3. Общий раздел пояснительной записки.
3.1 Проверка условия лишения возможности перемещения заготовки в приспособлении по шести степеням свободы.
Требуемая точность обработки обеспечивается определенным положением заготовки относительно режущего инструмента. Положение заготовки при обработке характеризуется шестью степенями свободы, определяющими возможность перемещения и поворота заготовки относительно трех координатных осей.
Установку заготовок выполняют, осуществляя плотный контакт базовых поверхностей с установочными элементами приспособления, жёстко закреплёнными в его корпусе. Это обеспечивается приложением к заготовке соответствующих сил закрепления. Для полной ориентации заготовки число и расположение опор должно быть таким, чтобы при соблюдении условия неотрывности баз от опор заготовка не могла сдвигаться и поворачиваться относительно координатных осей. При выполнении условия неотрывности заготовка лишается всех степеней свободы.
Число опор (точек), на которые устанавливают заготовку, не должно быть более шести (правило шести точек). Для обеспечения устойчивого положения заготовки в приспособлении расстояние между опорами следует выбирать возможно большим; при установке заготовки на опоры не должен возникать опрокидывающий момент. С увеличением расстояния между опорами уменьшается влияние погрешностей формы базовых поверхностей на положение заготовки в приспособлении.
Примеры установки заготовок с полной и неполной ориентации (2) с. 126-133.;(3),с.12, 13, 15.
3.2 Расчёт погрешности базирования.
Погрешностью базирования называют отклонение фактического положения заготовки от требуемого. Оно возникает в тех случаях, когда опорная установочная база обрабатываемой детали не совмещена с измерительной: положение измерительных баз отдельных заготовок. В партии будет различным относительно обрабатываемой поверхности. Погрешность базирования представляет собой расстояние между предельными положениями проекций измерительной базы на направление выполняемого размера.
Погрешность базирования влияет на точность выполнения размеров, на точность взаимного положения поверхностей и не влияет на точность формы последних. Для уменьшения погрешности базирования следует совмещать технологические и измерительные базы, выбирать рациональные размеры и расположение установочных элементов, устранять или уменьшать зазоры при посадке заготовки на охватываемые или охватывающие установочные элементы.
Схемы для определения погрешности базирования: (1), с. 13-18, 19-23, 29-31; (3), с. 16, 17.
3.3 Расчёт усилия зажима заготовки в приспособлении.
Выбрав способ базирования детали и разместив установочные элементы в приспособлении, определяют величину и место приложения сил для зажима обрабатываемой детали.
Величину необходимого зажимного усилия определяют на основе решения задачи статики, рассматривая равновесие заготовки под действием приложенных к ней сил. Для этого необходимо составить расчетную схему, т.е. изобразить на схеме базирования заготовки все действующие на неё силы: силы и момент резания, зажимные усилия, реакции опор и силы трения. В местах контакта заготовки с опорными элементами и зажимными устройствами. Расчётную схему следует составлять для наиболее неблагоприятного местоположения режущего инструмента по длине обрабатываемой поверхности.
По расчетной схеме необходимо установить направления возможного перемещения или поворота заготовки под действием сил и моментов резания; определить величину проекций всех сил на направление перемещения и составить уравнения сил и моментов.
Так как в производственных условиях могут иметь место отступления от тех условий, применительно к которым рассчитывались по нормативам силы и моменты резания, то возможное увеличение их следует учесть путём введения коэффициента надёжности закрепления К и умножения на него сил и моментов резания, входящих в составленные уравнения статики.
На основании решения уравнений статики получают формулы для расчёта зажимного усилия W, обеспечивающего надёжное закрепление заготовки. (4), с. 80-84; (1), с. 33-37.
3.3.1 Выбор величины коэффициента трения.
В приспособлениях силы трения возникают на поверхностях контакта заготовки с опорными элементами, а также в местах контакта зажимных устройств с поверхностью заготовки. В приспособлениях в ряде случаев имеются трущиеся поверхности, на которых преднамеренно выполнена насечка различной формы и направленности. При закреплении зубцы насечки выдавливаются в тело обрабатываемой заготовки, причём величина выдавливания зависит от величины нормальной реакции в местах контакта. Возникающие на таких поверхностях силы, препятствующие повороту или перемещению заготовки, называют силами сопротивления перемещению. Однако для простаты и краткости в дальнейшем будем применять термин «коэффициент трения» и обозначать его f.
Значения коэффициента трения (6), табл. 3.1, с. 71. (8), с.114.
3.3.2 Выбор величины коэффициента надёжности.
Значение коэффициента надёжности закрепления К следует выбирать дифференцирование в зависимости от конкретных условий выполнения операций и способа закрепления заготовки. Его величины можно представить как произведение частных коэффициентов, каждый из которых отражает влияние определённого фактора. Следовательно:
К=КоК1К2К3К4К5К6
Коэффициент Ко=1,5 представляет собой гарантированный коэффициент запаса надежности закрепления.
Коэффициент К1 учитывает увеличения силы резания из-за случайных неровностей на заготовках.
К1= 1,2 - для черновой обработки;
К1 = 1,0 -для чистовой обработки.
Коэффициент К1 учитывает увеличение силы резания вследствие затупления инструмента. Значения К2 приведены в (3), табл.3.2, с. 72.
Коэффициент К3 учитывает увеличение силы резания при прерывистом резании.
Коэффициент К4 учитывает непостоянство зажимного усилия. Коэффициент К5 учитывает степень удобства расположения рукояток в ручных зажимных устройствах.
Коэффициент К6 учитывает неопределенность из-за неровностей места контакта заготовки с опорными элементами, имеющими большую опорную поверхность.
Значение коэффициентов К3, К4, К5, К6 приведены в (6), табл. 3.3., с.73. (8), с.114,115.
При чистовых работах К=1,5.. .2.
При черновых работах К=2,5.