Расчет зажимного механизма

1.4 Расчет зажимного механизма

Усилие Q создаваемое зажимным механизмом, определим из уравнения моментов:

W(A+Б)=Q·Б

Q=Q(A+Б)/Б (1.8)

где А и Б – плечи зажимного механизма (см. приложение).

Значения плеч А и Б определим путем предварительного прочерчивания зоны закрепления заготовки для выбранного прихвата.

При выбранных нами значениях А=40мм и Б=71мм рассчитаем усилие:

Q=3551(40+71)/71=5552Н

Усилие, создаваемое при зажиме гайкой вдоль оси болта, определяем по формуле:

(1.9)

где d_СР – средний диаметр резьбы, мм;

α – угол подъема резьбы;

φ_ПР – приведенный угол трения;

D_Т – наружный диаметр опорного торца гайки;

d – внутренний диаметр опорного торца гайки;

μ – коэффициент трения на торце гайки.

Из формулы (1.9) находим М_КР – требуемую величину момента, прикладываемого к гайке при зажиме заготовки:

(1.10)

Для завинчивания гайки используем ключ с плечом l=150мм, при этом усилие, прикладываемое рабочим к ключу равно 28,2Н

1.5 Описание конструкции приспособления

Универсально-сборное приспособление предназначено для базирования и закрепления заготовки на фрезерной операции при обработке поверхности 1 (Рис.1.1).

Универсально-сборное приспособление состоит из базовой плиты 1, на которой установлены квадратные 2 и прямоугольная однорядная 3 опоры, а также угольники 4 для базирования заготовки. Для закрепления заготовки на базовой плите 1 устанавливаются прихваты 5. Для этого болт пазовый 6 установлен головкой в один из Т-образных пазов базовой плиты 1 и резьбовой частью в паз прихвата 5. На болт пазовый навернута гайка 7, прижимающая сферическую шайбу 8, вставленную в коническую шайбу 9. Также на болте пазовом 6 установлена пружина 10, опирающаяся на гайку 11.

Универсально-сборное приспособление работает следующим образом. Заготовку базируют по квадратным 2, прямоугольной однорядной 3 опорам и угольника 4. Закручивают гайки 7, создавая определенное усилие, действие которого благодаря системе рычагов обеспечивает надежное закрепление заготовки. При этом пружины 10 сжимаются, накапливая определенный запас энергии. После обработки гайки 7 откручивают и под действием сжатых пружин 10 прихваты освобождают заготовку.

2. Решение задач по расчету точности элементов приспособления

Задача 1.31

Обработка наружной цилиндрической поверхности диаметром 115мм производится при установке их с зазором на жесткой цилиндрической оправке (рис.2.1). базовое отверстие втулок имеет диаметр 65мм. Цилиндрическая рабочая поверхность оправки диаметром 65 мм имеет радиальное биение относительно ее конусной поверхности 0,020 мм, а биение шпинделя станка составляет 0,010 мм. Точность метода обработки ω=0,05 мм. Определить ожидаемую точность выполнения цилиндрической поверхности втулки и ее возможное отклонение от сносности относительно базового отверстия.

Рис.2.1

Погрешность установки найдем по формуле

(2.1)

где ε_баз – погрешность базирования,

ε_закр – погрешность закрепления,

ε_полож – погрешность положения.

В нашей задаче погрешности положения и закрепления равны нулю, а это значит, что погрешность установке будет равняться погрешности базирования. Погрешность базирования найдем следующим образом:

0,03+0,035+0,03=0,095мм (2.2)

где S_max и S_min – максимальный и минимальный зазоры соответственно в посадке заготовки на оправку,

Т_d и Т_D – допуски рабочей поверхности оправки и посадочного отверстия заготовки соответственно.

Исходя из формулы (2.1) получаем погрешность выполнения размера А:

0,05+0,095=0,145мм (2.3)

где ω – точность метода обработки.

Возможное отклонение от соосности найдем по следующей формуле:

0,022мм (2.4)

где ω_б.ш. – биение шпинделя станка,

ω_б.з. – биение заготовки.

Задача 1.75(3)

Определить ширину ленточки цилиндрической поверхности срезанного пальца, обеспечивающую установку шатуна для обработки его поверхностей за два установа (рис.2.2).

Определим величину, показывающую возможность использования срезанного пальца:

0,10+0,04-0,020=0,12 (2.5)

где  – допуск на межосевое расстояние базовых отверстий заготовки,

 – допуск на межосевое расстояние установочных пальцев приспособления,

 – минимальный зазор в сопряжении с цилиндрическим пальцем.

Ширину ленточки определим по формуле:

1,96=2мм (2.6)

где D – диаметр отверстий в заготовке под установочные пальцы,

S_2min – минимальный зазор в сопряжении со срезанным пальцем.

Рис.2.2

3. Описание конструкции вспомогательного инструмента

Державка (см. приложение) предназначена для закрепления в ней переходных цилиндрических втулок, оправок для насадных зенкеров и разверток, патронов для метчиков, расточных оправок и расточных патронов.

Державка состоит из цилиндрической части, где крепятся втулки, оправки, из конической части, которой крепится державка в приспособлении, и переходной части.

Державка работает следующим образом. Державка устанавливается в приспособление конической частью. В выполненное резьбовое отверстие в конусе закручивается болт, закрепляющий державку в приспособлении. В отверстии, выполненном в цилиндрической части, базируются втулки, оправки. Закрепление происходит двумя болтами с радиальным направлением закрепления.

Литература

1.   Справочник технолога-машиностроителя. Т2/под ред. А.Г. Косиловой и др.-М: Машиностроение, 1985. 496с. ил.

2.   Станочные приспособления: Справочник. В 2х томах.-Т1/под ред. Б.М. Вардашкина и др., 1984, 592 с, ил.