3.2. Проектирование и расчёт приспособлений

3.2.1. Классификация приспособлений

По степени специализации приспособления подразделяют на

универсальные и специальные.

3.2.2. Состав приспособления

Приспособление состоит из следующих основных элементов:

- корпус;

- баз рующ е (установочные) элементы;

- заж мные устройства;

- пр вод.

Знач тельную роль в приспособлении играют установочные

элементы. Установочные элементы (или опоры) делятся на основные

вспомогательные. Основные опоры для плоских баз заготовки –

типа палец (р с. 6) ли пластина, для внутренних цилиндрических баз

(отверст й) – ц л ндр ческий палец (рис. 7) или оправка (рис. 8), для

наружных ц л ндр ческих аз – призмы (рис. 9).

Рис. 6. Опоры типа «палец»

Рис. 7. Цилиндрический палец

По технологическому процессу приспособления подразделяют на:

станочные; сборочные; контрольно-измерительные; ремонтные.

СибАДИ

По

технологическому

оборудованию,

для

которого

проектируются, они подразделяются: для токарных станков; для

фрезерных станков; для шлифовальных станков и т.д.

Разраб.

СибАДИ

Литера

Фамилия

Подпись Дата

Наименование детали

Обозначение

Организация -

Пров.

Ведомость оборудования

Восстановление

разработчик

Н. контр.

оснастки

N

Наименование

Обозначение

N

На менован е

Обозначение

стр.

стр.

Листов

Лист

Рис. 5. Ведомость оборудования оснастки. Форма 14

Приспособления многократного применения делятся на: универсально-

сборные (УСП); сборно-разборные (СРП); универсальные безналадочные

(УБП); неразборные специальные (НСБ); универсальные наладочные

(УНП); специализированные наладочные (СНП).

Рис. 8. Цилиндрическая оправка

a

D

Рис. 9. Призмы

СибАДИ

Вспомогательные опоры подразделяют на регулируемые (рис. 10)

и самоустанавливающиеся. При этом заготовку устанавливают на

основные опоры, а затем подводят вспомогательные опоры.

Фиксация втулки

болтом

Рис. 12. Кондукторная втулка

3.2.3. Этапы расчета и проектирования станочных

приспособлений

Проект рован е станочных приспособлений можно разбить на

следующ е основные этапы:

1. Эск зная компоновка:

- составляется расчетная схема:

- определяются число, вид

конструкция установочных и

зажимных устройств;

- определяется способ закрепления приспособления на станке.

2. Расчет приспособления:

- расчет составляющих сил резания;

- расчет сил зажима заготовки;

- расчет силового привода;

- расчет точности приспособления.

3. Разработка чертежа общего вида или сборочного чертежа.

3.2.4. Расчет составляющих силы резания

Расчет составляющих силы резания необходим для последующего

определения силы закрепления заготовки. Разложение силы резания

СибАДИна составляющие производят в зависимости от технологической

операции

механической

обработки:

точение,

сверление,

фрезерование, шлифование и т.д. Для примера рассмотрим основные

методы механической обработки: точение, сверление, рассверливание

и зенкерование, фрезерование [7, 8].

Расчет составляющих силы резания при точении

стальной заготовки

n

n

Pz

Py

Px

Py

S

Рис.13.

хема с л резан я при точении: PZ – тангенциальная составляющая силы

резан я;

PY – рад альная составляющая силы резания;

P X – осевая составляющая

силы резания

Любая з составляющих силы резания (Н) (рис.13) рассчитывается

по формуле

Pz,y,x 10 C p tx S y V n K p ,

(39)

где CP – постоянная для данных табличных условий резания (табл.

16); t

– глубина резания, мм;

S

–

подача,

мм/об; V

– скорость

резания,

м/мин;

x,y, n

– показатели

степени

(см. табл.

16);

K P –

поправочный коэффициент, учитывающий фактические условия

резания,

K p K mp K p K p K p K rp (табл. 17).

Таблица 16

Значения постоянной резания

степеней для данных условий

PZ

PY

PX

CP

x

y

n

CP

x

y

n

CP

x

y

n

300

1,0

0,75

-0,15

243

0,9

0,6

-0,3

339

1,0

0,5

-0,4

СиЗначение коэффициентабА: ДИ

K mp

в

n

при

n 0,75 .

