3. Расчет основных параметров приспособления

3.1 Определение сил и моментов резания

Определяем силы действующие на заготовку в процессе резания, для последующего определения усилия зажима заготовки.

Рисунок 2 – Принципиальная схема зажимного устройства.

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

Сила зажима на каждом кулачке

где D_on - диаметр обрабатываемой поверхности заготовки, мм;

f_Kn – коэффициент трения на рабочих поверхностях кулачков (f_Kn = 0,8);

D_пк - диаметр поверхности зажимаемой детали, мм;

К- коэффициент запаса, 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);

К₆ – учитывает неопределенность из-за неровностей места контакта заготовки с опорными элементами, имеющими большую опорную поверхность (К₆=1).

Коэффициент К₅ учитывающий удобство расположения рукоятки не учитываем.

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

Определяем силу, передаваемую штоком пневмоцилиндра [6, с236],

где W_K – сила зажима на одном кулачке, Н;

n_к – количество кулачков;

K_тp – коэффициент учитывающий дополнительные силы трения в патроне (Ктр = 1,05);

а_к - вылет кулачка от его опоры до центра приложения силы зажима (конструктивно а_к = 65 мм);

h_к - длина направляющей части кулачка, мм;

f_к- коэффициент трения в направляющих кулачков, f _к= 0,1;

l₁ и l_к - плечи рычага привода, мм (конструктивно l₁ = 48 мм і l_к = 88 мм до оси штока).

Передаваемая штоком сила в пневмоцилиндрах двухстороннего действия :

где D_ц- диаметр поршня пневмоцилиндра, мм;

η_ц- коэффициент полезного действия пневмопривода, η_ц= 0,85;

Р – давление воздуха в пневмосистеме, 0,4МПа.

Диаметр поршня пневмоцилиндра

Из установленного ряда стандартизованных диаметров вращающихся пневмоцилиндров двухстороннего действия выбираем ближайший больший:200, 250, 300, 350, 400 мм.

Время срабатывания пневмоцилиндра

где l_x – величина хода поршня, мм (устанавливается конструктивно), см;

dш – диаметр штока, (рекомендованные значения 8…25мм), принимаем 25мм;

Vв – скорость перемещения сжатого воздуха, v = 1500 - 2500 см/с; принимаем v_в= 2000 см/с.

ВЫВОД

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

Была составлена схема базирования, определена погрешность базирования и установки. Составлена принципиальная схема разработанного приспособления.

Произведен расчет силы резания, и необходимого усилия зажима, произведены расчеты основных геометрических параметров механизированного привода таких как диаметр поршня пневмоцилиндра и время срабатывания пневмоцилиндра.

В графической части был разработан сборочный чертеж приспособления, спецификация и чертежи деталей приведенные в дополнениях.

Использование данного приспособления позволит значительно сократить время на установку и снятие деталей благодаря особенностям конструкции, возможностям более тонкой регулировки и настройки, а так же механизированному приводу.

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.

6. Горошкин А.К.Приспособления для металлорежущих станков: справочник.- 7-е издание., перераб. и доп.-М.: Машиностроение, 1979г.-303с