Проектирование станочного приспособления для фрезерования лысок детали 'Корпус'
Содержание
1.
Чертеж детали
.
Схема
базирования с обоснованием погрешностей базирования размеров, получаемых на
заданной операции
.
Выбор
конструктивных элементов приспособления и способа их размещения
.
Расчёт
приспособления на точность его изготовления
.
Расчёт
зажимного устройства
Список
использованной литературы
1. Чертеж детали
В качестве исходных данных имеем чертёж детали
"Корпус" (СЧ12), для которой необходимо разработать станочное
приспособление для фрезерования лысок в размер 140 мм.
. Схема базирования с обоснованием погрешностей
базирования размеров, получаемых на заданной операции
Погрешность базирования есть отклонение
положения измерительной базы в направлении получаемого размера относительно
установочных элементов приспособления.
Необходимо сравнить предельное значение
погрешности базирования, определяемой по формуле [ξБ]=Т-ω,
с
действительной (соответствующей определению).
На данной операции требуется выполнить размер
140h14, для дальнейших расчётов на точность будем пользоваться условием
обеспечения симметричности размера 140, величину которой примем равной половине
допуска на размер, т.е. 0,4 мм. На точность данного размера будет влиять
параллельность установочной поверхности относительно поверхности основания
приспособления.
[ξБ] = Т(А) - ω
= 0,4
- 0,2 = 0,2 мм
Основной конструкторской базой детали является
отверстие Æ100Н8 с шероховатостью поверхности
Ra2.5. Поэтому будет целесообразно в качестве технологической базы использовать
это отверстие. Тогда отверстие Æ100Н8 (точки 4 и 5
на рисунке 2) будет являться направляющей базой, а торец деталь (точки 1,2,3) -
установочной.
В качестве установочного элемента будем
использовать установочный палец. Тогда погрешность базирования будет равняться
сумме допусков на диаметр отверстия Æ100Н8,
установочного пальца и плюс гарантированный зазор.
εб = Тd + TD + S =
0.054 + 0.035 + 0.1 = 0.189 мм.
Здесь TD - допуск размера литого отверстия
заготовки
Тd - допуск размера оправки.- минимальный зазор.
Рисунок 2 - Теоретическая схема базирования
3. Выбор конструктивных элементов приспособления
и способа их размещения
Обработка предлагается производить на
фрезерно-сверлильно-расточном станке с ЧПУ модели ИР320 с поворотным столом.
Заготовка базируется в приспособлении по
отверстию Æ100Н8 и поверхности установочного
пальца Æ100g7
(установочная база) в приспособление.
Предлагаемое приспособление представляет собой
корпус 4 с установочным пальцем, который обеспечивает базирование заготовки по
отверстию, и шток 2 с шайбой 3.
Рисунок 3 - Теоретическая схема базирования
Данное приспособление предлагается устанавливать
на круглый стол с пневматическом приводом. Зажимающие элементы приспособления
(шток с гайкой) связаны со штоком пневмопривода стола (зажим заготовки -
пневматический). Закрепление приспособления на столе осуществляется за счет
Т-образных пазов, которыми оснащен стол станка.
Настройка приспособления на столе станка
осуществляется с помощью электронного радиощупа.
Рисунок 4. Эскиз замера цилиндрического пальца
электронным щупом
Рисунок 5. Схема замера
. Расчёт приспособления на точность его
изготовления
Расчёт приспособления на точность заключается в
нахождении точности расстояния между рабочей поверхностью технологической базы
и основной базы приспособления в направлении получаемого размера. После чего
производится сравнение этой точности с точностью получаемого размера, заданного
конструктором.
Произведем расчет точности приспособления из
условия обеспечения симметричности размера 140, величину которой примем равной
половине допуска на размер, т.е. 0,4 мм. На точность данного размера будет
влиять параллельность установочной поверхности относительно поверхности
основания приспособления.
Допуск получаемого размера: Т=0,4 мм.
Расчет приспособления на точность сводится к
вычитанию из допуска выполняемого размера всех других составляющих общей
погрешности обработки.
где кт1=1,1 - коэффициент, учитывающий
отклонение рассеяния значений составляющих величин от закона нормального
распределения.
εб = 0,139 -
погрешность базирования определяется точностью расстояния между технологической
и измерительными базами.
εз - погрешность
закрепления - разность между наибольшей и наименьшей величинами проекций
смещения измерительной базы на направление выполняемого размера в результате
приложения к заготовке силы зажима. В данном случае принимаем εз
= 0, так как при механизированном зажиме усилие закрепления постоянно и
погрешность закрепления учитывается в настройке станка.
εп.с - погрешность
установки приспособления на станке. Она возникает в результате смещения и
перекосов корпуса приспособления на столе, планшайбе или шпинделе станка. εп.с
= 0 мм, так как настройка приспособления производится с помощью электронного
радиощупа.