K mp

750

Значения коэффициентов K p ,K p ,K p ,K rp

Таблица 17

Параметр резца

Величина

Обозначение

Составляющая силы резания

PZ

PY

P X

Главный угол в

45

K p

1,0

1,0

1,0

плане

Передн й

0

K p

1,1

1,4

1,4

угол

Угол наклона

K p

главного лезв

я

–5

1,0

0,75

1,07

Радиус при

0,5

K rp

0,87

0,66

1,0

вершине r,мм

Значен я всех коэффициентов и показателей степени для других

материалов

резцов пр ведены в табл. 9, 10, 22, 23 [2].

Расчет составляющих силы резания при сверлении,

При сверлении

рассверливании и зенкеровании

M кр 10 C m Dq S y K Р ;

(40)

Po 10 C p Dq S y K Р .

(41)

При рассверливании и зенкеровании

M кр 10 C m Dq t x S y K Р

;

(42)

Po 10 C p t x S y K Р,

(43)

где D – диаметр сверла, мм; t –

глубина резания,

t=0,5D при

СибАДИ

Po (H)

Рис. 14. хема с л резан я при сверлении: M kp

– момент крутящий; PO – осевая сила

Значен

я постоянных резания

показателей степеней

Таблица 18

Обраба-

На ме-

Коэффициенты

тывае-

нован е

Материал

M кр

Po

мый

опера-

сверла

материал

ции

Cm

q

x

y

C p

q

x

y

Сверле-

Быстрор.

0,0345

2

-

0,8

68

1,0

-

0,7

ние

сталь

Сталь

констр.

Рассвер-

в 750

ливание,

Быстрор.

0,09

1

0,9

0,8

67

-

1,

0,6

МПа

зенкеро-

сталь

2

5

вание

Таблица 19

Значения K p – коэффициента, учитывающего условия обработки

Вид обработки

Составляющая силы

K p

резания

Сверление

M кр

1,15

Po

1,0

Зенкерование

M кр

1,3

Po

1,2

Составляющие силы резания

Таблица 21

Фрезерование

Ph : Pz

Pv : Pz

P y : Pz

Px : Pz

СибАДИ

Встречное (прот в

1,1 – 1,2

0 – 0,25

0,4 – 0,6

(0,2 – 0,4)tg ω

подачи)

Попутное

(0,2 – 0,4)tg ω

(в направлен

-(0,8 – 0,9)

0,7 – 0,9

0,4 – 0,6

подачи)

Составим уравнение равновесия заготовки:

P2 F1 F 2 0 .

(45)

Или

P2 f 1 Q f 2 Q P1 0 .

(46)

где f1, f2 – коэффициенты трения (табл. 22).

СибАДИзатупления инструмента, =1,0 – 1,8 ; – коэффициент,

Откуда выразим силу зажима:

Q

P

2 P1 f

2 .

(47)

f 1 f 2

Таблица 22

Значения коэффициента трения f

Услов я трен я

f

Контакт заготовки с опорами:

-заготовка обра отана

0,16

-заготовка не обра отана

0,2 – 0,25

-опора р фленая

0,7

-опора сфер ческая

0,25

Зажим с острыми р флен ями

0,7 – 1,0

Найденная

сила

зажима

не

обеспечит

надежного

(гарантированного) закрепления заготовки. Поэтому вводят

коэффициент запаса K,

с учетом которого определяется требуемое

усилие (Н) закрепления заготовки:

Qз Q K ,

(48)

где K – коэффициент запаса,

K K 0 K1 K 2 K 3 K 4 K 5 K 6 ,

(49)

здесь K 0

- коэффициент гарантированного запаса,

K 0 =1,5;

K1 –

коэффициент, учитывающий увеличение силы резания из-за

случайных неровностей на обработанной поверхности ( K1 =1,2 при

черновой

обработке,

K1 =1,0 при чистовой

обработке); K 2 –

коэффициент,

характеризующий

увеличение

сил резания

из-за

K 2

K 3

учитывающий увеличение сил резания при прерывистом резании,

K 3 =1,2;

K 4 –

коэффициент,

характеризующий постоянство

силы

закрепления, зависит от типа привода ( K 4 =1,3 при ручном приводе;

K 4 =1,2 при пневмокамерном

приводе;

K 4 =1,0 при

гидро-

или

клиновые,

кл ноплунжерные, реечные, рычажные, рычажно-

шарнирные. Больш

нство этих устройств обладают самотормозящим

эффектом, в х ра

оте используется ручной привод, они просты в

изготовлен

относ тельно дешевы.