МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ УКРАИНЫ
ГВУЗ «ПРИАЗОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»
КАФЕДРА ТЕХНОЛОГИИ МАШИНОСТРОЕНИЯ
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
к выполнению практической работы №3
«Расчет сил закрепления заготовки в приспособлении»
по дисциплине "Станочные приспособления"
для студентов специальности 7.05050201 и 8.05050201
«Технология машиностроения»
дневной и заочной форм обучения
Методические указания утверждены
на заседании кафедры 04.10.10, протокол №3
Мариуполь
Методические указания к выполнению практической работы №3 «Расчет сил закрепления заготовки в приспособлении» по дисциплине “Станочные приспособления” для студентов специальности 7.05050201 и 8.05050201«Технология машиностроения» дневной и заочной форм обучения / А.В. Радионенко – Мариуполь: ПГТУ, 2010. – 8 с.
Содержат краткие теоретические сведения по работе, порядок выполнения работы, форму и пример отчёта по практической работе.
Автор: доц. каф. ТМ, к.т.н. А.В. Радионенко
Ответственный за выпуск: зав. кафедрой «Технология машиностроения», доцент, к.т.н. А.А. Андилахай
СОДЕРЖАНИЕ
1. ЦЕЈІЬ РАБОТЫ………………………………………………................…4 стр.
2. МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ.................................................................4
3. ПРИМЕР РАСЧЕТА СИЛ ЗАКРЕПЛЕНИЯ ЗАГОТОВКИ В ПРИСПОСОБЛЕНИИ..................................................................................5
РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА...........................................................8
1. ЦЕЛЬ РАБОТЫ
Приобретение практических навыков в составлении, по заданным условиям обработки, расчетной схемы и в расчете необходимой силы закрепления заготовки в приспособлении.
2. МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
Под закреплением заготовки, согласно ГОСТ 2149-76 (Базирование и базы в машиностроении. Термины и определения) понимается приложение к заготовке сил и пар сил для обеспечения в процессе обработки постоянства положения заготовки, достигнутого при базировании.
Закрепление заготовки в приспособлении является весьма ответственным этапом процесса ее установки для обработки. От надежности закрепления заготовки зависит не только возможность и качество обработки, но и безопасность работы.
В процессе обработки на заготовки действуют две группы сил:
а) силы резания и моменты, возникающие при обработке, и стремящиеся нарушить положение заготовки в приспособлении, полученное при базировании (сдвинуть и провернуть);
б) силы, удерживающие заготовку в нужном положении – силы закрепления,
реакции опор и силы трения.
Величину силы, необходимой для надежного закрепления заготовки в приспособлении, можно определить на основе решения задачи статики, рассматривая равновесие заготовки под действием приложенных к ней сил или моментов.
Расчет рекомендуется производить в следующем порядке:
1. Составить расчетную схему. Для этого на схеме установки заготовки изобразить все действующие на нее силы: силы и моменты резания, силы закрепления, реакции опор и силы трения в местах контакта заготовки с базирующими устройствами и элементами зажимного устройства.
Расчетную схему следует составить для наиболее неблагоприятного местоположения режущего инструмента по длине обрабатываемой поверхности, при котором для удерживания заготовки от перемещения и поворота под действием сил резания требуется приложить наибольшее зажимное усилие.
2. По расчетной схеме установить направления возможного перемещения или поворота заготовки под действием сил и моментов резания и определить величину проекции всех сил на направление перемещения.
3. Составить уравнения сил и моментов из условия равновесия заготовки.
Уравнение сил можно составить в таком виде: сила проекций всех сил, удерживающих заготовку, равна проекции силы резания.
Для составления уравнения моментов необходимо установить точку, относительно которой возможен поворот заготовки под действием силы или момента резания, и определить относительно этой точки моменты сил, удерживающих заготовку.
4. В уравнение сил и моментов ввести коэффициент запаса К. Он необходим для обеспечения надежности зажимных устройств, так как вырыв или смещение заготовки при обработке недопустимо.
Коэффициент К учитывает возможное в процессе обработки увеличение силы резания по сравнению с принятой по таблицам или формулам.
Увеличение силы резания может произойти из-за затупления инструмента, изменения твердости металла и величины припуска.
Коэффициент К учитывает также возможное изменение условий закрепления в процессе обработки.
Значение коэффициента К следует выбирать, как произведение первичных коэффициентов, учитывающих конкретные условия выполнения операции и способа закрепления заготовки. Выбирая значения первичных коэффициентов К0, К1, К2, … К6 по справочной литературе соответственно условиям выполнения операции, можно получить величину общего коэффициента запаса К для каждого конкретного случая обработки.
Значение коэффициента К следует рассчитывать дифференцированно в зависимости от конкретных условий выполнения операции и способа закрепления заготовки.
