Расчет контрольно-измерительного инструмента

9. Расчет контрольно-измерительного инструмента

1. Расчет исполнительных размеров калибров-скоб для Æ91h11(_-0,22).

 Δ_в=28 мкм, у_в1=0 мкм, Н_к1=15 мкм, Н_р=4 мкм

 1) Определим наибольший предельный размер вала:

 D_max=D_H=91 мм.

 2) Определим наименьший предельный размер вала:

 D_min=D_H-Δ_д=91-0,22=90,78 мм.

 3) Определим наибольший размер непроходного калибра-скобы:

 HE_c =D_min-Н_к1/2=90,78-0,015/2=90,7725 мм.

 4) Определим наименьший размер проходного калибра-скобы:

 ПР_с=D_max-Δ_в1-Н_к/2=91-0,028-0,004/2=90,97 мм.

 5) Определим предельный размер изношенного калибра-скобы:

 ПР_и.с.=D_max+у_в=91+0=91 мм.

 6) Определим наибольший размер контркалибра К-ПР_с:

 К-ПР_с=D_max-Δ_в1+Н_р=91-0,028+0,015/2=90,047 мм.

 7) Определим наибольший размер контркалибра К-НЕ_с:

 К-НЕ_с=D_min+Н_р/2=90,78+0,004/2=90,782 мм.

 8) Определим наибольший размер контркалибра К-И_с:

 К-И_с=D_max+у_в1+Н_р=91+0+0,004/2=91,002 мм.

9) Построим схему расположения полей допусков калибров для вала диаметром Æ91h11 (_-0,22)

2. Расчет исполнительных размер калибров-пробок для измерения Æ77Н11(^+0,19):

 Δ₀=25 мкм, Н_к=13 мкм, у_в=0 мкм.

 1) Определим наибольший предельный размер контролируемого отверстия:

 D_max=D_н+Δ_д=77+0,19=77,19 мм.

 2) Определить наименьший предельный размер контролируемого отверстия:

 D_min=D_н=77=77 мм.

 3) Определим наибольший размер проходного нового калибра-пробки:

 ПР_п=D_min+Δ₀+Н_к/2=77+0,025+0,013/2=77,0315 мм.

 4) Определим наибольший размер непроходного калибра-пробки:

 НЕ_п=D_max+Н_к=77,19+0,013/2=77,228 мм.

 5) Определим предельный размер изношенного калибра-пробки:

 ПР_и=D_min-у_в=77-0=77 мм.

 6) Строим схему расположения полей допусков калибров для отверстия Æ77Н11(^+0,19).

 

10. Проектирование станочного приспособления

Для выполнения этого пункта курсового проекта я выбрал такой тип приспособления, как трехкулачковый патрон с клиновым центрирующим механизмом (токарная операция), который приводится в действие от вращающегося пневмоцилиндра.

Из приспособлений для токарных станков наиболее широко применяются трехкулачковые патроны. Конструкция трехкулачкового патрона состоит из корпуса, в котором перемещаются три кулачка с рифленой поверхностью которых сопрягаются сменные кулачки. Для крепления накладных кулачков после их перестановки в процессе наладки патрона служат винты и сухари.

Скользящая в отверстии корпуса патрона муфта имеет для связи с кулачками три паза с углом наклона 15° и приводится в движение от штока привода. В рабочем положении муфта удерживается штифтом , который одновременно служит упором, ограничивающим поворот муфты при смене кулачков. Втулка предохраняет патрон от проникновения в него грязи и стружки. Одновременно ее конусное отверстие используется для установки направляющих втулок, упоров и т.п.

К достоинствам клинового патрона следует отнести:

1) компактность и жесткость, так как механизм патрона состоит всего из четырех подвижных частей (скользящей муфты и кулачков);

2) износоустойчивость, так как соединение муфты с кулачками происходит по плоскостям с равномерно распределенным давлением, а возможность быстрого съема кулачков способствует хорошей их чистке и смазке.

Пневмоцилиндр состоит из двух основных частей: муфты и цилиндра . Для присоединения тяги патрона имеется резьбовое отверстие на выступающем конце штока. Воздухоподводящая муфта присоединяется к цилиндру болтами с помощью фланца. Сжатый воздух подается через ниппель, центровое отверстие в стержне и отверстие в штоке в штоковую полость цилиндра. Под действием давления воздуха (0,5-0,6 МПа) поршень перемещается влево, создавая на штоке тянущую силу. При переключении крана управления сжатый воздух через ниппель, радиальные отверстия и скосы в стержне подается в поршневую (нештоковую) полость цилиндра, поршень перемещается вправо, создавая на штоке толкающую силу.

 Соединение патрона со штоком пневмоцилиндра осуществляется тягой.

