125255 (593086), страница 8
Текст из файла (страница 8)
k4 – коэффициент, характеризующий погрешность зажимного устройства. Для ручных зажимов k4 = 1;
k5 – коэффициент, характеризующий степень удобства расположения рукояток в ручных зажимных устройствах. При удобном их расположении k5 =1;
k6 – коэффициент, учитывающий только наличие моментов, стремящихся повернуть заготовку на опорах; при установке на плоские опоры k6 = 1,
|
4. Устанавливаются усилия зажима. Величина зажимного усилия определяется на основе решения задачи статики на равновесие детали под действием всех приложенных к ней сил и моментов.
В общем случае должно соблюдаться выражение:
| (72) |
Силу резания находим по нормативам по режимам резания (см. 2.5)
Nрез = 0,051767 кВт;
Pz = 126,73 Н;
Ро = 117,083 Н
Условие прочности болта:
|
[σp] = 315 МПа
Для обеспечения надежного зажима должно выполняться условие:
| (73) |
В нашем случае условие выполняется.
3.1.4 Прочностной расчет ответственных деталей приспособления
Для расчета прочности наиболее ответственных и нагруженных деталей приспособления выбираем болт М10. Резьбовые соединения работают с предварительной затяжкой. В результате затяжки в поперечном сечении резьбового винта возникает продольная сила и крутящий момент. Таким образом, стержень шпильки испытывает растяжение и кручение, а резьба – срез и смятие.
Расчет винта на растяжение ведется по следующей формуле:
| (74) |
где - коэффициент затяжки;
K – коэффициент переменной нагрузки;
- допускаемая сила затяжки, Н;
[σ] – допускаемое напряжение на растяжение материала резьбового винта, МПа;
- расчетный диаметр резьбового винта
Расчетный диаметр считается по следующей формуле:
| (75) |
где d – номинальный диаметр резьбового винта, мм;
Р – шаг резьбы, мм
|
По формуле (5) рассчитываем напряжение растяжения в данной резьбовой паре:
|
Допускаемое напряжение при растяжении для материала резьбового винта принимается равным 98 МПа.
10 МПа < 98 МПа
Рассчитанное напряжение при растяжении меньше допускаемого, значит, условие прочности при растяжении соблюдается.
Расчет прочности на кручение:
| (76) |
где - полярный момент сопротивления
Полярный момент сопротивления рассчитываем по формуле:
| (77) |
d – номинальный диаметр резьбового винта, мм;
– допускаемое напряжение для валов при кручении, МПа;
– максимально допустимый крутящий момент
Максимально допустимый крутящий момент рассчитываем по формуле:
| (78) |
где G – модуль сдвига для стали, МПа;
- приведенный угол трения, рад/мм;
- полярный момент инерции, для круга рассчитывается по формуле:
| (79) |
Полярный момент инерции:
|
Максимально допустимый крутящий момент:
|
Полярный момент сопротивления:
|
Напряжение, возникающее при кручении:
|
Допускаемое напряжение, при кручении вала из стали, принимают в пределах 90 МПа.
|
227,1МПа≥75МПа
Условие прочности при кручении выполняется.
Условие прочности при срезе:
| (80) |
где – площадь среза, для круга рассчитывается по формуле:
| (81) |
где – сила резьбового зажима, Н;
– допускаемое напряжение при срезе, МПа;
d – номинальный диаметр резьбового винта, мм
Площадь среза:
|
Сила резьбового зажима:
Напряжение, возникающее при срезе:
| (82) |
0,036МПа≤15МПа
Напряжение, возникающее при срезе, меньше допускаемого напряжения, значит, условие прочности выполняется.
3.1.5 Выбор и проектирование вспомогательного инструмента
Вспомогательный инструмент, применяемый для изготовления детали «Стакан» стандартный и приведен в таблице 6.
3.1.6 Выбор и проектирование режущего инструмента
Рассчитываем развертку для 045 токарной операции, для обработки сквозного отверстия диаметром 2 мм.
Определяем исполнительные диаметры рабочей части развертки для отверстия с Dо= 2D11. Поле допуска на обрабатываемое отверстие Dо по ГОСТ 25347–82 равно мм.
| |
|
Максимальный диаметр развертки:
| (83) |
где IT – допуск диаметра отверстия, мм
Минимальный диаметр развертки:
| (84) |
| (85) |
| |
| |
|
Габаритные размеры развертки с цилиндрическим хвостовиком:
а) диаметр режущей части развертки, D= 3 мм;
б) длина режущей части, l= 8 мм;
в) длина хвостовика, l1= 50 мм;
г) длина развертки, L= 60 мм
Геометрические элементы лезвия рабочей части развертки:
а) главный угол в плане, φ= 45°;
б) передний угол, γ= 5°;
в) задний угол по главной режущей кромке (заборной части), α= 10°;
г) задний угол по вспомогательной режущей кромке (периферии), α1= 10°;
д) задний угол по спинке ножа αс= 15°;
е) ширина ленточки, f= 0,4 мм
Длина заборной части развертки:
| (86) |
где D – диаметр развертки, мм;
D2 – диаметр заборной части, мм
| (87) |
где h – припуск под развертывание на сторону, мм
| |
|
Число зубьев развертки:
| (88) |
|
Выбираем угловой шаг зубьев развертки:
ω1= 87°55';
ω2= 92°05'
3.1.7 Выбор и проектирование измерительного средства
Рассчитываем калибр-скобу на 085 токарную операцию для контроля длины поверхности 17 мм, которая имеет проходную и непроходную стороны.
Определим размеры калибра-скобы для длины поверхности равную 17 мм с полем допуска H8.
По СТ СЭВ 144–88 находим предельные отклонения размера глубины:
Верхнее es = 0 мкм;
нижнее ei = -100 мкм;
допуск Td = 100 мкм
Определяем предельные размеры глубины отверстия по формуле [7]:
| (89) |
| |
| (90) |
|
По СТ СЭВ 157–75 определяем допуск калибра: для 8 квалитета и размера от 10 до 18:
Н1 = 24 мкм,
НS = 13 мкм,
НР = 24 мкм
Величины, определяющие расположение полей допусков калибров
Z1 = 36 мкм;
Y1 = 0.
По формулам СТ СЭВ 157–75 и 1920–79 определяем размеры калибров [7]
Проходная сторона калибра определяется по формуле:
| (91) |
|
Проходная изношенная сторона:
| (92) |
|
Непроходная сторона:
| (93) |
|
Находим исполнительные размеры контрольных калибров [7]
Проходной новой стороны:
| (94) |
|
Непроходной стороны:
| (95) |
|
Износа проходной стороны:
| (96) |
|
Вывод: в разделе описан принцип работы приспособления, приведен расчет погрешности базирования, по которому определена возможность обработки детали на данном приспособлении; рассчитаны силы зажима детали, а также приведен расчет ответственных деталей приспособления на прочность.
4. Мероприятия по охране труда (окружающей среды)
4.1 Разработка мероприятий по охране труда и технике безопасности при обработке детали
Общие требования безопасности при работе на металлорежущих станках:
1 К самостоятельной работе допускаются лица, достигшие 18 лет, прошедшие медицинский осмотр, инструктажи, усвоившие правила охраны труда
2 Допуск к самостоятельной работе производится после проверки знаний и прохождения стажировки в течение 10 рабочих смен под наблюдением опытного работника.
3 Передвигаться в цехе по предусмотренным проходам, не проходить между машинами, станками, сложенному материалу, деталям, заготовкам.