124493 (592966), страница 9
Текст из файла (страница 9)
9.1.4 Расчет зажимного механизма патрона [13, c76]
Приступая к расчету зажимного механизма необходимо определится с его конструкцией. В самоцентрирующихся механизмах установочные элементы (В данном случае кулачки) должны быть подвижными в направлении зажима и закон их относительного движения необходимо выдержать с высокой точностью. Поэтому на движения кулачков накладываются условия: разнонаправленность, одновременность и равная скорость движения. Данное условие можно выдержать, обеспечивая движение трех кулачков от одного источника движения (силового привода).
В кулачковых патронах наибольшее применение получили рычажные и клиновые зажимные механизмы.
Рычажный зажимной механизм представляет собой неравноплечий угловой рычаг, смонтированный в корпусе патрона на неподвижной оси, и который своими концами входит с посадкой в пазы постоянного кулачка и центральной втулки.
При расчете зажимного механизма определяется усилие Q, создаваемое силовым приводом, которое зажимным механизмом увеличивается и передается постоянному кулачку.
(9.10)
где, ic-передаточное отношение по силе зажимного механизма (выигрыш в силе) . Клиновой зажимной механизм рекомендуется применять в патронах, наружный диаметр которых меньше 200 мм, при больших размерах предпочтение отдается рычажному механизму.
На этапе расчета наружный диаметр патрона можно определить по формуле:
(9.11)
Принимаем D=240 мм;
принимаем рычажный зажимной механизм с ic=2 (окончательно уточнится после проектирования патрона).
9.1.5 Расчет силового привода [13, c77]
Для создания исходного усилия Q используется силовой привод, устанавливаемый на задний конец шпинделя. В его конструкции можно выделить силовую часть, вращающуюся совместно со шпинделем, и муфту для подвода рабочей среды.
Вначале следует попытаться применить пневматический привод, т.к. в любом производстве имеются трубопроводы для подачи сжатого воздуха. Диаметр поршня пневмоцилиндра определяется по формуле:
(9.12)
где P - избыточное давление воздуха, принимаемое в расчетах равным
0,4 МПа.
В конструкцию станка 16К20Ф3 можно встроить силовой привод с диаметром поршня не более 120 мм. Если в расчете по формуле 9.12 диаметр поршня получается более 120 мм, то следует применять гидравлический привод, где за счет регулирования давления масла можно получить большие исходные усилия. При заданном усилии Q подбираем давления масла, чтобы диаметр поршня не превышал 120 мм.
Ход поршня цилиндра рассчитывается по формуле:
(9.13)
где SW – свободный ход кулачков, который можно принять равным 5 мм.
in=1/ic – передаточное отношение зажимного механизма оп премещению. Значение SQ принимать с запасом 10…15 мм.
Подставляем значения в формулу 9.12
Для гидравлического привода при 7МПа имеем D=90мм. Принимаем
D=100мм, SQ=20мм.
9.1.6 Описание приспособления
Патроны трехкулачковые поводковые предназначены для крепления заготовок, устанавливаемых в центрах. Передний центр 1 неподвижно закреплен в патроне. Предварительную настрой кулачков 2 на задний размер производят перестановкой их по рифленой поверхности. Благодаря шарнирному соединению тяги 4 с муфтой 5 кулачки могут самоустанавливаться, в результатате чего достигается равномерность зажима заготовки.
9.2 Проектирование контрольного приспособления
9.2.1 Назначение контрольных приспособлений и требования к ним
Контрольными приспособлениями называются специальные или специализированные производственные средства измерения, представляющие собой конструктивное сочетание базирующих, зажимных и измерительных устройств.
Основные требования к контрольным приспособлениям:
-
обеспечение оптимальной точности измерения;
-
обеспечение необходимой производительности;
-
обеспечение удобства в эксплуатации (должно быть эргономично);
-
должно быть технологичным в изготовлении;
-
должно обладать высокой износостойкостью и надежностью;
-
должно быть экономически целесообразно.
Контрольные приспособления применяют при замене непроизводительного контроля универсальными измерительными средствами, в случае невозможности контроля универсальными измерительными средствами и при повышенных требованиях к качеству контроля (исключить попадание брака в годные).
9.2.2 Описание приспособления
Проектируемое приспособление предназначено для контроля радиального биения на ответственных диаметрах червяка. Порядок выполнения контроля:
деталь (червяк) установить в центрах, подвести измерительную головку к контролируемому диаметру, зафиксировать ее положение при помощи болтов М12, подвести наконечник индикатора к контролируемому диаметру. При повороте детали в центрах, индикатор будет показывать радиальное биение, в приспособлении применены регулируемые индикаторные держатели.
Конструкция приспособления универсальна, что позволяет производить контроль различных изделий при базировании по центровым отверстиям.
9.2.3 Погрешности при измерении
Точность метода измерения зависит от конструкции приспособления и способа установки измеряемой детали, от точности самого измерительного прибора.
Составляющие погрешности измерения:
а) погрешности базирования деталей на опоры;
б) погрешности передаточных устройств;
в) погрешности изготовления эталонов, служащих для настройки измерительных средств;
г) допустимая погрешность измерительного средства;
д) случайные погрешности, свойственные данному методу:
-
неточность отсчета по шкале измерительного средства;
-
неточностью закрепления (непостоянство зажимных сил, влияние качества поверхности детали);
-
нарушение первичной настройки измерительного средства;
-
температурные колебания.
