2 Конструкторская часть

2.1 Описание конструкции приспособления

Приспособление применяется для закрепления детали при растачивание отверстий на токарно – винторезном станке. Схема приспособления показана на рисунке 7.

Рисунок 7- Приспособление для механической обработки

Данное приспособление устанавливается на токарно - винторезном станке 16К20.

Приспособление предназначено для обработки отверстий диаметром 14Н7 мм и растачивания отверстий диаметром 38,5Н8.

Установка заготовки в приспособлении осуществляется на плоскость и два отверстия диаметром 9Н7.

Принцип работы приспособления. При положении рукоятки распределительного крана вправо, воздух из пневмосистемы поступает в полость вращающейся пневмокамеры закрепленной на конце шпинделя станка, создавая давление на диафрагму. Диафрагма перемещает шток с механизмом зажима заготовки состоящего из двух шпилек и поворотных фиксирующих планок. Заготовка устанавливается отверстиями на два установочных пальца и шпильки, затем фиксируется планками. При повороте рукоятки крана влево заготовка прижимается к опорам приспособления. При обработке других отверстий заготовка поворачивается на 180°, с помощью поворотной части приспособления и фиксируется пружинным фиксатором. На рисунке 7 изображен сборочный чертеж приспособления

2.2 Силовой расчёт приспособления

Силовой расчет предназначен для определения силовых параметров механизма обеспечивающих: закрепление всех деталей приспособления (или как минимум участвующих в основных переходах сборочной операции); обеспечивающих требуемое силовое перемещение исполнительных механизмов.

Чтобы обеспечить надёжность зажима, определим коэффициент надежности закрепления (коэффициент запаса) по формуле

Силовой расчет приспособления заключается в выборе пневмокамеры с усилием, достаточным для предотвращения смещения заготовки в процессе резания.

Подвод воздуха на участке централизованный, давление в пневмосети Р_С=0,63 МПа.

Сила P_Z , возникающая при резании, стремится сдвинуть заготовку вниз. Этому препятствуют сила трения F_тр., но для предотвращения смещения заготовки этой силы недостаточно, следовательно, необходимо приложить усилие зажима P. Задача сводиться к нахождению усилия зажима.

Исходные данные: P_z. =693,5 H, G-вес детали, G=38,22 Н.

Чтобы обеспечить необходимое условие составим уравнения статики.

По оси Х:Q1 – N =0, N=Q1.

По оси У:4Fтр – (Рz + G)=0.

Силу трения определим по формуле

Fтр =µ ∙ N, ()

где µ - коэффициент трения скольжения.

В формулу подставим значения получим

4µ ∙ N –(G + Рz)=0, ()

, ()

Потребное усилие на штоке пневмокамеры определим по формуле

, ()

Подставляя все найденные данные в формулу получим

₍₎

Усилие, создаваемое на штоке при зажатии заготовок двусторонней пневмокамерой, рассчитывается по следующей формуле

, ()

где D – диаметр диафрагмы внутри пневмокамеры, м.;

d – диаметр опорного диска диафрагмы, находится из соотношения

d = 0,7 ∙ D, ()

где d₁ – диаметр штока пневмокамеры, принимаем, d_Ш = 0,010 м;

Р_С=0,63 ∙10⁶ Па.

Используя формулу усилия пневмокамеры (36), выведем формулу для нахождения диаметра диафрагмы

, ()

Принимаем, диаметр диафрагмы из нормализованного ряда: D = 250 (мм).

Исходя из этого выбираем нормализованную вращающуюся пневмокамеру двустороннего действия с диаметром диафрагмы D=250 мм, толщиной мембраны 5 мм и ходом штока L=45 мм, с усилием на штоке Q_Ш= 15000Н.