Расчет усилия закрепления

Закрепление заготовки в приспособлении производиться шпилькой, усилие закрепление создается пневмоцилиндром и передается на шпильку.

Для выбора размера пневмоцилиндра, при проектировании приспособления необходимо определить усилие резания, возникающее в процессе обработки отверстия.

Геометрические параметры сверла:

· Материал Р18

· Стойкость сверла Т=15 мин.

· Углы сверла: w=30, 2φ =116, γ =50

Рассчитанные режимы резания:

· Подача S=0.15 мм/об

· Частота вращение шпинделя n=1110 об/мм

· Фактическая скорость резания V=19 м/мин

· Сила резания Pz=89, 2 кг

· Мощность резания Nрез=0, 6 кВт

1) Необходимое усилие закрепления детали

Nзак ≥ 2 Pz;

Nзак ≥ 2× 89, 2; Nзак ≥ 178, 4 кг

Так как нет никаких дополнительных элементов закрепления, то Qшт=178, 4 кг

Расчет пружины:

Рпруж= -Fупр/S=167.5/2=83.75кгс

S- площадь сечения пружины

Pпруж- усилие необходимое для сжатия пружины

F=Fупр= -K*x=-6.7*25=-167.5H

К- жесткость тела

Х- длина сжатой пружины

F=Fупр- внешняя сила

К=Е* S/L=200*2/60=6.7н/м

Е- модуль Юнга (по ГОСТ 25095-82, для стали 200ГПа)

L- длина пружины

Q= Nзак* Рпруж=178, 4+83, 75=262, 15 кгс

2) Усилие на штоке пневмоцилиндра

Qшт=π *(D^2-d²)/4*η *Pb, где

Рb=4 кг/см² -давление сжатого воздуха

D-диаметр поршня пневмоцилиндра

η =0, 95 – коэффициент полезного действия, учитывающий потери на трение

3) Исходя из этой формулы определяем диаметр пневмоцилиндра:

=9.4 см

Принимаю стандартный диаметр поршня по ГОСТ 6540-68 D=94 мм

4) Определяю фактическое усилие закрепление заготовки

Qшт=π *(D^2-d²)/4*η *Pb

Qшт.факт. = 3, 14*(9.4²-2²)/4*0, 95*4=190 кг

Тогда, фактическое усилие закрепления заготовки

Nзак.фак.= Qшт.факт.

Nзак.фак=190 кг

То есть усилие закрепления заготовки больше усилия резания в 2 раз, следовательно заготовка закреплена надежно.

Заключение

При применении спроектированного приспособления повысится производительность за счет применения механизированного привода, так как вспомогательное время уменьшиться - установка и снятие детали будет происходить скорее; следовательно, и из-за этого также снизиться трудоемкость выполняемой операции, этому способствует еще и отсутствие применения мускульной силы рабочего для закрепления обрабатываемой детали; будет снижена себестоимость выполняемой технологической операции за счет применения специального приспособления для сверления отверстия; и к тому же проектируемое приспособление возможно применять и на других операциях за счет его универсальности, для этого нужно будет сменить наладку; качество изготовляемой продукции останется как минимум на прежнем уровне, а в лучшем случае улучшиться за счет высоких технических требовании к изготовляемому приспособлению. Все эти цели достигнуты за счет использования приспособления для растачивания с механизированным приводом.