Описание конструкции и расчет станочного приспособления

Данное приспособление служит для установки и автоматического закрепления заготовки на зубофрезерном станке мод. 53В30П и используется для обработки зубчатого венца детали. Зубофрезерное приспособление состоит из корпуса – основной детали приспособления, на которую крепятся все остальные детали, узлы и крепежные элементы, а также относительно основания корпуса рассчитываются основные размеры и допуски до базовых поверхностей заготовок. Сам корпус базируется относительно шпинделя станка.

Заготовка устанавливается на оправку до упора в ее торец, сверху устанавливается разрезная шайба, после чего поршень перемещает шток, которая в свою очередь прижимает шайбу к торцу детали, которая удерживает заготовку в процессе обработки. После обработки, для снятия заготовки с приспособления, поршень перемещается в исходное положение.

Рисунок 15.1. Схема базирования заготовки.

В данном случае измерительная и технологическая базы совпадают. Базы 1 и 2 являются технологическими. Измерительной базой является ось детали. Поверхность 2 лишает заготовку одной степени свободы и является опорной базой. Поверхность 1 лишает заготовку четырех степеней свободы. Она является двойной направляющей базой.

Тогда погрешность базирования E_б=0, так как установочная поверхность совпадает с измерительной.

Рисунок 15.2 - Схема действия сил.

Для силового расчета приспособления необходимо определить все силы действующие на деталь в процессе обработки согласно методике изложенной в [1]

Силовой расчет приспособления

Расчёт приспособления произведём согласно методике, изложенной в [1].

Обрабатываемая деталь находится в равновесии вследствие действия сил как возникающих в процессе обработки, так и зажима и реакций опор. Основными силами процесса обработки являются силы резания. При расчете сил зажима не учитываем силы веса, центробежные и инерционные, возникающие при определенных условиях обработки.

Величина сил зажима рассчитывается, исходя из условия равновесия всех перечисленных сил при полном сохранении контакта базовых поверхностей обрабатываемой детали с установочными элементами приспособления и при исключении возможности сдвига в процессе обработки. При расчетах следует определять требуемую силу зажима с учетом коэффициента запаса k, предусматривающего возможное увеличение силы резания из-за затупления режущего инструмента, неоднородности обрабатываемого металла, неравномерности припуска, непостоянства установки, ненадлежащего закрепления заготовки и т. д.

Необходимое усилие закрепления детали W найдем из условия равенства моментов окружной силы резания при шлицефрезеровании и силы прижима детали:

откуда

где: k – коэффициент запаса;

Р_z – окружная сила резания при шлицефрезеровании;

d_д – делительный диаметр втулки;

D – диаметр приложения силы зажима;

Коэффициент запаса определяется па формуле

k = k₀k₁k₂k₃k₄k₅,

где:

k₀ = 1,5 – гарантированный коэффициент запаса;

k₁ – коэффициент, учитывающий состояние поверхности заготовок; для чистовой обработки k₁ = 1;

k₂ – коэффициент, учитывающий увеличение силы резания от затупления режущего инструмента; для шлицефрезерования k₂ = 1,4;

k₃ – коэффициент, учитывающий условия обработки при прерывистом резании; для непрерывной поверхности k₃ = 1;

k₄ – коэффициент, учитывающий постоянство силы зажима, развиваемой силовым приводом приспособления; для гидропривода k₄ = 1;

k₅ – коэффициент, учитывающий только при наличии моментов, стремящихся повернуть обрабатываемую деталь; k₅ = 1.

k = 1,5∙1∙1,4∙1∙1∙1 = 2,1.

Окружная сила резания при шлицефрезеровании

Следовательно,

Так как прижим жестко связан со штоком гидроцилиндра, т.е. W = Q, то диаметр гидроцилиндра определяется по формуле

откуда где р – давление масла в гидросистеме; р = 4 МПа;

η – КПД; η = 0,85.

По ГОСТ 19899-74 принимаем гидроцилиндр D =50мм.

Дата добавления: 2015-08-05