формуле

P_шток=0,15*(D+d₁)²*p-q (32)

где D – диаметр мембраны D=125 мм

d₁ – диаметр шайбы d₁=75 мм

P – давление в сети P=450 МПа

q – сопротивление возвратной пружины

Сопротивление возвратной пружины определяется по формуле

q=k*(δ+S) (33)

где S – допускаемый ход штока S=8 мм

δ – предварительное сжатие пружины δ=50 мм

k – коэффициент жёсткости возвратной пружины k=0,3

q=0,3(5+0,8)=2 (кг)

P_шток=0,15*(12,5+7,5)²*4,5-2=268 (кг)

Зажимающее усилие определяется по формуле

P=P_шток*a/b (34)

где a – плечё рычага a=30 мм

b – плечё рычага b=70 мм

P=268*30/70=114,8 кг

Крутящий момент определяется по формуле

M=C_m*D^q*S^y*K_p (35)

где C_m – коэффициент учитывающий обрабатываемый материал и материал режущей части инструмента C_m=0,012

K_p – коэффициент учитывающий отличия механических свойств обрабатываемого материала от табличных K_p=2

D – диаметр сверла D=16 мм

S – подача S=0,1 мм/об

q_m – показатель степени q_m=2

y_m – показатель степени y_m=0,8

M=0,012*16²*0,1^0,8*2=1 (кг/м)

Осевое усилие определяется по формуле

P₀=C_p*D^q*S^y*K_p (36)

где Cp – постоянный коэффициент Cp=31,5

D – диаметр сверла D=16 мм

S – подача S=0,1 мм/об

Kp - коэффициент учитывающий отличия механических свойств

обрабатываемого материала от табличных Kp=2

P₀=31,5*16¹*0,1^0,8*2=159,7 (кг)

Зажимное усилие достаточно для закрепления детали.

Рисунок 8 – Расчетная схема

2.3 Расчёт на точность

Для нахождения отдельных элементов разрабатываемого приспособленья необходимо найти суммарную погрешность, которую можно допустить в собранном приспособлении, для обеспечения точности заданного размера. ∑∆ε этих погрешностей не должна превышать величину заданного допуска δ детали [11, стр. 71-78].

∑ε< δ, мкм;

Допуск размера 26±0,5, 20±0,5 равен

δ=0,5-(-0,5)=1 (мм)

Суммарная погрешность обработки определяется по формуле [11, стр. 74]

∑ε=Кε_баз + ε _зак.+ ε _об.+ ε _пр., мкм; (37)

где К – Коэффициент учитывающий погрешности ε_баз вследствие того, что действительные размеры установочной поверхности редко равны предельным. К=0,8

ε _баз- погрешность базирования, мкм;

ε _зак.- погрешность закрепления, мкм;

ε _об- погрешность обработки, мкм;

ε _пр- погрешность приспособления.

Погрешность базирования ε_баз=0

Погрешность закрепления возникает в результате смещения обрабатываемых поверхностей заготовок от действия зажимной силы. В ряде случаев при перемещении пневматических зажимных устройств, обеспечивающие постоянное усилие зажима погрешность закрепления можно исключить из расчетов.

Но так как курсовой проект делаем в учебных целях, то погрешность закрепления выбирается из таблиц ε_зак= 20 мкм.

Погрешность обработки [11, стр. 75]

ε_об= К₁* W, мкм; (38)

где К₁= 0,6 – коэффициент уменьшения величины, которому учитывается изменения табличных данных.

W – табличное значение средней экономической точности, 46 мкм

ε_об =0,6*46=27,6 (мкм).

Погрешность приспособления:

ε_пр< δ- (Кε_баз + ε _зак+К₁* W), мкм.; (39)

ε_пр<1000-(20+27,6)=952,4 (мкм)

С другой стороны

)

где δ_з=10 мкм [6];

δ_п=2,4 мкм

δ_уп=1,2 мкм

δ_з=952,4-(10+2,4+1,2)= 938,8 (мкм).

На сборочном чертеже должен быть проставлен размер 26±0,06, 10±0,06

На рисунке 9 приведена схема размерной цепи.

Рисунок 9– Размерная цепь