- •Введение
- •1 Исходные данные
- •1.1 Анализ особенности конструкции
- •1.2 Анализ условий работы детали
- •1.4 Выбор способов восстановления деталей
- •2 Разработка маршрута технологического процесса восстановления детали
- •2.1 Расчёт припусков на механическую обработку
- •3 Расчет режимов восстановления детали
- •4 Техническое нормирование работ
- •5 Проектирование приспособления, используемого при восстановлении детали
- •5.1 Расчёт параметров силового привода
- •Заключение
- •Список литературы
5 Проектирование приспособления, используемого при восстановлении детали
Основные требования, предъявляемые к зажимным устройствам:
- надежность, износостойкость и жесткость;
- постоянная по величине сила закрепления и минимальное время закрепления-открепления заготовки или детали;
- отсутствие деформации заготовки и ее смещения в процессе закрепления.
- автоматизация процесса закрепления.
Разработанное приспособление, основанное на принципе зажимного устройства, которое используется для базирования и крепления заготовок валов при фрезеровании шпоночных пазов, удовлетворяет всем указанным выше требованиям. Схема разработанного приспособления представлена на рисунке 5.1
Рисунок 5.1 – Разработанное приспособление
Приспособление содержит корпус, к которому с помощью болтов жестко прикреплена призма. По бокам призмы расположены прихваты, к которым с помощью винтов прикреплены прижимы. На нижней части корпуса закрепляются направляющие шпонки, с помощью которых приспособление базируется на столе станка. Закрепление приспособления на столе осуществляется с помощью болтов.
Приспособление работает следующим образом. Заготовку устанавливают на призму и крепят прихватами. При подаче масла под давлением в полость гидроцилиндра, поршень вместе со штоком движется вправо, давят на правый прихват, который прижимает с необходимым усилием заготовку к призме. Усилие крепления на правый прихват передается от шток-поршня гидроцилиндра через проушину и ось. Таким образом, осуществляется зажим заготовки. Для разжима давление масла уменьшается, толкатель отходит назад, тянет за собой прихват и отжимает вал.
Для закрепления заготовки используется зажимной механизм. В зажимных механизмах обычно применяются пневматические, гидравлические и смешанные типы приводов.
Пневматический привод при своей простоте и удобстве эксплуатации имеет ряд недостатков: во-первых, воздух сжимаем и при переменных нагрузках пневмопривод не обеспечит достаточной жёсткости закрепления. Во-вторых, данный вид привода развивает меньшее усилие, нежели гидропривод; и в-третьих, из-за мгновенного срабатывания пневмопривода прижим будет резко ударять по детали, что отрицательно скажется и на заготовке, и на зажимном механизме, и на условиях труда рабочего. Соответственно, в нашем приспособлении применим гидравлический привод.
5.1 Расчёт параметров силового привода
Необходимую силу крепления заготовки определяем по уравнению:
, (5.1)
где – необходимая сила крепления заготовки при учете силы резания , создающая момент резания;
– необходимая сила закрепления заготовки при учете силы резания , смещающая заготовку в направлении подачи.
Силу и определяем из условия статического равновесия заготовки, находящейся под действием моментов от сил , , и .
(5.2)
Аналогично получаем:
(5.3)
где – коэффициенты трения в местах контакта заготовки с опорами и зажимным механизмом соответственно ;
– коэффициент запаса, учитывающий нестабильность силовых воздействий на заготовку.
Коэффициент запаса определяем по уравнению:
(5.4)
где – гарантированный коэффициент запаса;
– коэффициент, учитывающий вид технологической базы;
– коэффициент, учитывающий увеличение сил резания вследствие затупления режущего инструмента;
– коэффициент, учитывающий прерывистость резания;
– коэффициент, характеризующий постоянство силы развиваемой зажимным механизмом;
– коэффициент, характеризующий эргономику зажимного механизма;
– коэффициент, характеризующий установку заготовки.
Сила силового цилиндра, необходимая для закрепления заготовки, равна , тогда диаметр поршня цилиндра может быть рассчитан по формуле:
(5.5)
где – рабочее давление масла, принимаемое в расчетах равным 1 МПа;
– КПД;
– длина от цилиндра до зажима, мм;
– длина от зажима до заготовки, мм.
Определяем диаметр поршня гидроцилиндра:
В качестве привода фрезерного приспособления выбираем гидроцилиндр по ГОСТ 19899-74 с диаметром поршня 125 мм.
Т.к. действительная сила зажима превышает необходимую силу крепления заготовки, то расчет выполнен верно.