εиз - погрешность
износа характеризует изменение положения контактных поверхностей установочных
элементов в результате их износа в процессе эксплуатации приспособления.
Погрешность износа определяется по формуле:
где N - количество контактов заготовки с опорой
β - постоянная,
зависящая от вида опор и условий контакта.
Β = 0,2…0,4 - для гладких
установочных пластин.
Задаемся величиной износа равной средней
величине погрешности:
εиз = 0,2 мм.
Определяем количество установок между
переналадками приспособления.
=0,1*2000/0,2=1000.
Через 1000 установов производится подналдка
приспособления.
εу - погрешность
положения установа. Точность расстояния между рабочей поверхностью установочных
элементов и рабочей поверхностью установа в направлении получаемого размера. В
данном случае эта погрешность будет равна нулю, так как настройка производится
с помощью электронного щупа εу
=0.
εпр - погрешность
приспособления - точность расстояния между рабочей поверхностью установочного
элемента и основной конструкторской базой приспособления в направлении
получаемого размера.= 0,2 - экономическая точность обработки для чернового
фрезерования по 14-му квалитету.
Кт2=0,7 - коэффициент, учитывающий характер
соединений в системе станок - приспособления - инструмент - деталь.
Кт2*w=0.2*0.7=0.14 мм.
Тогда погрешность приспособления находим из
общей формулы:
Таким образом, погрешность приспособления в
направлении получаемого размера составляет не более 0.16 мм. В требованиях
чертежа запишем допуск перпендикулярности установочного пальца к плоскости
основания приспособления на длине 100мм она будет составлять 0.16 мм.
. Расчёт зажимного устройства
Основная задача силового расчёта - рассчитать
необходимое усилие, которое необходимо приложить к детали, чтобы обеспечить её
неподвижность во время обработки.
1. Определение силы Pz
Главная составляющая силы резания - окружная
сила, Н
где t - глубина фрезерования, t = 3,5 мм;-
подача на зуб, Sz=0.1 мм/зуб;
В - ширина фрезерования, В = 30 мм;- число
зубьев фрезы, z=5;- диаметр фрезы, D = 80 мм;- частота вращения шпинделя,
n=1200об/мин.
Значение коэффициента Ср и показателей степени:
Кмр - коэффициент, учитывающий качество
обрабатываемого материала; [2, с. 264, табл. 9]
Кмр = (σв
/ 750)n,
где σв
- предел прочности обрабатываемого материала, σв=530МПа;-
показатель степени, n=0.3. [2, с. 264, табл. 9]
деталь корпус станочный фрезерование
Кмр = (530 / 750)0.3 = 0.9
Рz = 
Ч0.9=184Н
Рисунок 6. Схема действия сил на заготовку
. При повороте уравнение равновесия моментов
относительно т.o.:
· L = Rпр · Q · ѓ 
где Rпр = 
где D =160 мм, a d = 100 мм
Тогда
Rпр = 
=66,15мм
= 
=
1081Н
Определим расчетное усилие нажима:
Где 
-
коэффициент запаса [1. Стр. 83-84]
К0 = 1,5 - базовый коэффициент;
К1 = 1,2 - коэффициент, учитывающий наличие
случайных неровностей на поверхности заготовки;
К2 = 1.3 - коэффициент, учитывающий увеличение
силы резания от прогрессирующего затупления режущего инструмента;
К3 = 1 - коэффициент, учитывающий силы резания
при прерывистом резании;
К4 = 1 - коэффициент, учитывающий зажимное
устройство, с точки зрения постоянства развиваемых им сил;
К5 = 1 - коэффициент, характеризующий удобство
расположения рукоятки;
К6 = 1 - коэффициент, который учитывается только
при наличии моментов, стремящихся повернуть заготовку.
Если получаемый коэффициент будет < 2,5; то
принимаем Кз = 2,5.
Принимаем Кз = 2,5
Требуемое усилие зажима:
кН
Список использованной литературы
1. Справочник
технолога-машиностроителя. В 2-х томах. Том 1 / Под ред. А.Г. Косиловой и Р.К.
Мещерикова. 4-е изд. перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1986. 497 с., ил.
. Справочник
технолога-машиностроителя. В 2-х томах. Том 2 / Под ред. А.Г. Косиловой и Р.К.
Мещерикова. 4-е изд. перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1986. 497 с., ил.
. В.А.
Горохов Проектирование и расчет приспособлений Минск: Высшая школа, 1986. - 242
с.
. Станочные
приспособления. Т. 1, 2. Б.Н. Вордашкин, - М.: Машиностроение А.А. Шатилов.
1984.
. Анурьев
В.И. Справочник конструктора-машиностроителя: В 3-х т. Т. 1. изд., перераб. и
доп. М.: Машиностроение, 1979. 728 с., ил.
. Н.С.
Ачеркае Справочник металлиста: В 5-и т. Т. 2; изд. М.: Машиностроение, 1958.
878 с., ил.