Министерство общего и профессионального
Образования Российской Федерации
Южно – Уральский Государственный университет
Кафедра технологии машиностроения
Расчетно – пояснительная записка
к контрольной работе по курсу:
«Проектирование технологической оснастки»
Выполнил:
Высоцкий С.Ю.
Проверил:
Исаков В.М.
Челябинск
2000
Содержание.
Техническоезадание на проектирование приспособления
1. Выбор способа базирования детали
2. Разработка принципиальной схемы приспособления
3. Расчет режимов резания
4. Расчет сил резания при фрезеровании
5. Расчет коэффициента надежности закрепления детали
6. Расчет сил зажима
7. Определение тягового усилия Q и параметровгидроцилиндра
8. Расчет точности обработки
9. Описание конструкции и работы приспособления
Литература
Приложение
Техническое заданиена проектирование приспособления
1. Выбор способа базирования детали
Ферма зажимного устройства сферична. При такой схемебазирования принимаю следующий вариант ее реализации (см. Рис. 2).
В качестве основной базы принимается основаниеподошвы связывающее 3 степени свободы: два вращения и движение детали вниз. Деталь прижимают в торец к опоре, которая препятствует сдвигу детали вперед прифрезеровании.
Для создания надежной фиксации заготовки, нанеподвижных установочных опорах и сохранения этого положения в процессеобработки применим гидравлический зажим со сферической формой контактнойповерхности, он препятствует вылету заготовки вверх, движению детали вперед,вправо и проворачивании заготовки в приспособлении. Таким образом у заготовкиотнимаются все 6 степеней свободы и ее легко можно обработать.
2. Разработка принципиальной схемы приспособления
Прианализе технологической операции было установлено, что при выбранной схемебазирования и закрепления заготовка устанавливается на нижние опорныепластины, базируется на торец. Сверху поджимается прижимом,имеющим призматическую форму.
Заготовказакрепляется гидравлическим зажимным устройством.
Последовательностьразработки принципиальной схемы приспособления следующая:
изображаемконтуры заготовки соответствующие операционному эскизу на данную операцию в 2х– 3х видах.
Затемсхематично изображаем инструмент в крайнем положении, затем реализуем схемубазирования заготовки и схему закрепления заготовки и показываем схему корпусаприспособления.
3. Расчет режимов резания
1. Глубинарезания при фрезеровании
t = h= 5,0 мм;
2. Определяемподачу, при Ra=2,5;
So=0.2мм/об; Sz=(0.23…0.5)мм/об;
3. Выбираем диаметр фрезы и число зубьев. Фреза торцевая из БС.
/>D=50мм;Z=12;
Ширинафрезерования В=30мм;
4. Среднее значение периода стойкости
/>
5. Скорость резания
/>
6. Определяем обороты шпинделя, соответствующие найденной скорости
/>
по паспорту ng=250об/мин;
7. Действительная скорость резания
/>
4.Расчетсил резания при фрезеровании
Главнаясоставляющая силы резания при фрезеровании – окружная сила Pz,H,
/>
Рис.3
Принициальная схема приспособления
5.Расчеткоэффициента надежности закрепления детали
/>
где К0– гарантированный коэффициент запаса;
К1 – коэффициент, учитывающий состояниеповерхности заготовки;
К2 - коэффициент, учитывающий увеличения силрезания от прогрессирующего затупления инструмента;
К3 – коэффициент, учитывающий изменение силрезания при обработке прерывистых поверхностей;
К4 – коэффициент, учитывающий непостоянствосил при зацеплении;
К5 – коэффициент, учитывающий непостоянство силзажимных устройств с ручным приводом;
К6 — коэффициент, учитывающийнеопределенность мест контакта плоских базовых поверхностей 3Г/ЗГ — заготовка/с плоскими поверхностями Ц.Э. /Ц.Э. – центрирующий элемент/
/>
/>
6. Расчет сил зажима
Рис.4
Расчетная схема
/>/>
где Pz – составляющая сила резания, Pz=2060H;
a,b – расстояния, a=50мм; b=100мм;
К –коэффициент по самоторможению, К=0,8;
f – коэффициент трения, f=0.35.
