2.2 Принцип действия приспособления.

Деталь устанавливается на плиту и два пальца: цилиндрический и ромбический. Закрепление осуществляется прихватами, которые прижимаются гайками М12. Разжим происходит соответственно ослаблением гаек.

2.3. Схема расчета силы зажима детали, операция 070. Расчет необходимых сил зажима заготовки в приспособлении.

Закрепление заготовки производится с помощью зажимных устройств различ

ных конструкций. Принцип действия и конструкцию зажимного устройс

тва конструктор выбирает исходя из конкретных условий выполнения операций:

типа производства, величин сил резания, действующих на заготовку при выполне

нии операций, конструктивных особенностей заготовки, типа станка.

Силовой расчет станочных приспособлений можно разбить на следующие этапы:

2.3.1. Определение сил, действующих на заготовку при обработке на данной операции.

На заготовку действуют следующие силы:

P_о М_кр – составляющие силы резания при сверлении;

W₁, W₂ – силы зажима, необходимые для надежного закрепления заготовки в проце

ссе обработки;

Конечным результатом составления уравнений и их расчета должны стать

силы зажима (W₁, W₂) необходимые для надежного закрепления заготовки в процес

се ее обработки.

Значения составляющих силы резания при сверлении были найдены ранее

в результате назначения режима резания на рассматриваемую операцию.

2.3.2. Выбор коэффициентов трения заготовки с опорными и зажимными элементами.

В приспособлениях силы трения возникают на поверхностях контакта заготовки с опорными и зажимными элементами. Величина коэффициента трения зависит от

многих факторов. При использовании приспособлений его определение связано с определенными трудностями. В приспособлениях встречается много различных сочетаний контактных поверхностей, различающихся по форме, состоянию поверхности, твердости и т.д.

Для выбора значений коэффициентов трения воспользуемся данными, представленными в [2, табл.1]:

µ = 0,15;

Значение 0,15 – выбрано для пары поверхностей, которые являются обработанными.

2.3.3. Составление расчетной схемы и уравнений для расчета зажимного усилия w.

Величину необходимого зажимного усилия определяют на основе решения задачи статики, рассматривая равновесие заготовки под действием приложенных к ней сил. Расчет проводим по наибольшим режимам на данную операцию.

М_реак = М_кр=56,07Н

W₁= М_реак /l=56.07/0.18=311.5H

Р₁= W₁* l₂/ l₁=311.5*65/51=397H

W₂= P_o+ (P_o*µ)=3410-(3410*0.15)=2899H

2Р₂= W₂* l₂/ l₁=2899*65/51=3695H

Р₂=1847H

Выбираем гайку М12 под ключ с длиной рукоятки L=170, максимально допустимое усилие Q=517кг, величина усилия для надежного закрепления – 4,1кг. [2] стр. 305табл 4

2.3.4. Расчет коэффициента надежности закрепления к.

Используем данные для расчета представленные в [2].

Так как в производственных условиях могут иметь место отступления от тех усло

вий, применительно к которым рассчитывались по нормативам силы и моменты резания, возможное увеличение их следует учесть путем введения коэффициента надежности (запаса) закрепления К и умножения на него сил и моментов, входящих

в составленные уравнения статики.

Значение коэффициента надежности К следует выбирать дифференцированно в зависимости от конкретных условий выполнения операции и способа закрепления заготовки. Его величину можно представить как произведение частных коэффициентов, каждый из которых отражает влияние определенного фактора:

К = К₀ К₁ К₂ К₃ К₄ К₅ К₆

К₀ – гарантированный коэффициент запаса надежности закрепления, К₀ = 1,3;

К₁ – коэффициент, учитывающий увеличение силы резания из-за случайных неровностей на заготовках;

К₁ = 1,1 – для черновой обработки;

К₂ – коэффициент, учитывающий увеличение силы резания вследствие затупления инструмента (табл.2);

К₂ = 1,0 – для высокопрочных чугунов;

К₃ – коэффициент, учитывающий увеличение силы резания при прерывистом резании;

К₄ – учитывает непостоянство зажимного усилия;

К₄ = 1,0 – для винтовых устройств;

К₅ – учитывает степень удобства расположения рукояток в ручных зажимах;

К₆ – учитывает неопределенность из-за неровностей места контакта заготовки с опорными элементами, имеющими большую опорную поверхность (учитывается только при наличии крутящего момента, стремящегося повернуть заготовку);

К₆ = 1,0 – для опорного элемента, имеющего ограниченную поверхность контакта с заготовкой;

К = 1,3 1,1 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 = 1,43

2.4.1 Приспособление зажимное.

