10.4 Послідовність виконання роботи

10.4.1 Ознайомитися з конструкцією пристрою; визначити його тип, призначення.

10.4.2 Виконати ескіз деталі, обробка якої передбачується в даному пристрою.

10.4.3 Вибрати бази і скласти теоретичну схему базування деталі в даному пристрою.

10.4.4 Визначити похибку базування для витримуваних розмірів деталі в процесі обробки.

10.4.5 Проаналізувати сили, які діють на деталь в процесі її обробки.

10.4.6 Скласти розрахункову схему і визначити силу, яка необхідна для надійного закріплення деталі та розрахувати параметри затискного механізму.

10.4.7 Зробити критичні зауваження щодо конструкції пристрою і внести пропозиції по її покращенню.

10.5 Приклад виконання роботи

На рис. 10.1 показана конструкція пристрою, який вивчають. Судячи із елементів, з яких складається пристрій, можна зробити висновок – це пристрій-оправка, одномісний, немеханізований, токарний. Даний пристрій призначений для обробки зовнішньої поверхні. Згідно з класифікацією – це спеціальний пристрій.

Рисунок 10.1 – Загальний вигляд оправки

Таке припущення зроблено на основі того, що пристрій має конічну поверхню для установки в шпиндель верстата. Опорні елементи пристрою – циліндричні поверхні діаметром і уступ, внаслідок чого, технологічними базами заготовки є її отвір і торець. На кресленні пристрою повинно бути задано діаметр циліндричних поверхонь, діаметр уступу .

Закріплення деталі здійснюється за допомогою гайки 2 з буртом.

На основі проведеного аналізу можна припустити, що оброблювана заготовка відповідає зображеній на рисунку 10.2, а на рисунку 10.3 теоретична схема базування.

Рисунок 10.2 – Ескіз заготовки

Рисунок 10.3 – Теоретична схема базування

Оскільки установка деталі здійснюється на жорстку оправку з зазором обробки зовнішніх поверхонь (діаметри і ) концентричних отвору і отримання уступу (розмір ), конструкторською базою для зовнішніх поверхонь обертання є вісь отвору, а технологічною базою – реальна поверхня отвору.

При наявності зазору вісь отвору (конструкторська база) може зміщуватись відносно осі оправки (опорної поверхні) на величину максимального зазору . В результаті неспівпадання баз виникає похибка базування у вигляді биття зовнішньої поверхні відносно внутрішньої, рівна максимальному зазору

, (10.2)

де – мінімальний зазор

, – відповідно допуски на діаметри оправки і отвору деталі.

Похибка базування при отриманні розміру по довжині буде дорівнювати допуску на розмір , тобто

, (10.3)

так як не співпадають бази: і конструкторська – лівий торець оброблювальної деталі і технологічна – торці уступу.

Припустимо, що деталь обробляється прохідним упорним різцем. Схема її обробки показана на рис. 10.4.

Рисунок 10.4 – Схема обробки деталі

Під дією сили різання деталь може провернутися відносно осі оправки. Її провертанню запобігають сили тертя і , які виникають на торцях деталі. Запишемо рівняння рівноваги деталі від дії моментів сил осі оправки:

, (10.4)

де (10.5)

– момент від сили різання

– сила різання

– коефіцієнт запасу

Рівняння моментів (10.2) потрібно складати для положення різця, при якому сума моментів від сили різання відносно осі деталі буде максимальною.

Визначимо момент від сили тертя , що передається деталі силою тертя бурта оправки. Припустимо, що деталь своїм лівим торцем рівномірно притискається по всій площині, бурта оправки силою , яку розвиває гвинтовий затискач. Питомий тиск на бурт оправки буде рівним

, (10.6)

(Далі ) визначаємо елементарний момент сили тертя на коловій поверхні радіуса :

, (10.7)

де – коефіцієнт тертя.

Проінтегруємо в межах від до і отримаємо

. (10.8)

Аналогічно визначаються момент сили тертя між правим торцем деталі та шайбою.

Момент від сили тертя між правим торцем деталі і гайкою з буртом буде рівним

, (10.9)

де – коефіцієнт тертя між деталлю і шайбою.

Підставивши значення і які отримані по формулах (10.8) та (10.9) у рівняння (10.1) отримаємо значення сили закріплення

. (10.10)

звідси

. (10.11)

З іншого боку, різьбовий затискач оправки повинен розвинути необхідну силу , якщо до головки ключа робітник прикладає початкову силу на плечі .

Силу на плечі ключа, яка необхідна для створення сили без врахуванням моменту тертя між гайкою і шайбою, можна розрахувати за формулою

, (10.12)

де

– середній радіус різьби гайки

– плече ключа

– кут підйому різьби

– кут тертя в різьбовій парі

Значення сили , яке розвиває гвинтовий затискач з врахування моменту сили тертя (додаткові втрати на тертя в місці контакту гайки з шайбою) визначимо із залежності

, (10.13)

де , – відповідно найбільший діаметр опорної поверхні гайки і діаметр отвору для болта у гайці, мм,

– коефіцієнт тертя між гайкою і шайбою.

Сила неповинна перевищувати 150 Н (для ручних затискачів).

10.6 Зміст звіту

Звіт має містити:

10.6.1 Найменування лабораторної роботи.

10.6.2 Номер групи, прізвище та ініціали студента.

10.6.3 Ескіз загального вигляду пристрою з необхідними проекціями, перетинами та розрізами. На ескізі необхідно вказати габаритні , приєднувальні розміри та посадки в спряжених елементів пристрою.

10.6.4 Опис конструкції пристрою і його аналіз.

10.6.5 Ескіз оброблюваної в пристрої заготовки.

10.6.6 Теоретичну схему базування заготовки.

10.6.7 Розрахунок похибки базування для виконуваних розмірів.

10.6.8 Розрахункову схему для визначення сили в пристрої.

10.6.9 розрахунок необхідної сили закріплення деталі для найбільш несприятливого випадку прикладання сил і моментів різання.

10.6.10 Розрахунок параметрів затискного механізму.

10.6.11 Пропозицію по удосконаленню конструкції пристрою.