Расчет приспособления

Операция – токарная черновая

D_о.п.=91 мм – диаметр обрабатываемой поверхности

 D_з=93 мм – диаметр заготовки

 L_з=18 мм – длина заготовки

 P_z=217 Н – сила резания

Определим коэффициент запаса для самоцентрирующегося трехкулачкового патрона с пневматическим приводом зажима:

 К_зап=К_оК₁К₂К₃К₄К₅К₆=1,5×1×1,2×1×1×1×1=1,8 [ист. 2 стр.107]

 К_о=1,5 – постоянный коэффициент запаса;

 К₁=1 – коэффициент, учитывающий состояние поверхности заготовки;

 К₂=1,2 - коэффициент, учитывающий увеличение силы резания при затуплении режущего инструмента;

 К₃=1 - коэффициент, учитывающий увеличение силы резания при обработке прерывистых поверхностей на детали;

 К₄=1 - коэффициент, учитывающий постоянство силы зажима, развиваемой приводом приспособления;

 К₅=1 - коэффициент, учитывающий удобное расположение рукоятки для ручных зажимных устройств;

 К₆=1 - коэффициент, учитывающий при наличии моментов, стремящихся повернуть обрабатываемую деталь вокруг ее оси.

Определим силу зажима детали одним кулачком патрона:

W_к=P_z Н

 n_к=3 – число кулачков в патроне;

 f_Т.П.=0,8 – коэффициент трения на рабочих поверхностях кулачков;

3. Определим силу на штоке привода трехкулачкового патрона:

 Q_шт.=W_kn_kk_тр Н

 K_тр=1,05 - коэффициент, учитывающий дополнительные силы трения в патроне;

 а_к=40 мм – вылет кулачка от середины его опоры в пазу патрона до центра приложения силы на одном кулачке;

 h_к=65 мм – длина направляющей части кулачка;

 f_к=0,1 – коэффициент трения кулачка.

4. Определим действительную силу зажима детали :

 Q_ш.д.=  Н

 η=0,85 – коэффициент полезного действия;

 D_ц=200 мм – диаметр цилиндра;

 Р=0,39 Мн/м – давление сжатого воздуха.

Список литературы

 

1.   Справочник технолога-машиностроителя. т.1 под ред. А.Г.Косиловой и Р.К.Мещерякова. – М. : Машиностроение, 1985 г.

2.   Курсовое проектирование по предмету «Технология машиностроения» Добрыднев И.С. – М.: Машиностроение, 1985 г.

3.   Справочник технолога-машиностроителя. т.2 под ред. А.Г.Косиловой и Р.К.Мещерякова. – М. : Машиностроение, 1985 г.

4.   Справочник инструментальщика. Под ред. И.А. Ординарцева. – Л.: Машиностроение. Ленингр. отд-ние, 1987 г.

5.   Приспособления для металлорежущих станков. М.А.Ансеров – М.: Машиностроение, 1984 г.

Приложение 1

Технические характеристики станков

Станок токарно-винторезный 16Л20П

Наибольший диаметр обрабатываемой заготовки:

Над станиной 400

Над суппортом 210

Наибольший диаметр прутка, проходящего через отверстие шпинделя 34 наибольшая длина обрабатываемой заготовки 1500

Шаг нарезаемой резьбы:

Метрической 0,25- 0,56

Дюймовой, число ниток на дюйм 56-0,25

Модульной, модуль 0,5-112

Питчевой, питч 112-0,5

Частота вращения шпинделя, об/мин 16-1600

Число скоростей шпинделя 21/18

Наибольшее перемещение суппорта:

Продольное 1440

Поперечное 240

Подача суппорта, мм/об (мм/мин):

Продольная 0,05-2,8

Поперечная 0,025-1,4

Число ступеней подач -

Скорости быстрого перемещения суппорта, мм/мин:

Продольного 4000

Поперечного 2000

Мощность электродвигателя главного привода, кВт 6,3

Габаритные размеры (без ЧПУ):

Длина 2920

Ширина 1035

Высота 1450

Масса, кг 2050

Станок Вертикально-фрезерный консольный 6Р10

Размеры рабочей поверхности стола 160х630

Наибольшее перемещение стола:

Продольное 500

Поперечное 160

Вертикальное 300

Перемещение гильзы со шпинделем 60

Наибольший угол поворота шпиндельной головки, ° ±45

Внутренний конус шпинделя (конусность 7:24) -

Число скоростей шпинделя 12

Частота вращения шпинделя, об/мин 50-2240

Число подач стола 12

Подача стола, мм/мин:

Продольная и поперечная 25-1120

Вертикальная 12,5-560

Скорость быстрого перемещения стола, мм/мин:

Продольного и поперечного 2300

Вертикального 1120

Мощность электродвигателя привода главного

движения, кВт 3

Габаритные размеры:

Длина 1445

Ширина 1875

Высота 1750

Масса (без выносного оборудования), кг 1300

Вертикально-сверлильный станок 2Н125

Наибольший условный диаметр сверления в стали 25

Рабочая поверхность стола 400x450

Наибольшее расстояние от торца шпинделя до рабочей поверхности стола 700

Вылет шпинделя 250

Наибольший ход шпинделя 200

Наибольшее вертикальное перемещение: сверлильной (револьверной) головки 170, стола 270

Конус Морзе отверстия шпинделя 3

Число скоростей шпинделя 12

Частота вращения шпинделя, об/мин 45-2000

Число подач шпинделя (револьверной головки) 9

Подача шпинделя (револьверной головки), мм/об 0,1-0,6

Мощность электродвигателя привода главного движения, кВт 2,2

Габаритные размеры:

 длина 915

 ширина 785

 высота 2350

Масса, кг 880