3 Выбор базы

Базирование – это придаваемое заготовке (сборочной единице) положение, определяемое базами, относительно выбранной системы координат (ГОСТ 21495-76)

При моем базировании детали она лишается 5 степеней свободы, т.к. закрепляется в трехкулачковом патроне. Приспособление представляет собой трехкулачковый патрон, который охватывает наружный диаметр в трех местах. Силы зажима будет предостаточно для того, чтобы силы резания не сдвинули заготовку.

Рисунок 3 – Базирование детали

4 Расчетная часть

4.1 Расчет режимов резания при точении

Материал –ВТ14; Глубина резанья – 3 мм; обрабатываемый диаметр 300h14 мм

L – длина обработки 600 мм

1. Выбор марки инструментального материала и геометрию режущей части инструмента:

Для Д16Т принимаем Т15К6

Выбираем Проходной резец со следующей геометрией:

D = 20 мм, L=225 мм, , ,

2. Выбор подачи инструмента:

S = (0.38…0.43) мм/об,

S_о=S_таб·K_ls (4.1)

S_о =(0.34…0.4) ·0.9=0.3…0.35

S_o=0.34 мм/об

3. Расчет скорости резания:

Рисунок 4 – Силы резанья

P_z=10·C_p·t^x·S^y·Vⁿ·K_p (4.2)

P_z =10·240·3^1.0·0.34^0.75·88.7^-0,15=1636 Н,

где i=x,y,z; C_pi, x_pi, y_pi, k_pi - справочные коэффициенты, зависящие от свойств инструментального и обрабатываемого материалов, геометрии инструмента и т.д; t - глубина резания, мм; s - величина подачи, мм/об.

Таблица 4 - Значение Ср и показателей степени для определения силы резания при точении

Вид обработки	Инструментальный материал	Cp	xp	yp	np
Обработка Титановых сплавов
Точение и растачивание	ВТ14	240	1.0	0.75	-0,15

4. Расчёт скорости резания по ряду чисел оборотов шпинделя:

(4.3)

− скорость резания, об/мм;

− обрабатываемый диаметр, мм.

n = =104 об/мин

Применяем n_ст=104 об/мин

5. Расчет крутящего момента на шпинделе станка

, (4.4)

где Dзаг –диаметр заготовки, мм.

M_kp= =245.4 н·м

M_вPz=P_z·R, (4.5)

где R-радиус детали, мм

M_вPz =1636·150=245400 н·м

Переводим н·м в кг·см:

M_вPz=P_z·R=165·15=2475 кг·см

M_з=2…2,5·M_вPz=2.5·2475=6187 кг·см

6. Расчет силы закрепления

, (4.6)

где М_з – момент закрепления, кг·см;

R – радиус детали, мм.

Q_з= =412 кг

Q_общ=3·412=1236 кг

7. Расчет эффективной мощности

, (4.7)

где V-скорость резания;

N_e= =3 кВт

Из этой формулы находим мощность расходуемая электродвигателем

(4.8)

где  η - к.п.д. станка, равный 0,75.

N_э= =4 кВт

8. Определение машинного времени

, (4.9)

где l - длина обработки, мм;

l₁ - величина врезания и перебега, мм.

Т_м= =2.8 мин

9. Расчет опасного сечения

Конструктивно решили, что винтов будет 6шт. В ГОСТ 1491-80 указаны марки стали и предел прочности винта. Мы выбрали марку: Ст.40Х и придел прочности =38кгс/мм².

Сила разрыва винта равна силе на штоке, следовательно, можно посчитать площадь всех винтов:

, (4.10)

где W – сила зажима заготовки 1386 Н;

- предел прочности 38 кгс/мм².

S= =36,4 мм²

Определяем площадь одного винта:

, (4.11)

где S - площадь все винтов 36,4 мм²;

n – кол-во винтов 6шт.

S = =6 мм²

Производим расчет с учетом коэффициента запаса:

S *2,5 (4.12)

S₁=6*2,5=15мм²

Из площади одного винта можем найти диаметр одного винта:

S= *R (4.13)

R= (4.14)

R= =2,18 мм

Из этого радиуса находим диаметр винта:

d=2R (4.15)

d=2·2,18=5,17 мм

По ГОСТ 1491-80 принимаем d=8 мм.

По ГОСТ1491-81 принимаем остальные параметры винта:

Шаг – крупный, диаметр головки D = 10 мм, высота головки k=3,6 мм, длина резьбы b=20 мм, длина винта l = 40 мм, высота паза t = 2 мм, ширина паза n=1.78 мм

4.2 Расчет погрешности установки заготовки в приспособление

Погрешность установки как одна из составляющих общей погрешности выполняемого размера, суммируется из погрешностей базирования , закрепления и погрешности положения заготовки в приспособлении .

Все составляющие представляют поля рассеивания случайных величин, поэтому суммируются в общем случае по правилу геометрического сложения.

Погрешность базирования имеет место при не совмещении установочной и технологической баз и зависит также от допуска и погрешности формы базовых поверхностей.

Погрешность закрепления возникает в результате смещения обрабатываемых поверхностей заготовок от действия зажимной силы. В нашем случае применяется механическое приспособление обеспечивающее постоянство силы зажима погрешностью закрепления можно пренебречь, т.е.

Погрешность положения заготовки является следствием неточности изготовления станочного приспособления и износа его установочных элементов, а также погрешности установки самого приспособления на станке. Погрешность положения заготовки принимаем .

Для данного случая погрешность базирования по диаметру равна

Погрешность установки заготовки находим по формуле:

(4.16)

Данная величина удовлетворяет требованиям, предъявляемым к детали.

Список использованной литературы

1. Горошкин, А.К. Приспособление для металлорежущих станков – М.: Машиностроение, 2006.

2. Ансеров, М.А. Приспособления для металлорежущих станков – М.: Машиностроение, 2004.

3. Горохов, В.А. Проектирование и расчет приспособлений 2007.

4. Стружестрах Е.И. Справочник нормировщика машиностроителя Том 2: Техническое нормирование станочных работ 2007.

5. Корсаков, В.С. Основы конструирования приспособлений – М.: Машиностроение, 2003.