Значение коэффициента К должно приниматься не менее 2,5, независимо от значения, полученного расчетом.
5. Из полученных уравнений сил и моментов определить величину силы закрепления заготовки.
3. ПРИМЕР РАСЧЕТА СИЛ ЗАКРЕПЛЕНИЯ ЗАГОТОВКИ В ПРИСПОСОБЛЕНИИ
Задание: Определить необходимую силу закрепления заготовки в приспособлении для сверления отверстия на вертикально - сверлильном станке.
Заготовка 1 в приспособлении базируется наружной цилиндрической поверхностью на призме опорной 2, а торцом на постоянной опоре 3 (опорном штыре) с плоской головкой и прижимается к призме прихватом 4 (рис.3.1.)
Рис. 3.1. Схема установки Рис. 3.2. Схема сил, действующих заготовки на заготовку при сверлении отверстия
(расчетная схема)
РЕШЕНИЕ
1. Составление расчетной схемы.
На схеме установки заготовки изображаются все силы, действующие на заготовку в процессе обработки, для наиболее неблагоприятного случая, требующего наибольших зажимных сил (рис. 3.2.)
В рассматриваемом примере при выполнении сверлильной операции (рис. 3.2.) на заготовку 1 действуют крутящий момент Мкр, стремящийся повернуть ее вокруг оси; осевая сила Ро (сила подачи); сила закрепления Q прихватом 4; реакции опор P и N; силы трения, создаваемые при закреплении в местах контакта заготовки с призмой 2 (базирующим устройством) Т2 и прихватом 4 (зажимным устройством) Т1.
Расчетная схема изображена на рис. 3.2.
2. Установление направления возможных перемещений заготовки под действием сил и моментов резания и силы, удерживающей ее от этих перемещений.
При принятой схеме установки и расположении сил в процессе сверления отверстия возможен только поворот заготовки вокруг ее оси под действием момента Мкр (рис. 3.2.). Удерживать заготовку будут моменты сил трения Т1 и Т2.
Трением заготовки об опорный штырь 3 можно пренебречь, пологая, что осевая сила Ро (сила подачи) полностью воспринимается силами трения на поверхностях призмы 2, а также прихвате 4, и реакция опорного штыря равна нулю.
3. Составление уравнения моментов из условия равновесия заготовки.
В данном случае заготовку смещает момент Мкр, а удерживать ее будут моменты сил трения Т1 и Т2. Из условия равновесия заготовки уравнения моментов будет иметь вид:
Т1´ R + 2Т2´ R = Мкр.,
где R – радиус наружной цилиндрической поверхности заготовки на
участках контакта с призмой и прихватом (зажимным устройством).
Коэффициент трения между заготовкой и зажимным устройством (прихватом 4) – f1, а между заготовкой и призмой 2 – f2.
Тогда,
T1 = f1 ´ Q
T 2= f2 ´ N
Так как призма имеет угол a,
После подстановки значений Т1, Т2 и N уравнение моментов примет вид:
В уравнение моментов вводится коэффициент запаса К, после чего уравнение принимает вид:
4. Определение из уравнения моментов, содержащего коэффициент запаса К, необходимой силы закрепления заготовки:
где Q – необходимая сила закрепления заготовки, Н;
К – коэффициент запаса;
Мкр – крутящий момент, создаваемый сверлом, Н·М;
f1 и f2 – коэффициенты трения;
a – угол призмы, град;
R – радиус наружной цилиндрической поверхности заготовки
на участках контакта с призмой и прихватом (зажимным
устройством), М.
РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА
1. Корсаков В.С. Основы конструирования приспособлений. – М.: Машиностроение, 1983. – 272 с.
2. Станочные приспособления: Справочник. В 2-х т./Ред. совет: Б. Н. Вардашкин (пред.) и др. – М.: Машиностроение, 1984.-Т.1/под ред. Б. Н. Вардашкина, А.А. Шатилова, 1984.-592 с.
3. Белоусов А.П. Проектирование станочных приспособлений. – М.: Высш. Шк., 1980. –240 с.
4. Андреев Г.Н., Новиков В.Ю., Схиртладзе А.Г. Проектирование технологической оснастки машиностроительного производства: Учеб. пособие для машиностроит. спец. вузов/ Под ред. Ю.М. Соломенцева. – М.: Высш. шк.,1999 – 415 с.
5. Антонюк В.Е. Конструктору станочных приспособлений: Справ. пособие. – Минск: Из-во «Беларусь», 1991. – 400 с.
Дата добавления: 2015-11-04; просмотров: 29 | Нарушение авторских прав
| <== предыдущая лекция | | | следующая лекция ==> |
| Уважаемые руководители представительств! | | | Зарегистрировано в Минюсте РФ 30 октября 2001 г. N 3000 |