3. Конструкторская часть
3.1. Описание конструкции станочного приспособления
Представленное станочное приспособление может применяться для различных операций: фрезерной, сверлильной и других.
В данном случае оно применяется для сверления отверстий и фрезерования паза.
Деталь «корпус» определенным образом устанавливается в корпус 1 приспособления. Закрепление детали осуществляется с помощью пяты 12, которая зажимает деталь. Сила закрепления регулируется винтом 10, который фиксируется с помощью планки 3. Винт прижимает пяту к детали.
Приспособление устанавливается на столе станка на пальцы и крепится винтами.
3.2. Силовой расчет станочного приспособления
Приспособление должно выполнять несколько основных функций: жесткость закрепления детали, ее точность, а так же быструю установку и снятие.
На заготовку будет действовать крутящий момент, возникающий при зенкеровании. Сила закрепления должна обеспечивать закрепление заготовки от проворачивания. Конечная цель расчета – определение диаметра винта.
На заготовку будет действовать крутящий момент, возникающий при зенкеровании отверстия Ø20Н14.
Мрез=(Мтр.ЗЭ+Мтр.оп),
где Мтр.ЗЭ – момент трения закрепляющих элементов определяется по формуле:
Мтр.ЗЭ=
·f·Q·D,
где f1= 0,16 – коэффициент трения,
Q – сила закрепления,
D – диаметр пяты.
Мтр.оп – момент трения опор определяется по формуле:
Мтр.оп=
,
где f2= 0,16 – коэффициент трения опор,
D и d – наибольший и наименьший диаметры опоры соответственно.
Рис.5.1. Схема силового расчета
Определим N:
ΣР(х)=0
2N-Q=0
N=Q/2
Мрез=49 Н·м
Тогда Q=(49/0,0076)·К,
где К - коэффициент запаса определяется по следующему выражению:
К=К0(К1·К2·К3·К4·К5·К6),
где К0=1,5, К1=1 – учитывает влияние припуска на обработку, К2=1 – учитывает притупление режущего инструмента при обработке, К3=1 – учитывает непрерывный процесс резания, К4=1,3 – учитывает специфику закрепления (ручное закрепление), К5=1, К6=1 – учитывать в том случае, если действует момент.
К=1,95
Q=12,6 кг
Так как закрепление осуществляется винтом нужно рассчитать диаметр винта:
=17,57
мм
[σ]=80 МПа,
с=1,4
Принимаем диаметр винта 20 мм.
3.3. Расчет станочного приспособления на точность
Точностной расчет приспособления начинается с определения допустимой погрешности на получаемый размер. Допустимая погрешность определяется по формуле:
,
где Ттех - технологический допуск на получаемый размер Ø20Н14+0,52 Ттех=520 мкм,
- суммарная погрешность формы станка;
по справочнику поперечное отжатие
шпинделя на 1 м 0,002 мм, длина обрабатываемой
поверхности 29 мм. Отжатие шпинделя на
этом расстоянии принимаем за Х.
Следовательно:
Х=0,002·29/1000=0,000058 мм=0,058 мкм
=0,058 мкм
Погрешность упругих деформаций вычисляется по формуле:
уmax
– ymin,
где у=
=2
мкм/кг – податливость шпинделя в
поперечном направлении
3 мкм
Δн=
kp=1,14…1,73 и kи=1 – учитывают отклонения закона распределения элементарных величин Δр и Δи
Δн=40 мкм
Δи=0 мкм – погрешность износа инструмента (определяется из справочника)
Δτ=15% Ттех=78 мкм
εдоп =503 мкм