3.1 Розрахунок пристосування для горизонтально-розточної операції №010

3.1.1 Опис конструкції пристосування та принципу дії

Пристосування призначено для встановлення та закріплення деталі на горизонтально-розточному верстаті з ЧПК при фрезеруванні нижньої поверхні, а також обробки різевих та точних отворів під технологічні бази для послідуючих операцій.

Пристосування складається з базової плити та двох пневматичних затискних пристроїв. На плиті закріплені планки та упори для безпосереднього базування деталі. Затискні пневматичні пристрої окремо закріпляються на столі верстата по обидва боки плити. Кожний пристрій складається з пневматичного циліндру двобічної дії та прихвата. Циліндр має здвоєний поршень, що дозволяє збільшити зусилля затиску при досить не великому його діаметрі.

Шарнірне з’єднання прихвата та опорного болта дозволяє затискати деталі в широкому діапазоні висот. Ущільнення штокових та поршневих порожнин передбачено гумовими кільцями круглого перерізу.

Перед обробкою стійку встановлюють на планки базової плити до упору в пальці. Стисле повітря подається в поршневу порожнину, при цьому, рухаючись доверху штоки передають зусилля затиску на прихвати. Після обробки тиск повітря подається в штокову порожнину, зусилля затиску знімається.

Пристосування легко переналагоджується для обробки інших деталей (див.рис.3.2.)

3.1.2 Розрахунок похибки встановлення деталі в пристосуванні

Похибку встановлення деталі розраховуємо за формулою:

 = (3.1)

де: _б– похибка базування деталі, що пов’язана з відсутністю суміщення технологічної та вимірювальної баз.

При обробці в пристосуванні витримується операційний розмір Н= 143,8 h14 (допуск 1 мм.), а також розміри, що регламентують розташування 4 різевих отворів М16 відносно бокових необроблених поверхонь l = 15 ІТ14/2 (допуск 0,43 мм)

На операції в якості чорнової установочної бази приймаємо бокову довгу поверхню відливки. Опорною базою при цьому обрано необроблений торець деталі зі сторони отвору 40 Н8. Ці поверхні є вимірювальними базами. В цьому випадку, так як вимірювальні бази співпадають з технологічними похибка базування відсутня.

_з– похибка закріплення, пов’язана з впливом сил затиску на положення деталі.

_з= 60 мкм. = 0,06 мм. [6, табл. 14, стор. 43]

Таким чином: = 0,06 мм.

Так як похибка встановлення значно менша за допуски на операційні розміри, умови обробки виконано.

Рис. 3.1 Схема базування деталі

3.1.3 Розрахунок сил закріплення деталей

Розрахунок ведемо для випадку найбільшого навантаження на деталь – при фрезеруванні прямокутного контура нижньої площини деталі. При фрезеруванні на деталь діють складові сили різання: колова сила Р_z та сила подачі Р_h.

Величину сил затиску визначаємо за умови рівноваги деталі під дією всіх прикладених до неї сил:

Q= (3.2)

де: f₁ = f₂= 0,16[7, табл.10, стор.85]– коефіцієнт тертя на поверхнях контакту деталі з опорами і затискним механізмом.

Р_z, Р_h– складові сил різання.

Головну складову сили різання – колову сили розраховуємо за формулою 2.21, де:

C_р, x, y, u, q, – стала і показники ступеня для конкретних умов обробки.

C_р= 54,5;q= 1,0;x= 0,9;y= 0,74;u= 1,0;= 0 [7, табл. 41, стор. 291].

Тоді:

1,1 = 688 Н.

Сила подачі P_h = 0,2  P_z[7, табл. 42, стор. 292].

P_h = 0,2  688 = 137,6 Н.

К – загальний коефіцієнт запасу. [7], стор. 85:

К = К₀+ К₁+ К₂+ К₃+ К₄+ К₅+ К₆(3.3)

де: К₀= 1,5 – коефіцієнт гарантованого запасу.

К₁= 1,2 – коефіцієнт, що враховує збільшення сил різання при чорновій обробці.

К₂= 1,2 - коефіцієнт, що враховує збільшення сил різання внаслідок затуплення ріжучого інструменту.

К₃= 1,2 – коефіцієнт, що враховує переривчасте різання.

К₄= 1,0 – коефіцієнт, що враховує сталість сили закріплення в пристосуванні.

К₅= 1,0 – коефіцієнт, що враховує ергономіку ручок керування пристосування.

К₆= 1,5 – коефіцієнт, що враховує конструкцію опорних частин пристосування.

К = 1,5 1,21,21,21,21,01,5 = 4,66

Q= = 10 217,4 Н

Отже враховуючи застосування двох пневматичних прихватів сила закріплення одним прихватом дорівнює 5 108 Н.

Силу на штоці одного пневматичного циліндру враховуючи плечі важіля розраховуємо за формулою:

Р_шт= QL₁/L₂η(3.4)

де: L₁,L₂– плечі важеля.L₁=85 мм.;L₂= 120 мм.;η= 0,97 – ккд важеля.

Р_шт= 5 10860/1300,97= 2 430 Н

Рис. 3.2.Кінематична схема пристрою