/>
7.Определение тягового усилия Q и параметровгидроцилиндра
Рис.5
Расчетнаясхема
Нарис. 5 представлена схема, определяющая структуру зажимного устройствастаночного приспособления. При анализе схемы определяется сила на штокегидроцилиндра – Q.
/>
где i=i1+i2 – соответственно передаточнаяотношения рычажного и клинового механизма.
/>
где j1 и j2 – соответственно углы трения на наклонной игоризонтальной поверхности клина
/>
Общеепередаточное отношение i=i1´l2=0.7´2.36=1.65
Уравнениесилового замыкания при принятых замечаниях имеет вид:
/>
Диаметр гидроцилиндраопределяется по формуле:
/>
По ГОСТ 9887-70принимается DЦ =100мм.
8.Расчет точности обработки
Привыборе операции существенное влияние на не точность обработки могут оказыватьпогрешности Iго и IIгорода, из них складывается суммарная погрешность обработки/>
Выявляем всесоставляющие суммарной погрешности обработки, используя уравнение:
/>
где
DМо – погрешность метода обработки, к1=0,6;
DС – погрешность от неточности сжатия;
DU – погрешность отнеточности изготовления и износа инструмента;
Dизм – погрешность измерения;
Dпб – погрешность базирования;
Dпз – погрешность зацепления;
Dпu – погрешностьизготовления и износа установочных элементов СП;
Dпн – погрешность пространственного расположенияинструмента;
Dпр — погрешность пространственногорасположения установочных поверхностей.
/>
Dj — зазор между основанием заготовки и опорными планками
/>
Сопоставив расчетные значения погрешности обработки с допуском, получаемусловия:
0,14мм
т.е. выполняется условие DS
9.Описаниеконструкции и работы приспособления
Разработанконструкция приспособления для фрезерования детали кронштейн на операциифрезерование. Обрабатываемую заготовку кронштейн устанавливаем на постоянныеопоры, фиксация заготовки производится при помощи пальца установочной планки.
Зажимзаготовки осуществляется прихватом поз.4. Усилие на прихват передается наклиной механизм, через ось поз.11 – толкатель 3. Усилие от штока гидроцилиндрапередается на клин, с клина на вертикальный толкатель поз.3 и далее на рычагпоз. 4.
Послеобработки полость гидроцилиндра соединяется с баком, а в левую часть цилиндраподается жидкость и поршень со штоком перемещается вправо, поджимаяобрабатываемую деталь.
Приспособлениепростое по конструкции, несложно в изготовлении и надежно в работе.Литература
1. Ю.И.Мясников. Проектирование технологической оснасти часть1
Челябинск:ЧГТУ, 1996, 105с.;
2. Ю.И.Мясников. Проектирование технологической оснасти часть2
Челябинск:ЧГТУ, 1996, 84с.;
3. Ю.И.Мясников. Проектирование технологической оснасти часть3
Челябинск:ЧГТУ, 1996, ;
4. Ю.И.Мясников. Проектирование технологической оснасти часть4
Челябинск:ЧГТУ, 1996, ;
5.А.П. Белоусов.Проектирование станочных приспособлений. М.,
В.ш. 1980.,240с.;
6. В.А. Горохов.Проектирование и расчет приспособлений.
М.,В.ш.1980.,240с.;
7. В.С. Корсаков. Основы конструирования приспособлений в машино-
строении.М.,Машиностроение, 1983., 228 с.;
8. М.А. Акиров. Приспособления для металлорежущих станков. М.,
Машиностроение,1980., 656 с.;
9. Справочник технолога-машиностроителя в 2х томах. Под ред.
А.Г. Косиловой иР.К. Мещерякова, М., Машиностроение,1985.