3 Расчет основных параметров приспособления

3.1 Определение сил и моментов резания

Для определения требуемого усилия зажима необходимо знать силы, действующие на заготовку в процессе обработки.

Рисунок 2 – Силы действующие на заготовку в процессе обработки.

Силу резания определяем из формулы [3, с 267]:

где Ср – 300;

x – 1,0;

y – 0,75;

n – -0,15;

К_р – поправочный коэффициент, учитывающий фактические условия резания.

где ;

;

;

;

Определяем К_р

Определяем силу резания

3.2 Расчет усилия зажима заготовки

Определение зажимного усилия Р_з:

где P_z – главная составляющая силы резания;

f – коэффициент трения (сцепления) между рабочей поверхностью кулачков и обрабатываемой деталью (0,2);

l_o – длина обрабатываемой заготовки (64мм);

D – диаметр обрабатываемой заготовки (175мм);

К- коэффициент надежности, определяем по формуле

К₀ – гарантированный коэффициент запаса надежности закрепления, К₀ = 1,5;

К₁ – коэффициент, учитывающий увеличение силы резания из-за случайных неровностей на заготовках (К₁=1,2);

К₂ – коэффициент, учитывающий увеличение силы резания вследствие затупления инструмента (К₂=1,15);

К₃ – коэффициент, учитывающий увеличение силы резания при прерывистом резании, (К₃ = 1,2);

К₄ – учитывает непостоянство зажимного усилия (К₄=1);

К₅ – не учитываем для механизированного привода;

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).

Принимаем равной К = 2,5 (согласно ГОСТ 12.2.029-77)

Н

Рассчитываем исходное усилие закрепления Р_u:

где - угол клина (15°);

- угол трения между плунжером и клином (5°) ;

- угол трения между клином и корпусом ;

- угол трения между кулачком и корпусом .

Для обеспечения зажима принимаем одинарный пневмоцилиндр двухстороннего действия. Тянущая сила для такого цилиндра будет равна:

Отсюда:

где D – диаметр поршня цилиндра, в мм;

d – диаметр штока цилиндра, в мм;

p – давление сжатого воздуха, в МПа, (p=0,4МПа);

η – коэффициент полезного действия (η≈0,85);

Pu – исходное усилие закрепления, в Н.

Определяем ход тяги 10.

где S – ход кулачка – принимаем S = 5 (мм);

α – угол скоса клина α = 15˚;

ВЫВОД

В ходе выполнения курсового проекта было спроектировано приспособление для обработки заготовки на токарной операции с ЧПУ – токарный самоцентрирующий трехкулачковый клиновой патрон с механизированным приводом и разработан его сборочный чертеж и спецификация к нему.

Была составлена схема базирования, определена погрешность базирования и установки. Составлена схема действия сил в процессе резания.

На основании исходных данных была рассчитана сила резания, и необходимое усилие зажима. Были произведены расчеты основных геометрических параметров механизированного привода – таких как диаметр поршня пневмоцилиндра, величина ходя тяги, ход кулачков.

В графической части был разработан сборочный чертеж приспособления, его спецификация, а так же чертежи следующих деталей: кулачек, втулка, тяга, фиксатор.

Применение данного приспособления значительно сократит затраты вспомогательного времени на установку и зажим заготовок и деталей в процессе обработки.

Список используемых источников

1. Станочные приспособления: Справочник. В 2-х т. /Ред. совет: Б. Н. Вардашкин (пред.) и др. – М.: Машиностроение, 1984 – Т.1/под ред. Б. Н. Вардашкина, В. В. Данилевского 1984. 656 с., ил.

2. Станочные приспособления: Справочник. В 2-х т. /Ред. совет: Б. Н. Вардашкин (пред.) и др. – М.: Машиностроение, 1984 – Т.2/под ред. Б. Н. Вардашкина, В. В. Данилевского 1984. 656 с., ил.

3. Справочник технолога-машиностроителя. В 2-х т. Т.1/Под ред. А.Г. Косиловой и Р.К. Мещерякова, 4-е изд. перераб. и доп.-М.: Машиностроение, 1986г.-496с.

4. Справочник технолога – машиностроителя. В 2-х т. Т.2 / Под ред. А.Г. Косиловой и Р.К. Мещерякова, -4-е изд., перераб. и доп. –М.: Машиностроение, 1986. – 496 с.

5. Кузнецов Ю.И. и др. Оснастка для станков с ЧПУ: Справочник.-2-е изд., перераб и доп.-М.: Машиностроение.1980г.-512с.