Ann_Diplom#2 (Технологический процесс механической обработки детали Траверса, проект специального станочного приспособления для фрезерования паза детали, проект специального станочного приспособления для фрезерования контура детали, ...), страница 4

- учитывает увеличение силы резания при прерывистой обработке;

- учитывает изменение зажимного усилия (механизированный привод);

- учитывает эргономику ручных зажимных устройств (при удобном зажиме);

- учитывает наличие момента, стремящегося повернуть заготовку на опорах;

- гарантированный коэффициент запаса для всех случаев обработки.

.

Коэффициент трения [7, 24], т.к. заготовка контактирует с опорами и зажимными элементами приспособления необработанными поверхностями.

Определяем главную составляющую силы резания:

.

Тогда усилие зажима равно:

,

; ;

;

.

За расчетное значение принимаем .

Определяем диаметр гидроцилиндра:

,

где - давление в гидросистеме, равное ,

- коэффициент полезного действия ( ).

.

Принимаем по диаметр гидроцилиндра равным , ход поршня . Гидроцилидр двойного действия: толкающая сила , тянущая .

2.2. Проектирование специального приспособления на операцию фрезерования контура детали «Траверса»

2.2.1. Техническое задание на специальное станочное приспособление

1. Принципиальная схема базирования заготовки

Рис. Схема базирования заготовки.

В качестве опорной поверхности используется боковая поверхность, которая лишает заготовку 3-х степеней свободы (опорные точки 1, 2 и 3 на рис ). Для лишения оставшихся трех применяются базирование по отверстиям на пальцы установочные (опорные точки 4, 5 и 6).

2. Описание технологической операции.

На данной операции производится фрезерование контура детали. Обработка ведется на С2440СФ4 - координатно-сверлильном фрезерно-расточном станке. В качестве режущего инструмента принимаем фрезу концевую, твердосплавную с коническим хвостовиком по ОСТ 2И63-2-75 32, l =90мм, L=195мм.

3. Принцип работы приспособления.

Деталь устанавливается на плиту и базируется с помощью установочных пальцев, представляющих собой шток гидроцилиндра. Зажим производится с применением быстросъемных шайб.

2.2.2. Расчет точности приспособления

При фрезеровании контура детали требуется обеспечить отклонение от параллельности поверхности детали относительно корпуса приспособления. Для выполнения этого условия необходимо рассчитать, с какой точностью должна быть выдержана при сборке приспособления параллельность поверхности каркаса приспособления относительно стола станка, то есть с каким допуском должен быть выполнен параметр (см. рис. ).

Расчет ведем методике изложенной [7, 16].

Определяем необходимую точность приспособления по параметру .

1. Погрешность базирования .

2. Погрешность закрепления [2, 75].

3. Погрешность установки фактическая

.

1. Суммарная погрешность обработки

[1, 8].

, где

- коэффициент, определяющийся порядком точности обработки (для черновой обработки до 9 квалитета ; для чистовой - ).

1. Допустимая погрешность установки

;

так как , предлагаемая схема базирования и конструктивная схема приспособления приемлемы.

1. Суммарная погрешность приспособления

.

1. Погрешность собранного приспособления

.

На чертеже общего вида приспособления (см. рис. ) должно быть проставлено значение параметра .

2.2.3. Силовой расчет приспособления

При установке заготовки на плоскость и два пальца, один из которых срезан; пальцы должны быть полностью разгружены от действия сил резания , , .

Возможны два случая:

1. Смещение заготовки от сил и предотвращается силами трения, возникающими в местах контакта заготовки с установочными элементами (прихватами)

2. Отрыв заготовки под действием силы резания или момента (инерции) резания предупреждается силой зажима Q, равномерно распределенной на два прихвата.

Рассчитав для обоих случаев значение силы Q, выбирают наибольшее и принимают его за расчетное.

Произведем расчет силы зажима для первого случая.

Рассчитаем коэффициент запаса К [9, 22]:

, где

- учитывает наличие случайных неровностей на заготовке;

- учитывает увеличение силы резания в результате затупления режущего инструмента [9, 23];

- учитывает увеличение силы резания при прерывистой обработке;

- учитывает изменение зажимного усилия (механизированный привод);

- учитывает эргономику ручных зажимных устройств (при удобном зажиме);

- учитывает наличие момента, стремящегося повернуть заготовку на опорах (на штыри);

- гарантированный коэффициент запаса для всех случаев обработки;

.

