2.1 Проектирование фрезерного приспособления
2.1.1 Техническое задание на проектирование приспособления
Спроектировать фрезерное приспособление на операцию 10 для фрезерования торца. Деталь обрабатывается на станке 500V, концевой фрезой. Эскиз обрабатываемой детали изображен на рисунке 2.1.1.
Рисунок 2.1.1 – Эскиз обрабатываемой детали
2.1.2 Описание приспособления
Фрезерное приспособление (см. чертеж 1402.110201.063 СБ01) состоит из следующих основных частей: корпуса 2 с встроенным цилиндром 8; крышки цилиндра 4; двух прихватов 22; поршня 6; тяги 7; оправки 5, в которую устанавливается обрабатываемая деталь; штуцера 10 для подвода сжатого воздуха в камеры цилиндра при зажиме заготовки; шпонок 26 для установки приспособления на станок; а также кронштейна 3, передающего усилие зажима от поршня к прихватам.
2.1.3 Силовой расчет приспособления
Силовой расчет приспособления производится по методике [14].
Исходными данными служат режимы резания, посчитанные в п. 1.14.1: Pz=5927 H.
Схема для силового расчета представлена на рисунке 2.1.2.
Рисунок 2.1.2 - Схема для силового расчета
Условие равновесия заготовки при обработке.
На заготовку действуют следующие усилия:
Рz – сила резания;
W1,W2 - усилие зажима от двух прихватов;
R - реакция опоры, R = 2W;
Fтр - силы трения.
Получаем:
Уравнение равновесия заготовки:
K·Pz·H=2·W·Fтр, (2.1.1)
где K – коэффициент запаса надежности закрепления:
K = K0 · K1· K2· K3· K4·K5, (2.1.2)
где K0 – гарантированный коэффициент запаса, K0 =1,5;
K1 – коэффициент, зависящий от состояния поверхностного слоя заготовки: для литых заготовок, K1 = 1,2;
K2 – коэффициент, учитывающий увеличение силы резания вследствие затупления режущего инструмента. В пределах 1,0…1,5 в зависимости от обрабатываемого материала и метода обработки, K2 = 1,1;
K3 – коэффициент, учитывающий увеличение сил резания при обработке прерывистых поверхностей 1,0…1,2, K3 = 1,0;
K4 – коэффициент, учитывающий неодинаковость зажимных усилий, прикладываемых к заготовке. В случае применения пневматических устройств K4 = 1,0;
К5 =1.
Т
аким
образом, значение коэффициента запаса
k
равно:
K =1,5 · 1,2 · 1,1 · 1,0 · 1,0 · 1,0 = 1,98.
,
(2.1.3)
где f – коэффициент трения между заготовкой и опорной поверхностью
f = 0,15 (сталь по стали).
Из уравнения (2.1.1) получаем:
.
(2.1.4)
После подстановки получим значение усилия зажима:
.
Диаметр цилиндра определим из следующей зависимости [9]:
,
(2.1.5)
где Ро – сила предварительного натяжения пружины;
j – жесткость пружины;
s – ход поршня;
р – избыточное давление сжатого воздуха, р = 0,6 МПа.
.
Принимаем ближайший диаметр цилиндра в большую сторону из стандартного ряда D=63 мм.
Диаметр штока d = 20 мм.
Резьба тяги – М12.
2.1.4 Расчет приспособления на точность
Точностной расчет приспособления производится по методике [9,12].
Эскиз приспособления и схема погрешностей для точностного расчета представлены на рисунке 2.1.3.
Рисунок 2.1.3 - Схема приспособления для расчета на точность
Точностной расчет для размера 29,9-0,5.
Условие точности:
TL=0,5=К·
,
(2.1.6)
где заг – погрешность изготовления заготовки, заг=0,3 мм;
пр – погрешность изготовления приспособления, пр=0,02 мм;
н – погрешность настройки инструмента, н=0,06 мм;
К - коэффициент, учитывающий наиболее вероятный предел зазоров в сопряжениях и наиболее вероятное смещение, К=1,1.
Тогда после подстановки получаем:
=1,1·
мм.
При этом:
TL = 0,5 мм = 0,3 мм.
Делаем вывод, что приспособление обеспечивает заданную точность.