2.2.2 Силовой расчет фрезерного приспособления

Силовым расчетом определяем условия, при которых в процессе фрезерования обеспечивается неизменное положение заготовки относительно учитываемых элементов, т.е. решением уравнения равновесия приложенных сил зажима и резания.

W₃ · l · f = М_кр · К , (2.7)

где W₃ – величина зажимного усилия, Н.

l – расстояние между опорным элементом и местом приложения силы резания, мм;

l = 66 мм.

f – коэффициент трения между поверхностями опорных элементов и заготовки; f = (0.1…0,15) [10]

принимаем f = 0,14

K – коэффициент надежности закрепления заготовки;

М_кр = 42,86 Н·м

Величина зажимного усилия для поршневого пневмопривода двустороннего действия, выполняющая работу – тянущее имеет вид:

W₃ = , (2.8)

где D – диаметр цилиндра, мм;

d – диаметр штока, мм;

d = 15мм;

ρ = 0,4Мпа - давление сжатого воздуха в сети;

η = 0,8 - КПД пневмопривода

W₃ =

К – коэффициент надежности закрепления заготовки, учитывающий нестабильность силовых воздействий на заготовку [3] К=2,5…8,0

К = К_о · К₁ · К₂ · К₃ · К₄ · К₅ · К₆ ≥ 2,5 (2.9)

где К₀ –гарантированные коэффициент запаса надежности закрепления,

К₀ = 1,5; [1]

К₁ – коэффициент, учитывающий увеличение сил резания из-за случайных неровностей на обрабатываемой поверхности, при черновой обработке;

К₁ = 1,2; [1]

К₂ = коэффициент, учитывающий увеличение силы резания от затупления режущего инструмента;

К₂ = 1,0…1,6; принимаем К₂ = 1,3; [1]

К₃ – коэффициент, учитывающий условия обработки,

К₃ = 1,0…1,2; принимаем К₃ = 1,0; [1]

К₄ – коэффициент, учитывающий неравномерность зажимных усилий, прикладываемых к заготовке.

К₄ = 1,2; [1]

К₅ – коэффициент, характеризующий степень удобства расположения рукояток,

К₅ = 1,2; [1]

К₆ – коэффициент, учитываемый при наличии моментов, стремящихся повернуть заготовку на опорах,

К₆ = 1,0…1,5; принимаем К₆ = 1,5. [1]

К = 1,5 · 1,2 · 1,3 · 1,0 · 1,2 · 1,2 · 1,5 = 5,05

Подставив все значения в уравнение 2.7 находим величину диаметра пневмоцилиндра, обеспечивающее надежное закрепление заготовки.

5,05 · 4286 = (0,25D² – 56,52) · 66 · 0,14

D = 107,3

Из стандартного ряда принимаем D = 110 мм.

2.2.3 Точностной расчет фрезерования

Приспособление предназначено для фрезерования паза поверхности глубиной 6мм, шириной 16мм. длинной 48,2мм. Суммарная погрешность должна быть меньше или равна допуску межосевых расстояний 66h14(^+0,740)мм.

Т₆₆ ≥ Σ δ;

Т₆₆ = 66h14(^+0,740)мм.

Определим погрешность приспособления: [11]

Σ δ = δ₁ (2.10)

где δ₁ – допуск на установочный палец

δ₁ = d_{max отв} – d_{min пальца}, (2.11)

где d_{max отв} – наибольший размер отверстия;

d_{min свер} – наименьший размер установочного пальца;

δ₁ = 20,021 – 19,98 = 0,041мм.

∑δ, (0,740≥0,041)мм

Поскольку неравенство справедливо, то приспособление обеспечивает получения заданных размеров с требуемой точностью.