1.3 Обчислення похибки базування

В процесі обробки заготовки виникають відхилення від геометричної форми і розмірів, заданих кресленням, які повинні знаходитися в межах допусків визначають найбільші допустимі значення похибок розмірів форм заготовки або деталі. Остаточна, або сумарна, похибка складається з первинних похибок, які утворюються з похибки установки заготовки, настройки верстата і самої обробки.

Похибка базування виникає в результаті базування заготовки в пристосуванні з технологічних баз, непов'язаним з вимірювальними базами. При базування по конструкторської основній базі, яка є і технологічною базою, похибка базування не виникає. Похибки базування можна визначити розрахунком геометричних зв'язків прийнятої схеми базування. Похибки виникають і при затиску під дією сил затиснення, контактних деформацій заготовки і пружних деформацій пристосування.

Для лінійних розмірів вздовж вісі:

При обробці на станках, настроєних на розмір (метод автоматичного отримання заданих розмірів) установка на жорсткий передній центр приводить до несуміщенні устновчої та вимірювальної баз («просадка» центра).

У зв'язку з тим, що заготовка встановлюється в центри і патрон, похибка базування

1.4 Розрахунок сили закріплення в пристосуванні

Розрахункова схема наведена на рис. 1.2:

Розрахунок сумарної сили W_сум в кулачкових патронах і осьової сили Q на штоку механізованого приводу. Cилу закріплення знайдемо за формулою (1.4):

, (1.4)

де W- сила закріплення від одного кулачка, H;         W_сум - сумарна сила закріплення патрона, H;

n- кількість кулачків патрона

Рисунок 1.2-Розрахункова схема

W в основном залежить від моменту M_різ, що крутить, і коефіцієнта тертя між поверхнями оброблюваної деталі і куркульками патрона. M_різ знайдемо за формулою (1.5):

, (1.5)

де M_різ - момент, що крутить, H/м;

P_z - сила різання, H;

d - діаметр оброблюваної заготівлі, мм d=120 мм

Складаємо рівняння відносно осі деталі, відповідно до розрахункової схеми (1.6):

(1.6)

де T - сила тертя, H;

r - радіус заготівлі, мм r=9 мм

Виразимо силу тертя над силу закріплення і коефіцієнт тертя (1.7):

, (1.7)

де f - коефіцієнт тертя, f=0.4

Підставимо у формулу (1.6) вираження (1.5), (1.6) отримаємо (1.8):

(1.8)

Виразимо силу закріплення з формули (1.8) отримаємо (1.9):

(1.9)

Визначимо силу різання Pz при точінні за формулою (1.10):

, (1.10)

де C_р , x, y, n- коефіцієнти і показники мір, C_р =300, x=1, y=0.75, n=-0.15[3, с. 273];

t - глибина різання, мм;

S - подача, мм/об S=0.5 мм/об;

V - швидкість, м/хв;

k_р - поправочний коефіцієнт

Приймаємо глибину різання t=3мм для чорнового точіння.

Поправочний коефіцієнт знаходиться за формулою (1.12):

, (1.12)

де - поправочні коэффіцієнти, =1, =1, =1, =1[3, с. 275]

k_mp визначаємо за формулою (1.13):

, (1.13)

де σ_б - предел міцності, МПа;

n – показник міри [3, с. 264]

Швидкість різання знаходимо за формулою (1.14):

(1.14)

де C_v, m, x, y – показники мір і поправочний коефіцієнт, C_v= 350, m=0,20, x= 0,15, y= 0,35 [3, с. 269];

T – період стійкості, хв T=30, хв;

k_v - поправочний коефіцієнт

k_v визначається за формулою (1.15):

, (1.15)

де k_mv - коефіцієнт враховує вплив заготівлі;

k_uv - коефіцієнт враховує стан поверхні, k_uv=1 [3, с. 263];

k_пv - коефіцієнт матеріалу інструменту, що враховує, k_пv=1[3, с. 272]

знаходимо за формулою (1.16):

, (1.16)

де K_r - коефіцієнт сталі,що характеризує групу сталі по оброблюваності K_r=1[3, с. 261];

σ_б - фактичний параметр, що характеризує оброблюваний матеріал, МПа, σ_б = 550 Мпа;

n_v - показник міри n_v=1[3, с. 261]

Частоту обертання шпинделя розраховуємо за формулою (1.17):

, (1.17)

де – швидкість різання, м/хв.;

– діаметр заготовки, мм

Знайдемо дійсну швидкість за формулою (1.18):

V_д = (1.18)

Знайдемо силу закріплення в пристосуванні за формулою (1.19):

W_сум = , (1.19)

де K – коефіцієнт запасу, K= 2,5;

R_о – радіус обробленої частини деталі, мм R_о= 25 мм;

f – коефіцієнт тертя між робочою поверхнею кулачків та деталью,яка обробляється;

R – радіус зажатой кулачками частини деталі, мм R= 18 мм

Виконаємо відповідні розрахунки:

,

,36,

м/хв.,

=0,8,

,

мм/об

Приймаємо за паспортом станка моделі 16К20 = 1600 мм/об

V_д = = 176 м/хв.,

t=3 мм,

H,

W_сум=H

1.5 Розрахунок основних параметрів затискного механізму

Силу Q на штоку механізованого приводу для важільного кулачкового патрона залежно від необхідної сили затиску оброблюваної деталі (рис 1.3).

Рисунок 1.3 - Розрахункова схема

У патронах з важільним переміщенням кулачків осьова сила на штоку механізованого приводу патрона розраховується за формулою (1.20)

, (1.20)

де K 1- коефіцієнт що враховує додаткові сили тертя в патроні, K 1=1.05[1, стр 153];

a - виліт кулачка від середини його опори в пазу патрона до центру додатка сили затиску W на одному кулачку, мм a=40 мм;

μ 1 - коефіцієнт тертя між направляючою поверхнею кулачка і пазом корпусу патрона, μ 1=0.15[1, стр 153];

h – довжина направляючої частини куркулька, дотична до корпусу патрона, мм h=105 мм;

l1 і l - довжини короткого і довгого плечей двоплечевого важеля, мм l=1 мм, l 1=3 мм

Знайдемо діаметр пневмоциліндра за формулою (1.21):

D= (1.21)

Виконаємо відповідні розрахунки:

,

D= мм

За ГОСТ 16508-81 знаходимо близький до розрахункового D= 125мм, а діаметр штока дорівнює 32 мм.