
- •Министерство образования и науки, молодежи и спорта
- •Введение
- •1.Определение типа производства.
- •2. Разработка маршрутного технологического процесса.
- •3. Разработка операционного технологического процесса обработки заданной поверхности, произвести расчет сил резания.
- •4.Определение установочных поверхностей детали, выбор схемы базирования, расчет погрешности базирования детали и назначение конструктивных параметров установочных элементов.
- •5.Построение схемы сил действующих на деталь, её описание, определение точки приложения и направления зажимной силы.
- •6. Составление уравнения равновесия и произвести расчет потребного усилия зажима.
- •7.Разработка схемы приспособления.
- •8.Определение вида привода, определение наиболее нагруженного элемента приспособления и произвести его прочностной расчет.
- •9.Точностной анализ выполняемой операции с применением спроектированного приспособления.
- •10.Описать конструкцию и работу спроектированного приспособления.
4.Определение установочных поверхностей детали, выбор схемы базирования, расчет погрешности базирования детали и назначение конструктивных параметров установочных элементов.
Схема базирования: на жесткой оправке с базированием по отверстию, с креплением по торцу.
Рисунок 1. Схема базирования
Расчет погрешности базирования:
В данном случае погрешность базирования определяется из допуска на размер детали.
Отверстие
в зубчатом колесе имеет размер:
.
Установочный
палец имеет размер:
Наибольшей погрешностью базирования будет являться максимальный зазор в соединении деталь/палец.
Максимальный диаметр отверстия: 55,019мм , минимальный диаметр вала: 54,940мм.
Макс. погрешностью будет являться разница этих диаметров:
Размер
детали
,
т.е. допуск размера составляет 0,140 мм. В
данном случае погрешность базирования
не превосходит допуск на размер.
5.Построение схемы сил действующих на деталь, её описание, определение точки приложения и направления зажимной силы.
Рисунок 2. Схема сил, действующих на деталь.
Силы, действующие на деталь и инструмент показаны на Рис 2. Сила зажима приложена к гайке и направлена по оси детали.
6. Составление уравнения равновесия и произвести расчет потребного усилия зажима.
Составляем уравнение равновесия, согласно (Рис. 2) и [5]:
где:
коэффициент
запаса;
крутящий
момент (Рис 2);
- момент трения
между шайбой и деталью;
момент
трения между деталью и опорой;
где:
,
– коэффициенты трения;
,
- радиусы шайбы и выступов колеса;
- сила зажима;
Расчет крутящего момента:
где:
- сила резания;
- сдвигающая сила;
- радиус зубчатого
колеса;
- тангенс углов:
наклона зубьев колеса и угла подъема
витков червячной фрезы;
Подставляя формулы (6), (7), (8) в формулу (5) получим:
где:
- гарантированный
коэффициент запаса;
- коэффициент,
зависящий от базовой поверхности
заготовки;
– коэффициент,
учитывающий увеличение силы резания
при затуплении;
- коэффициент,
учитывающий изменение силы резания при
обработке прерывистых поверхностей
или многолезвийный инструмент;
- коэффициент,
учитывающий постоянство зажима;
Все коэффициенты выбираются [1, стр. 14].
7.Разработка схемы приспособления.
Взяв за основу стандартное зубофрезерное приспособление и доработав его конструкцию под заданную деталь получил специальное зубофрезерное приспособление. Чертеж приспособления приводится на чертеже КР.ПСП.2012.
8.Определение вида привода, определение наиболее нагруженного элемента приспособления и произвести его прочностной расчет.
Исходя из программы выпуска 1000 шт/год привод принимаем ручной, при помощи винтового зажимного устройства( соединение винт/гайка).
Наиболее нагруженный элемент приспособления – центральная шпилька, а точнее диаметр шпильки.
Диаметр шпильки определяется по [1, стр. 16]:
где:
- сила зажима;
- предел прочности
на разрыв(для стали 20
=400
МПа);
По ряду стандартных чисел принимаем диаметр резьбы М12.
Далее рассчитывается длина рукоятки ключа по формулам из [1, стр.17]:
Определяем момент трения на торце гайки:
где:
- средний диаметр
торца гайки;
f – коэффициент трения;
Подставляем значение формулы (14) в формулу (13):
Далее определяем крутящий момент на гайке зажимного устройства[1, стр. 17]:
где:
–средний радиус
резьбы шпильки;
- тангенс углов
подъема винтовой линии резьбы и трения
резьбы;
где:
- диаметр резьбы
шпильки;
Подставляем значение формулы (16) в формулу (15):
Далее определяется длинна рукоятки ключа[1, стр. 17]:
где:
- усилие, создаваемое
рукой при затяжке(120 Н);
По ряду нормальных чисел выбираем длину рукоятки 170 мм.
Ключ необходимо изготовить изогнутым для удобства затяжки прижимной гайки.