11 Розрахунок на міцність та забезпечення жорсткості деталей пристосування
11.1 Оскільки в пристосуванні обробляється велика деталь, воно постійне працює при великих навантаженнях і для забезпечення необхідної жорсткості і міцності основні деталі пристосування виконуються литвом. При литві деталей пристосування збільшується маса використовуваного матеріалу і відповідно вартість, але досягається необхідна жорсткість і міцність.
11.2 При роботі пристосування виникає небезпека розриву штока (рисунок 9) на ділянці з діаметром ø24 мм. Ця ділянка працює на розтягування і для нього необхідний розрахунок /8, с.28/:
Рисунок 9 - Схема для розрахунку на міцність
Шток виготовлено із сталі 10, діаметром D = 24мм, σ = 206 Н/мм².
Тоді згідно формули (24) із /8, с. 6 /
(24)
визначаємо допустиме напруження
Н/мм²
47
11.3 Небезпеки розриву штоку не має місце, тому що допустиме напруження майже в два разі більш за розрахункове.
σ = 80 < [σ] = 206
11.4 Для забезпечення заданої точності обробки і запобігання виникнення вібрацій пристосування, що проектується повинне бути достатньо жорстким.
11.5 Жорсткість в першу чергу забезпечується в напрямку дії сил затиску і різання. В процесі проектування розрахунку на жорсткість підлягають ті елементи пристосування або обробляємої деталі, які в найбільшій мірі впливають на точність розміру, що витримується.
11.6 При проектуванні пристосування конструктор практично може впливати на жорсткість тільки двох ланок системи ВПІД:
- пристосуваннями - шляхом призначення розмірів, вибору конфігурації розміщення його елементів, а також зменшення кількості стиків;
- закріпленої в пристосуванні деталі - шляхом найбільш раціонального розміщення установочних і затискних елементів пристосування.
11.7 Оскільки відомості з розрахунку контактної жорсткості, що маються в літературі не відбивають всього різноманіття стикових з’єднань, для розрахунку проектуємого з’єднання можуть бути використані відомості про жорсткість аналогічних пристосувань (та ін) та окремих вузлів верстатів. Ці відомості можуть бути взяті з паспортів відповідних верстатів або з державних стандартів на норми жорсткості. Номери ГОСТів на норми на норми жорсткості металорізальних верстатів наведені у покажчику державних стандартів.
Для підвищення жорсткості пристосування слід використовувати конструкції з невеликою кількістю стиків та уникати поза центрового прикладання навантаження. Переважно застосовувати цільні та зварні конструкції деталей, менш бажані збірні конструкції.
48
12 Розгляд проектуємого пристосування з метою зменшення його металоємкості
Дане пристосування призначене для фрезерування пазів в умовах крупно серійного виробництва і практикувалося в галузі машинобудування з врахуванням вимог, які пред’являлися до даного виду верстатних пристосувань.
Собівартість пристосування прямим чином залежить від його металоємкості, тобто чим нижче металоємкість тим дешевше пристосування.
Найбільшу металоємкість мають пристосування виготовлені методом лиття, які практично застосовуються в масовому виробництві і там швидко себе окуповують.
Проектуєме пристосування застосовується в серійному і дрібносерійному виробництві і виготовити його литтям економічно недоцільно. Виходячи з цього дане пристосування збирається з декількох вузлів і механізмів. Завдяки цьому знижується його собівартість( в порівнянні з литтям) не веде за собою зниження жорсткості і надійності.
Більше зменшення металоємкості даного пристосування може вплинути на зниження його міцностних характеристик, а це призводить до не довголіття використання пристосування.
Оптимальні розміри окремих деталей приведені в розрахунках на міцність.
Оскільки проектуєме пристосування призначене для обробки втулки, тому вважаємо, що металоємкість даного пристосування оптимальна.
49