[9, 24] - так как заготовка контактирует с опорами и ЗУ приспособления, обработанными поворотами.

.

.

.

.

; .

.

Принимаем по ГОСТ 19899-74 диаметр гидроцилиндр равным 63 мм., ход поршня 16 мм. Гидроцилиндр двойного действия: толкающая сила , тянущая .

2.3. Проектирование специального станочного приспособоения на операцию сверления отверстий в детали «Траверса»

2.3.1. Техническое задание на приспособление

1. Принципиальная схема базирования заготовки

Рис. Схема базирования заготовки.

В качестве опорной поверхности используется боковая поверхность, которая лишает заготовку 3-х степеней свободы (опорные точки 1, 2 и 3 на рис ). Для лишения оставшихся трех применяется базирование в призме : одна из призм неподвижная лишает двух степеней свободы (опорные точки 4, 5 ), другая - неподвижная лишает одну степень свободу.

2. Описание технологической операции.

На данной операции производится сверление, зенкерование, развертывание отверстий в детали. Обработка ведется на С2440СФ4 - координатно-сверлильном фрезерно-расточном станке.

В качестве режущего инструмента принимаем сверло твердосплавное с коническим хвостовиком по ГОСТ 22735-77 30, 12,9,8. Зенкер, оснащенный твердосплавными пластинами, для обработки деталей из коррозионно-стойких и жаропрочных сталей и сплавов по ГОСТ 21540-76 из сплава ВК8 по ГОСТ 3882-74 32,13,8,9,8. Развертка машинная, оснащенная твердосплавными пластинами, для обработки деталей из коррозионно-стойких и жаропрочных сталей и сплавов с коническим хвостовиком по ГОСТ 21525-76 35,14,10.

3. Принцип работы приспособления.

Деталь устанавливается на плоские опорные постины, закрепленные на плите и базируется с помощью призмы, которая двигается по направляющим. Перемещение призмы происходит за счет ее соединения со штоком гидроцилиндра, с помощью которого производится зажим заготовки.

2
.3.2. Расчет точности

При сверлении отверстий в детали требуется обеспечить отклонение от перпендикулярности поверхности отверстий относительно поверхности плиты приспособления. Для выполнения этого условия необходимо рассчитать с какой точностью должна быть выполнена при сборке приспособления параллельность поверхности приспособления относительно стола станка, т.е. с каким допуском должен быть выполнен параметр (рис. ).

Расчет ведем по методике изложенной в [5, 44].

Определяем необходимую точность приспособления по параметру :

1. Определяем погрешность базирования .

2. Погрешность закрепления [2, 75].

3. Погрешность установки фактическая .

4. Суммарная погрешность обработки:

[7, 8],

.

1. Допустимая погрешность установки

.

Т.к., , то предлагаемая схема базирования и конструктивная схема приспособления приемлемы.

1. Суммарная погрешность приспособления

1. Погрешность собранного приспособления

,

где - погрешность установки приспособления на станке определяют по формуле исходя из конструктивной схемы (рис. 2):

,

где - длина обрабатываемой заготовки, ;

- максимальный зазор между направляющей шпонкой приспособления и пазом стола станка; для посадки ;

- расстояние между шпонками; где ;

.

- погрешность закрепления равна нулю, т.к. установка заготовки производится без зазоров;

- погрешность настройки равна нулю.

.

На чертеже общего вида приспособления должно быть поставлено значение параметра .

1. Запас точности .

2.3.3. Расчет усилия зажима заготовки

П
ри расчете усилия зажима рассматриваются два случая:

1. Смещение заготовки от сил резания предотвращается силами трения, возникающими в местах контакта заготовки с установочными элементами;

2. Отрыв заготовки под действием силы резания или момента резания предупреждается силой зажима . Рассчитав для обоих случаев значение силы , выбирают наибольшее и принимают его за расчетное.

Произведем расчет силы зажима для первого случая. Расчет ведем по методике изложенной в [14, 22].