2.2.4 Расчет приспособления на точность

Точностной расчет приспособления производится по методике [9,12].

Анализ структуры технологической схемы представлен на рисунке 2.2.3

Рисунок 2.2.3 – Анализ структуры технологической схемы

Точностной расчет для размера ø

При выполнении операции с применением рассматриваемого приспособления ожидаемая погрешность обработки не должна превышать заданного допуска на размер:

TL>ΔΣ,

где TL – допуск заданного размера (числовое выражение точности);

ΔΣ – суммарная погрешность обработки, численно равная расчетной величине рассеивания размеров.

Суммарная погрешность определяется по формуле:

ΔΣ=1/k , (2.2.7)

где Δ_з- погрешность заготовки, определяемая погрешностью положения технологической базы относительно исходной;

Δ_уз – погрешность установки заготовки;

Δ_п(у)– погрешность положения элемента приспособления для базирования заготовки;

Δ_и(в)- погрешность положения вершины режущего инструмента;

k– коэффициент, учитывающий долю статической составляющей в общей погрешности, k=0,6.

Погрешность заготовки определяется по формуле:

, (2.2.8)

где Δ_ТБ- погрешность положения технологической базы, Δ_ТБ = 0,035;

Δ_ИБ- погрешность положения исходной базы, Δ_ИБ = 0,05.

Тогда после подстановки получаем:

мм.

Погрешность установки заготовки определяются по формуле:

, (2.2.9)

где S_max- наибольший зазор в сопряжении заготовки с установочным элементом, S_max= 0,02 мм;

Т_изн- допуск на износ, Т_изн = 0,03 мм.

После подстановки получаем:

мм.

Погрешность положения элемента приспособления для базирования заготовки определяются по формуле:

. (2.2.10)

После подстановки получаем:

мм.

Погрешность положения вершины режущего инструмента складывается из погрешности системы программного управления станка и половины радиального биения режущих кромок сверла:

мм.

После подстановки получаем численные значения суммарной погрешности обработки.

ΔΣ=1/0,6 мм.

Проведенный расчет показал, что результирующая погрешность меньше, чем допуск на размер:

ТL = 0,145 мм  ∑ = 0,127 мм.

Полученный результат свидетельствует, что разработанное приспособление обеспечивает заданную точность.

2.2.5 Расчет элементов приспособления на прочность

Расчет элементов приспособления на прочность производится по методике, предложенной в [6].

В процессе эксплуатации элементы приспособления подвергаются действию переменных нагрузок. Расчет на прочность производим для более слабых деталей. Такой деталью в данном приспособлении является резьбовое соединения штока и гайки. Основной вид разрушения резьбового соединения – срез. В соответствии с этим основным критерием работоспособности, расчет резьбового соединения на прочность ведется по связанными с ними напряжениями среза τ.

, (2.2.11)

где τ_ср – действующее напряжение, МПа;

F – исходное усилие зажима , F;

[τ_ср] – допустимое напряжение для стали 40Х, [τ_ср] = 90 МПа;

- внутренний диаметр резьбы, d = 14,051 мм;

Н- глубина завинчивания, Н = 18 мм;

К - коэффициент полноты резьбы, K = 1;

К_м - коэффициент неравномерности нагрузки, K_м = 0,6;

n - количество резьбовых соединений.

Определим действующие напряжение:

МПа.

Проведенный расчет показал, что действительное напряжение меньше, чем допустимое напряжение:

τ_ср = 7,2 МПа [τ_ср] = 90 МПа.

Минимальный диаметр штифта определяется по формуле:

(2.2.12)

После подстановки получаем:

мм.

В нашем случае минимальный диаметр резьбового соединения равен d=8 мм, т.е. запас прочности резьбы вполне достаточен для нормальной работы приспособления. Полученный результат свидетельствует, что разработанное приспособление обеспечивает заданную прочность.