Приспособление для обработки заготовок является звеном системы СПИД.

От точности его изготовления и установки на станке, износостойкости

установочных элементов и жесткости зависит точность обработки заготовок.

Требуемую точность приспособления можно определить решением

размерной цепи системы: заготовка – приспособление – станок – инструмент.

При этом выявляется роль приспособления в достижении заданной

точности выполняемого на заготовке размера, то есть замыкающего звена

размерной цепи.

Цель расчета на точность заключается в определении требуемой

точности изготовления приспособления по выбранному параметру и

заданий допусков размеров деталей и элементов приспособления.

Расчеты включают следующие этапы:

- выбор одного или нескольких параметров приспособления, которые

оказывают влияние на положение и точность обработки заготовки;

- принятие порядка расчета и выбор расчетных факторов;

- определение требуемой точности изготовления приспособления по выбран

ным параметрам;

- внесение в ТУ сборочного чертежа приспособления пункта об обеспечен

ии точности приспособления.

2.4.2. Точностной расчет приспособления.

Выбор расчетных параметров осуществляется в результате анализа принятых схем базирования и закрепления заготовки и приспособления, а также точности обеспечиваемых обработкой размеров.

В зависимости от конкретных условий в качестве расчетных параметров

могут выступать:

• допуск параллельности и перпендикулярности рабочей поверхности

установочных элементов к поверхности корпуса приспособления, контактирующей со станком;

• допуск угловых и линейных размеров;

• допуск соосности (эксцентриситет);

• допуск перпендикулярности осей цилиндрических поверхностей и т.д.

Погрешность изготовления приспособления:

,где

а = 0,62 мм – допуск выполняемого размера при обработке заготовки;

к_Т = 1…1,2 – коэффициент, выбираемый в зависимости от количества слагаемых

(чем их больше, тем ближе к единице следует принимать значение);

к_Т1 = 0,8…0,85 – коэффициент, учитывающий уменьшение предельного значе

ния погрешности базирования при работе на настроенных станках;

к_Т2 = 0,6…0,8 – коэффициент, который учитывает долю погрешности обработки

в суммарной погрешности, вызываемой факторами, не зависящими

от приспособления;

_б – погрешность базирования заготовки в приспособлении;

_з – погрешность закрепления заготовки, возникающая в результате действия

сил зажима;

_и – погрешность расположения заготовки, возникающая в результате изнашиван

ия элементов приспособления;

_рп – погрешность расположения приспособления на станке;

_п – погрешность от перекоса инструмента;

 – экономическая точность обработки.

Рассчитаем погрешность изготовления проектируемого приспособления:

в первую очередь необходимо выбрать параметры для расчета приспособления

на точность при выполнении размера .

В качестве расчетного параметра следует принять отклонение (допуск)

от параллельности установочных плоскостей опорных пластин относител

ьно плоскости корпуса приспособления.

Погрешнось базирования заготовки _б в приспособлении в данном случае зависит

от точности выполнения требований предъявляемых к взаимному расположе

нию поверхностей (допуск параллельности), т.к. при данной схеме базирова

ния главной (определяющей) является противоположная поверхность заготовки.

Следовательно, за погрешность базирования примим значение

допуска параллельности равное 0,08 мм.

Погрешность закрепления _з рассчитывается только в

прецизионных приспособлениях, а в большинстве случаев берется из таблиц.

Для рассматриваемого случая имеет [9, табл.4]:

_з = 0,05 мм.

Погрешность от изнашивания установочных элементов определяется по формуле

_и = N, где

 = 0,003 – постоянная, зависящая от вида установочных элементов и

условий контакта заготовок с опорой [9, табл.22];

N = 500 – количество контактов с опорой в год (количество установок).

Погрешность расположения _рп на станке равна нулю, так как

осуществляется надежный контакт установочной плоскости приспособления

с плоскостью стола станка.

Погрешность от перекоса инструмента _п равна нулю, так как в приспособле

нии отсутствуют направляющие элементы.

Экономическая точность обработки  для принятых условий [9, табл.15] равна

0,25 мм.

Принимаем следующие значения для коэффициентов:

к_Т = 1,1

к_Т1 = 0,8

к_Т2 = 0,6

Рассчитываем численное значение погрешность изготовления приспособления:

= 0,62 – 0,16 = 0,43 мм

Таким образом, на сборочном чертеже приспособления необходимо

указать отклонение от параллельности установочных плоскостей опорных

пластин относительно плоскости корпуса приспособления, либо

поставить отклонение на размер между этими поверхностями.