Проектування конструкції пристрою

3.         Проектування конструкції пристрою

3.1.Опис пристосування та принцип його дії

Дане пристосування використовується в машинобудуванні в серійному виробництві при обробці деталей "Фланець". Дане пристосування є одномісним механізованим, збільшує силу затиску деталі та забезпечує її надійність. Пристосування підвищує продуктивність праці, так як зменшується норма часу на операцію у вигляді допоміжного часу на встановлення деталі, підвищує безпеку свердлувальника на робочому місці та, найголовніше, підвищує точність механічної обробки.

Верстатне пристосування для свердління отворів працює наступним чином:

Деталь базується на установочний фланець 4 діаметром Ø61f7 з отвором Ø36, який закріплений до корпусу пристосування гвинтами М12, а також лискою на циліндричний палець Ø16. Після цього на торець деталі встановлюємо спеціальну швидкозмінну шайбу 7 , під головку гвинта 1, подаємо повітря в штокову порожнину пневмоциліндра. Шток буде втягувати вгвинчений у нього гвинт, який в свою чергу буде притискати, своєю головкою, деталь через швидкозмінну шайбу, таким чином буле здійснюватись затиск заготовки. Після закінчення обробки подаємо повітря в без штокову порожнину за допомогою чого здійснюється розтискання заготовки, знімаємо швидкозмінну шайбу і міняємо заготовку, після чого повторюємо з початку.

3.2 Розрахунок похибки базування

Деталь "Фланець" встановлена базовим отвором на установочний фланець пристосування. За такої схеми встановлення між отвором деталі і установочновочним фланецем утворюється зазор, внаслідок чого вимірювальна база може переміщуватись вверх і вниз на величину .

Отже, похибка базування :

,

де  – допуск на діаметр отвору;

 – допуск на діаметр оправки;

Рис.1. Схема базування деталі

 – мінімальний гарантований діаметральний зазор посадки

Рис. 2.Схема полів допусків на розмір Ø.

Тоді

.

Знайдемо максимальний кут повороту деталі, враховуючи допуск на лиску  і на палець Ø.

Рис. 3.

З рис. 3.:

.

Отже, можемо зробити висновок, що дані похибки не перевищують допустимі, а тому дана схема базування прийнятна.

3.3 Розрахунок необхідної сили затискання

Розрахунок проведемо за найбільшим крутним моментом.

Рис. 4. Схема дії сил

Значення коефіцієнта К_з слід вибирати диференційовано в залежності від конкретних умов виконання операції і способу закріплення деталі.

В усіх випадках:

.

Коефіцієнт К₀, що представляє собою гарантований коефіцієнт запасу закріплення, для всіх випадків слід брати рівним 1,5.

Коефіцієнт К₁ враховує збільшення сили різання через випадкові нерівності на заготовках (К₁ = 1).

Коефіцієнт К₂ враховує збільшення сил різання внаслідок затуплення інструмента (К₂ = 1,15).

Коефіцієнт К₃ враховує ударне навантаження на інструмент (К₃ = 1,2).

Коефіцієнт К₄ враховує стабільність силового приводу (К₄ = 1).

Коефіцієнт К₅ характеризує зручність роз положення рукояток (К₅ = 1).

Коефіцієнт К₆ враховує визначеність розміщення опорних точок при зміщенні заготовки моментом сил (К₆ = 1).

Отже,

.

Приймаємо К = 2,5.

,

де Q — необхідна сила затиску;

f₁, f₂ — коефіцієнт тертя між опорою і деталлю, між швидкозмінною шайбою і деталлю відповідно (f₁=f₂=0,16);

D₁, d₁ — діаметр отвору деталі і жорсткої оправки відповідно (D₁= 68,5мм, d₁= 61мм);

D₂, d₂ — діаметр швидкозмінної шайби і деталі відповідно (D₂= 90мм, d₂ = =78,5мм);

Р_о — осьова сила (Р_о=5567 Н).

;

  .

Діаметр циліндра двосторонньої дії визначаємо за формулою:

,

Рис. 5. Схема пневмоциліндра

де  – ККД циліндра;

р = 0,4 МПа – розрахунковий тиск повітря;

d_шт – діаметр штока.

Приймаємо попередньо , тоді маємо:

.

Приймаємо за ГОСТ 21821-76 , тоді .

Приймаємо довжину хода штоку l =10 мм.

Перераховуємо дійсну силу затиску:

.

3.4 Розрахунок на міцність різі

Основним видом руйнування кріпильних різей є зріз витків. У відповідності до цього основним критерієм працездатності і розрахунку є міцність, що пов’язана з напруженнями зрізу .

З умови міцності на розтяг при коефіцієнті міцності  потрібний внутрішній діаметр різі визначаємо з виразу:

,

де  – допустиме напруження розтягу ,для сталі 45 при коефіцієнті запасу міцності ():

.

Отже,

.

За ГОСТ 9150 – 59 приймаємо з крупним кроком .

Умова міцності різі за напруженнями зрізу (для гвинта) :

,

де Н — глибина загвинчування гвинта в деталь;

К — коефіцієнт повноти різі;

К_т — коефіцієнт нерівномірності навантаження на витки.

.

Отже, дана різь витримає напруження на зріз.

Література

1.   Марочник сталей и сплавов. Справочник. Под ред. Сорокина В. Г., М.: Машиностроение, 1989.

2.   Справочник технолога – машиностроителя. В 2 – х т.Т.1 / Под ред. А. Г. Косиловой и Р. К. Мещерякова. 4-е изд., перераб. и доп. — М.: Машиностроение, 1985.

3.   Справочник технолога – машиностроителя. В 2 – х т.Т.2 / Под ред. А. Г. Косиловой и Р. К. Мещерякова. 4-е изд., перераб. и доп. — М.: Машиностроение, 1985.

4.   Кирилович В. А., Мельничук П. П., Яновський В. А. Нормування часу та режимів різання для токарних верстатів з ЧПК: Навч. посібник / Під заг. ред. В. А. Кириловича. — Житомир: ЖІТІ, 2001.

5.   Иванов М. Н. Детали машин. 3-е изд. М., Высшая школа, 1976.

6.   Обработка металлов резанием: Справочник технолога / А. А. Панов, В. В. Аникин, Н. Г. Бойм И др.; Под общ. ред. А. А. Панова. — М.: Машиностроение,1988.

7.   Горошкин А. К. Приспособление для металлорежущих станков: Справочник. — 7-е изд., перераб. и доп. — М.: Машиностроение, 1979.

8.   Станочные приспособления: Справочник. В 2-х т. / Ред. Совет: Б. Н. Вардашкин и др. — М.: Машиностроение,1984.

9.   Корсаков В. С. Основы конструирования приспособлений: Учебник для вузов. — 2-е изд., перераб. и доп. — М.: Машиностроение, 1983.