PRISP (Лекции по технологии машиностроения), страница 2

Проворачивание предупреждается затяжной гайкой( или наличием шпонки ).

Оправки изготавливают из стали 20Х ( цементация + закалка ) ; шлифуют до 0,63 ; центров. гнезда  с фасками или под нутрениями.

2. Самоцентрирующие зажимные устройства.

а) консольная разжимная оправка с прорезями на рабочей шейке

Точность центрирования 0,02 ... 0,04мм. Используют для отверстия детали, изготовленные по IT 9... 12

б) оправка с разжимными сухарями

Применяется для базовых

поверхностей с предварительной обработкой.

Точность центрирования : 0,1  0,05 мм.

в) оправка с тарельчатыми пружинами :

t = 0,5 ... 1,25 ;

Точность центрирования :0,01 ... 0,02 мм.

Материал пружины :

сталь 60С2А ( HRC 40...45 ).

Применяется для точных баз и финишной обработки.

г) оправки с гидропластом :

Для точнообработанных баз; ( 7 ... 8 IT ).

Точность центрирования : 0,005 ... 0,01 мм

Гарантиров. зазор для установки заготовки: 0,01 ... 0,03 мм.

Гидропласт СМ : 20 % - полихлорвинил;

78 % - дибутилфтолаг;

20 % - стеарат кальция.

д) центровая упругая оправка

Базовая поверхность должна быть обработана не ниже IT 7.

Точность центрирования : 0,003 ... 0,005 мм.

3. Установочные пальцы. - ГОСТ 12209 - 86 - 12211 - 86

Материал:

 

d  16 мм d  16 мм

 

сталь У7 сталь 20Х



HRC 50  55.

Погрешность базирования

характеризуется смещением

на диаметральном зазоре :

d = отв + n + гар + изн.n. 

0,01 мм

При обработке корпусных деталей часто используется схема с двумя установочными пальцами, то есть установка на 2 отверстия и  им плоскость.

Схема обеспечивает обработку с пяти сторон.

Отверстия обрабатывают по IT 7.

Базовая плоскость  обработана чисто.

₁ + ₂  величина зазора между отверстием и пальцем ( d1 )

2

Для уменьшения “покачивания” ( зазора ₁ + ₂ ) вместо цилиндрического

2

пальца с d₁ = d - ( ₁ + ₂ ) применяют ромбический палец диаметра d :

“покачивание”  х = d/2 – [ d² /2 - ((₁ + ₂) / 2)² ]^1/2, меньше, чем при d₁  ₁ + ₂

2

И ромбический и цилиндрический пальцы выполняются одного размера  d.

2  e = d   - c² ( - зазор при установке на ромб. палец)

c

величина с = ₁ + ₂ - 2₁ ( 1 - зазор при установке на цилиндр. палец )

2

О бычно : d  ₃ G  ² _вых G - масса детали  кг 

 0,4  E  f_n   _вых - высота пальца

E - модуль упругости

f_n - допустимая величина упругого изгиба

Погрешность базирования для данной схемы:

- при угловом повороте:

_ =   max _цил.+ max _ромб. / L,

где max _{цил./ромб}. - максимальный

зазор при установке на цил./ромб. пальцы

- при параллельном смещении:

_n =  S max =   S max _цил.+ S max _ромб. ;

2

1. Установка на центровые гнезда - применяется для тел вращения ( = 60; 90 )

Типы центров :

а) жесткие

б) плавающие

в) вращающиеся.

_ = 0, _  0

_ = 0, т.к. ось конуса центрового гнезда всегда совпадает с осью центра, _  0.

_ =  D  при установке на жесткий центр ;

2  tg /2

При установке по усеченным конусам: Q_a

- при чистовой обработке Рифления врезаются в заготовку и передают круговой момент.

Р окр = 4 Q^1,3_ос  ( HRC/60 )^1,5  кГс  ^0,6_вр  в^0,3

д) Установка по зубчатым поверхностям

применяется при обработке базовой поверхности и торца зубчатого колеса ( после термообработки ); установка  в специальные патроны ( клиновые или мембранные ).

В качестве установочных элементов:

- ролики: ( 3  1 );

- шарики: (3  2 шт.); ролики (3  2 шт.);

- витые ролики;

обойма самоустанавливающаяся

за счет зазоров оси и ролика.

- для спиральных колес:

При проектировании определяют:  шарика (ролика)

и расстояние между осью шарика и осью заготовки ( L ).

е) Установка по комбинированным схемам:

2. Закрепление заготовок и зажимные устройства приспособлений.

Назначение : в обеспечении надежного контакта заготовки с установочными элементами и

предупреждении ее смещения и вибраций в процессе обработки.

В ряде случаев зажимные устройства (З.У.) выполняют функцию центрирующе-зажимных устройств ( патроны, оправки, цанги и т.д. )

При обработке на заготовку действуют силы:

- резания;

- объемные силы ( центробежные, инерционные, масса заготовки );

- второстепенные ( силы трения инструмента о стенки отверстия ).

Требования, предъявляемые к З.У.

- надежные, простые, удобные в работе;

- не должны вызывать деформации заготовок, порчу их поверхности;

- минимум времени на закрепление и открепление;

- не должны сдвигать заготовку в процессе закрепления;

- износостойкие;

- силы рез-ия не должны восприниматься зажимными устройствами ( а установочными элементами );

- место приложения сил закрепления выбирается по условию наибольшей жесткости и минимальных деформаций заготовки;

- Q = const.

Для расчета Q - силы закрепления надо знать условия обработки, т.е. величину, направление и место приложения сил, сдвигающих заготовку, а также схему ее установки и закрепления.

Определение Q  сводится к задаче статики на равновесие заготовки под действием внешних сил, т.е. рез-ия , сил закрепления и реакций опор.

Рассмотрим основные схемы расчета сил “Q”.

1-ый случай: - силы Р₁ и Р₂ стремятся сдвинуть заготовку и прижимают ее к установочнам элементам:

Из условия статики для предотвращения сдвига:

Р₂  ( Q + Р₁)  f₂ + Q  f₁

 

F₂ F₁

чтобы неравенство стало равенством  вводим коэффициент запаса “К” :

к  Р₂ = ( Q + P₁)  f₂ + Q  f₁ , откуда : Q = k  Р₂ - P₁  f₁

  f₁ + f₂

F₂ F₁

f _1/2 - коэффициенты трения между заготовкой и зажимными и установочными элементами;

Эта схема применяется для установки по плоскости и 2 отверстиям.

2-ой случай : таже самая, что и в первом случае, только сила Р₁ направлена против силы закрепления Q.

Сила Q должна быть достаточной для обеспечения

контакта заготовки с опорами и предупреждения

ее сдвига в направлении силы Р₂ .

Р₂  Q  f₁ + ( Q - P₁ )  f₂ , введем “k” , тогда :

Q = k  Р₂ + P₁  f₂

f₁ + f₂

3-ий случай :

Заготовка установлена в 3-х к.п.

М_кр и Р_ос - внешние силы ( моменты )

Рассмотрим отдельно влияние от М_кр :

k  М_кр = 3  f₁  R  Q откуда Q = k  M_кр , если Р_ос. - небольшая величина

3  f₁  R

При больших значениях Р_ос могут возникнуть дополнительные силы трения между торцем заготовки и уступами кулачков, если Р_ос  f₁  Q , то расчет производим из условия : 3

k  M_кр = 3  f₁  R  Q + 3  f₂  R₂  ( Р_ос - f₁  Q ) ; тогда :

3

Q = k  M_кр - f₂  R₂  Р_ос

3  f₁  R - 3  f₁  f₂ R₂

4-ый случай : заготовка установлена в призму  , трение на торце не учитываем ; внешняя нагрузка - М_кр и Р_ос .

Рассмотрим определение силы Q от действия только М_кр ( Р_ос = 0 );

k  M_кр = f₁  R  Q + 2  f₂  R N ;

но сила N = Q  1 ; тогда :

2 sin /2

Q = k  M_кр

f₁  R+ f₂  R  1/ sin /2

Теперь определим силу Q от действия Р_ос и сравним с величиной силы Q от действия момента М_кр:: ( Р_ос  0 ; М_кр = 0 )

k  Р_ос = ₁  Q + 2  ₂  Q  1 ; _1/2 - к-ты трения в осевом направлении между

2 sin /2 заготовкой и зажимными установленными элементами.

о ткуда : Q = k  Р_ос

₁ + ₂  1/sin /2

Для расчета принимают большее значение Q .

5-ый случай : в заготовке одновременно растачивается несколько отверстий однорезцовыми оправками.

В зависимости от взаимного углового наложения резцов может возникнуть максимальная сдвигающая сила :

Р_ = Р₁ + Р₂ + Р₃ + Р₄

или наибольший суммарный момент :

М = Р₁  ₁ + Р₂  ₂ + Р₃  ₃ + Р₄  ₄ ;

в первом случае :

Q = k  Р_

₁ + ₂

в о втором случае :

Q = k  М

L

Из найденных величин выбирается большая.

При выполнении расчетов значения к-тов трения  следует принимать :

- на плоские элементы   = 0,16

- на сферические элементы   = 0,18 ... 0,3

- на рифленые элементы   = до 0,7

Расчет коэффициента запаса “k” :

k = k₀  k₁  k₂ ... k_{6 ;} k₀ - гарантированный к-т запаса , k₀  1,5

k₁ = 1,2 ( черновая обработка)

k₁ - учитывает неровности на обрабатываемой поверхности :

k₁ = 1,0 ( чистовая );

k₂ - учитывает увеличение сил резания от затупления инструмента : k₂ = 1,0 ... 1,8 ;

k₃ - учитывает условия прерывистого резания : k₃ = 1,2 ;

k₄ - учитывает стабильность силы закрепления : k₄ = 1,3 ( ручное закрепление );

k₄  1,0 ( механизированное );

k₅ - учитывает удобство расположения рукоятки : k₅ = 1,0 ( удобное )

k₅ = 1,2 ( неудобное ) ;

k₆ - учитывает наличие моментов, стремящихся повернуть заготовку на базовой плоскости :

k₆ = 1,0 -установка на точечные опоры,

k₆ = 1,5 -установка на планки.

По найденному значению Q рассчитывают зажимное устройство приспособления.

Типовые зажимные устройства.

В риспособлениях применяют следующие типы элементарных зажимных устройств : винтовые, эксцентриковые, рычажные, клиновые, реечно-рычажные с замками.

Эти устройства могут применяться в различных сочетаниях, образуя более сложные системы.

работает на растяжение

Винт с гайкой  М=Q r_ср tg(+) + f (D³-d³)   0,22dQ