1.10 Конструкция и расчет приспособления для фрезерования лысок

Приспособление предназначено для закрепления и поворота обрабатываемой детали на станке вертикально-фрезерном 6Р12, на котором производится фрезерование четырех лысок в размер 79,7±0,1 мм с выдерживанием углов 5°, 16°±1°. Лыски расположены под углом 90°±1°. Конструкция приспособления состоит из плиты, на которой установлены две стойки, на которых монтируется корпус. В корпусе в подшипниковых узлах устанавливается вал, внутри которого размещается тяга. Закрепление подшипников в корпусе осуществляется крышками; установка задней крышки производится через кольцо. В крышках для исключения вытекания смазки устанавливаются уплотнительные кольца. Закрепление крышек на корпусе осуществляется болтами с шайбами.

На валу монтируется оправка с призмой, закрепление которой на оправке производится с помощью болтов с шайбами. Оправка закрепляется на валу с помощью гайки. Обрабатываемая деталь устанавливается на оправке по внутренней поверхности диаметром 145 мм с упором в торец оправки и ориентируется в определенном положении призмой. Закрепление детали производится с помощью шайбы, которая устанавливается на тяге.

На валу для установки вращающегося пневмоцилиндра ПЦВР монтируется фланец, который на валу устанавливается по резьбе и фиксируется болтами.

Во фланце имеется ручка для поворота на 90° до упора.

На корпусе закрепляется планка, на которой монтируется фиксатор. На валу монтируется муфта. Фиксатор и муфта служат для установки обрабатываемой детали в определенном положении. После обработки двух лысок фиксатор ручкой поднимается, фланец с пневмоцилиндром поворачивают вместе с деталью, установленной на тяге на 90° до упора, затем фиксатор опускают, он входит во втулку муфты и фиксирует деталь в определенном положении.

Производим расчет усилия зажима.

Усилие зажима при центральном торцевом зажиме определяется по формуле [8]:

Q= , Н (1.43)

где К – коэффициент запаса,

a – расстояние от обрабатываемой поверхности до оси штока, м,

Р₁, Р₂ – составляющие силы резания, Н,

f – коэффициент трения,

D – диаметр обрабатываемой детали, опорной поверхности, м,

d – диаметр штока, м

Коэффициент запаса равен [8]:

К=К₀·К₁·К₂·К₃, (1.44)

где К₀ – гарантированный коэффициент запаса;

К₁ – коэффициент, зависящий от увеличения сил резания при затуплении инструмента;

К₂ – коэффициент, зависящий от состояния обрабатываемой поверхности;

К₃ – коэффициент, зависящий от рода привода.

К₀=1,5; К₁=1,4; К₂=1,2; К₃=1 [8]

К=1,5·1,4·1,2=2,52

Из расчета режимов резания находим:

Р₁=Р_z=653 H, ΣР₁=2·653=1306 H

Р₂=04· Р_z , Н [16]

Р₂=04·653=261,2 Н, ΣР₂=2·261,2=522,4 Н

Из технологической наладки находим:

D=190 мм; d=45 мм; a=40 мм

f=0,25 [8]

Q= =7320 Н

Определим диаметр пневмоцилиндра по формуле [8]:

D= , м (1.45)

где Q – необходимое усилие зажима, Н;

р – удельное давление сжатого воздуха, Па;

η – коэффициент полезного действия пневмоцилиндра

р=0,4·10⁶ Па; η=0,9 [8]

D= =0,16 м

Принимаем пневмоцилиндр из нормализованного ряда диаметром 160 мм.

Производим расчет приспособления на точность.

В качестве проверяемого размера - 79,7±0,1 мм.

Общая ожидаемая погрешность на стадии проектирования приспособления определяется по формуле [7]:

Δ79,7= IT , мм (1.46)

где К – коэффициент, характеризующий отклонение действительных кривых распределения исследуемых погрешностей от кривых закона нормального распределения;

ε – погрешность установки заготовки в приспособлении, мм;

Δ_н – погрешность настройки станка, мм;

ω_м – величина мгновенного рассеивания размера, зависящая от вида обработки, мм.

Погрешность установки определяется по формуле [7]:

ε= , мм (1.47)

где ε_б – погрешность базирования, мм;

ε_з – погрешность закрепления, мм;

ε_пр – погрешность положения, вызванная неточностью изготовления и сборки приспособления, мм.

Погрешность закрепления определяется величиной деформации заготовки под действием сил закрепления. Направление силы закрепления перпендикулярно выполняемому размеру, ε_з=0 [7].

Погрешность базирования при установке заготовки по центральному отверстию145Н8 мм и торцу равна ε_б=0 [7].

Погрешность положения может быть при проектировании определена по формуле [7]:

ε_пр= , мм (1.48)

где ε_ус – погрешность, вызванная неточностью изготовления и сборки установочных элементов приспособления, мм,

ε_и – погрешность, определяемая износом установочных элементов приспособления, мм;

ε_с – погрешность ориентации приспособления на станке, мм.

Погрешность ε_ус определяется из чертежа приспособления. ε_ус=0,05 мм.

Погрешность ε_и определяется по формуле [7]:

ε_и=β·N, мкм (1.49)

где β – коэффициент, определяемый конфигурацией установочных элементов;

N – число контактов заготовки с опорами.

Принимаем: N=10000 шт. β=0,004 мкм/шт. [7]

ε_и=0,004·10000=40 мкм=0,04 мм

На точность размера 79,7 мм ориентация приспособления на станке не влияет [7].

ε_пр= =0,085 мм

ε=ε_пр=0,085 мм

Погрешность настройки станка по установу составляет ε_н=0,02 мм [7].

Величина мгновенного рассеивания при выполнении фрезерных работ равна ω_м=0,021÷0,055 мм [7]. ω_м=0,04 мм

К=1,2 [7]

Δ79,7=1,2 =0,113 мм

IT_79.7=0,2 мм

0,2 мм>0,113 мм

Данное приспособление обеспечивает заданную точность размера и может быть использовано по назначению.