Случайные составляющие погрешности метода измерения подчиняются закону нормального распределения.
И систематические и случайные погрешности могут быть со знаком «+» или «–» и они равновероятны. Практика показывает, что погрешность метода измерения может составлять от 8% до 35% от допуска на контролируемый размер в зависимости от степени ответственности деталей.
10. ВЫБОР И ПРОЕКТИРОВАНИЕ ИНСТРУМЕНТА
10.1 Исходные данные
Рассчитать и спроектировать червячную фрезу из стали Р18, при следующих данных вал – шестерни, сталь 40Х, 37 … 42 HRC, m=2, 
=20є, h’=2, h=4.5, Sd1=3,14.
10.2 Определение размеров фрезы по нормали [15, с 79]
10.2.1 Расчетный профильный угол исходной рейки в нормальном сечении 
.
10.2.2 Модуль нормальный 
мм.
10.2.3 Шаг по нормали (между соседними профилями фрезы):
(10.1)
мм.
10.2.4 Расчетная толщина зуба по нормали:
(10.2)
где 
- толщина зуба колеса по нормали на делительной окружности;
- величина припуска под последующую чистовую обработку.
мм.
10.2.5 Расчетная высота головки зуба фрезы:
(10.3)
мм
10.2.6 Высота зуба фрезы:
(10.4)
мм
10.2.7 Радиус закругления на головке и ножке зуба:
(10.5)
мм.
10.3 Определение конструктивных размеров фрезы.
10.3.1 Наружный диаметр фрезы 
мм [15, с 75, табл. 4,].
10.3.2 Число зубьев фрезы:
(10.6)
(10.7)
10.3.3 Падение затылка К = 3 [15, с 80].
10.3.4 Диаметр начальной окружности:
(10.8)
мм.
10.3.5 Угол подъема витков фрезы на начальной окружности:
(10.9)
где 
- число заходов фрезы.
10.3.6 Шаг по оси между двумя витками:
(10.10)
мм
10.3.7 Ход витков по оси фрезы:
(10.11)
мм
10.3.8 Направление витков фрезы – правое.
10.3.9 Канавки – винтовые.
10.3.10 Осевой шаг винтовой стружечной канавки:
(10.12)
10.3.11 Угол установки фрезы на станке 
.
10.3.12 Расчетные профильные углы фрез:
в нормальном сечении: 
.
в осевом сечении:
(10.13)
; 
(10.14)
(10.15)
; 
; 
10.4 Проверочный расчет
10.4.1 Требуется проверить возможность использования червячной фрезы, имеющей размеры профиля: 
; 
мм; (модуль 2мм); 
мм; 
мм. Для нарезания колеса параметров: 
мм; 
; 
мм; 
мм; 
; 
.
10.4.2 Определяем толщину зуба, требуемую для обеспечения заданной толщины зуба колеса на делительном цилиндре:
(10.16)
мм
10.4.3 Определяем высоту головки зуба при найденной толщине 
:
(10.17)
мм
10.4.4 Находим фактически получающийся диаметр:
(10.18)
условие проверки: 
мм
Условие верно, т.к. 
.
11. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ПРОИЗВОДСТВЕННОГО УЧАСТКА
Червяк изготовлен из конструкционной легированной стали 40Х. Годовая программа выпуска – 1000шт, что при массе 9,1кг соответствует среднесерийному производству. Работа ведется в 2-х сменном режиме.
11.1 Расчёт количества основного технологического оборудования на участке и коэффициента его загрузки
Цель раздела – определение количества основного технологического оборудования при среднесерийном производстве на стадии технологического проекта и подготовки исходных данных для составления планировки участка механической обработки детали.
Исходные данные для проведения этого расчёта являются годовая программа и технологический процесс с нормами времени. Нормы времени приведены в таблице 11.1.
Таблица 11.1
Нормы времени по операциям
| № оп. | Код и наименование операции | Тшт , мин | Модель оборудования | ||
| 1 | 2 | 3 | 4 | ||
| 10 | Фрезерно-центровальная | 2,66 | МР-71М | ||
| 15 | Токарная | 2,04 | 16К20Ф3 | ||
| 20 | Токарная черновая | 4,85 | 16К20Ф3 | ||
| 25 | Токарная черновая | 2,63 | 16К20Ф3 | ||
| 30 | Токарная чистовая | 4,31 | 16К20Ф3 | ||
| 35 | Токарная чистовая | 3,7 | 16К20Ф3 | ||
| 40 | Червячнофрезерная | 31,42 | 5370 (КУ-28) | ||
| 45 | Зубофрезерная | 12,6 | 5К301П | ||
| 50 | Шлифовальная предварительная | 6,53 | 3У131М | ||
| 55 | Шлифовальная предварительная | 5,96 | 3У131М | ||
| 60 | Токарная | 2,5 | 16К20Ф3 | ||
| 65 | Закалка | - | Печь | ||
| 70 | Центрошлифовальная | 1,51 | МВ119 | ||
| 3 | 4 | ||||
| 75 | Шлифовальная окончательная | 4,57 | 3У131М | ||
| 80 | Шлифовальная окончательная | 4,55 | 3У131М | ||
| 85 | Червячношлифовальная | 29,1 | 5К881 | ||
| 90 | Зубошлифовальная | 11,45 | 5В830 | ||
При определении количества оборудования необходимо определить действительный фонд времени оборудования Fд.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
