3 Конструкторская часть

3.1 Формулирование служебного назначения станочного приспособления, разработка его принципиальной схемы

Специальное станочное приспособление служит для выполнения верти –

кально – фрезерной операции c ЧПУ, для установки одной заготовки с габаритами 147х39 мм. При фрезеровании двух пазов R4H14 и сверлении четырех отверстий Ø7Н14 заготовка устанавливается на две поверхности: торец Ø144h11 и цилиндрическая поверхность Ø110Н7. При обработке пазов выдерживается длина паза, равная 11Н14, ширина паза и диаметр отверстий обеспечиваются инструментом. Принципиальная схема приспособления показана на рис. 6.

Рисунок 6 – Принципиальная схема станочного приспособления

3.2 Расчет усилия закрепления

Силу закрепления Q определяют из условия равновесия силовых факторов, действующих на заготовку. При расчетах всегда учитывают силы резания, реак – ции опор, силы трения.

Исходными данными для расчета силы зажима и параметров силового привода являются: P_Z = 715 Н, P_Х = 286 Н, P_У = 395 Н, f = 0,15.

Составим расчетную схему сил действующих при фрезеровании.

Рисунок 7 – Расчетная схема при фрезеровании пазов

При фрезеровании со стороны инструмента действуют силы P_Z, P_Х, P_У.

Сила P_Х стремится поднять заготовку вверх, этому препятствует сила закреп –

ления Q, направленная в противоположную сторону. Сила P_У стремится сдви –

нуть заготовку вправо, этому препятствуют силы трения F_тр и F_тр, которые воз –

никают в месте контакта съемной шайбы с заготовкой. Сила P_Z создает крутя –

щий момент с плечом D/2, который пытается повернуть заготовку вокруг своей оси, этому препятствуют моменты сил трения F_тр с плечом D₁/2 и F_тр с плечом d/2.

Из полученных уравнений равновесия находим составляющие силы зак –

репления:

где, К – коэффициент запаса.

К₀ - коэффициент гарантированного запаса. К₀=1,5;

К₁ - коэффициент, учитывающий увеличение сил резания из-за случайных неровностей на обрабатываемых поверхностях. К₁=1,2 при черновой обработке;

К₂ - коэффициент, учитывающий увеличение сил резания вследствие затупления режущего инструмента. К₂=1,2;

К₃ - коэффициент, учитывающий увеличение сил резания при прерывистом точении. К₃=1;

К₄ - коэффициент, учитывающий постоянство силы закрепления. К₄=1,2;

К₅ - коэффициент, учитывающий эргономику ручных зажимных устройств. К₅=1;

К₆ - коэффициент, который учитывают только при наличии моментов, стремящихся повернуть заготовку, установленную плоской поверхностью на постоянные опоры. К₆=1,5.

К = 1,2·1·1,2·1,2·1·1,5 = 2,5.

3275 Н

8160 Н

Полное усилие закрепления:

3.3 Расчет параметров силового привода

После определения усилия закрепления рассчитываем исходное усилие на приводе W. Так как усилие закрепления меньше 10000 Н, то в качестве привода используем пневмопривод. При вычислении усилия на приводе используем уравнение:

W = Q = 8825 Н

При расчете параметров привода необходимо определить диаметры штока d_шт и цилиндра D_ц.

где, - давление в пневмоцилиндре;

- КПД пневмопривода.

Принимаем значение из стандартного ряда

Определяем фактическое усилие на приводе и усилие закрепления:

Диаметр штока определяем по следующей формуле: