2. Проектирование приспособления для фрезерования шпоночного паза.

Исходные данные.

Материал заготовки – Сталь 45 ГОСТ 1050-88. Металлорежущий станок выбираем в зависимости от схемы установки заготовки. В свою очередь схема установки определяется величиной погрешности базирования , которая не должна превышать половины допуска на размер , т.е. величину 0,1 мм.

Погрешность базирования определяем по формуле:

где – допуск диаметра, которым вал базируется на призму.

– половина рабочего угла призмы. Т.к. рабочий угол стандартной призмы составляет 90°, то . Получаем:

Так как , следовательно, применяем вертикальную схему обработки на вертикально-фрезерном станке 6Р13.

Технические характеристики вертикально-фрезерного станка 6Р13 [1]

Размеры рабочей части стола, мм	Частота вращения шпинделя, об/мин	Число подач стола	Вертикальная подача стола, мм/мин	Мощность электродвигателя привода главного движения, кВт
		18		11

Режущий инструмент выбираем по необходимой точности обработки. При допуске на ширину шпоночных пазов 0,033 мм выбираем фрезу шпоночную цилиндрическую фрезу ГОСТ 9140-78 [1], изготовленную из быстрорежущей стали Р6М5.

Подача на зуб

Глубина резания

Вспомогательный инструмент: патрон цанговый 191113050 ТУ 2-035-986-85 [2].

2.1 Описание работы приспособления.

Приспособление – специализированное универсально-безналадочное с гидроприводом предназначено для базирования и крепления заготовок валов при фрезеровании шпоночных пазов на вертикально-фрезерном станке 6Р13.

Приспособление содержит корпус 1, к которому с помощью болтов 18 жестко прикреплена призма 2. По бокам призмы расположены прихваты 9, к которым с помощью винтов 21 прикреплены прижимы 3. На нижней части корпуса закрепляются направляющие шпонки 12, с помощью которых приспособление базируется на столе станка. Закрепление приспособления на столе осуществляется с помощью болтов 15.

Приспособление работает следующим образом. Заготовку устанавливают на призму 2 и крепят прихватами 9. При подаче масла под давлением в полость гидроцилиндра 4, поршень вместе со штоком 7 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 11 и ось 10. Таким образом, осуществляется зажим заготовки. Для разжима давление масла уменьшается, толкатель отходит назад, тянет за собой прихват и отжимает вал.

2.2 Силовой расчет приспособления.

Рассчитываем скорость резания по формуле:

где

D – диаметр фрезы;

Т – период стойкости;

t – глубина фрезерования;

S_z – подача на зуб;

В – ширина фрезерования;

Z – число зубьев фрезы;

– общий поправочный коэффициент, учитывающий фактические условия резания, находим по формуле:

где

– коэффициент, учитывающий качество обрабатываемого материала [1];

– коэффициент, учитывающий состояние поверхности заготовки;

– коэффициент, учитывающий материал инструмента.

Используя табл. 1, 5, 6 [1, стр. 262-263] получим:

Используя табл. 39 и 40 [1, стр.286-290] найдём значения коэффициентов и показатели степени в формуле:

Частоту вращения фрезы найдём по формуле:

Ближайшая стандартная частота по паспорту станка , поэтому скорректируем значение скорости:

Определим окружную силу при фрезеровании по формуле:

По табл. 9 [1, стр. 264] определим, что .

Используя табл. 41 [1, стр. 291] найдем значения коэффициентов и показатели степени в формуле:

Величины остальных составляющих силы резания найдем через окружную силу, используя табл. 42.

Горизонтальная сила (подачи) .

Вертикальная сила .

Радиальная сила

Осевая сила .