Погрешности базирования

Схема базирования заготовки в 3-х кулачковом патроне рычажного типа указана на рисунке 4.1

Рисунок 4.1 Схема базирования заготовки

Комплект баз:

двойная направляющая база (1, 2, 3, 4), опорные (5, 6);

Погрешностью базирования называют разности предельных расстояний измерительной базы, относительного установленного на заданный размер детали и режущего инструмента.

Измерительной базой является ось, совпадающая с осью приспособления, относительно которой установлен режущий инструмент. Следовательно, конструкторская база одновременно является установочной. Поэтому погрешность базирования при представленной схеме, будет равна нулю (ε _баз=0).

5 расчёт сил резания

При токарной обработке резцами силу резания, действующую на заготовку, принято представлять тремя составляющими: Рz, Ру и Рх.

Для расчёта сил резания необходимо использовать следующую формулу:

(5.1)

где C_p – поправочный коэффициент;

C_p=240

К_р – поправочный коэффициент;

x, y, n – показатели степеней.

x=1; y=0, 75; n=-0, 15.

(5.2)

- поправочный коэффициент, учитывающий влияние геометрических параметров режущей части инструмента, на

составляющие силы резания.

=0, 19

=1, 0

=1, 0

=1, 0

(5.3)

Тогда, подставив значения, получим

6 Расчёт усилий зажима и зажимного механизма

В процессе обработки заготовки на нее воздействует система сил. С одной стороны действуют составляющие сил резания, которые стремятся вырвать заготовку из кулачков, с другой сила зажима, препятствующая этому.

Из условия равновесия данных сил и с учетом коэффициента запаса определяются необходимые зажимы и исходящие усилия.

Сила зажима определяется по формуле:

(6.1)

где P_z – составляющие силы резания;

P_z= 591 Н

К – коэффициент запаса;

К=2, 16

f - коэффициент трения на рабочей поверхности приспособления;

f=0, 3

d₁ – диаметр обрабатываемой поверхности;

d₁=17 мм.

d₂ – диаметр зажимной поверхности;

d₂= 17мм.

(6.2)

K₀ – гарантированный коэффициент запаса;

К₀=1, 5

К₁ – коэффициент учитывающий увеличение силы резания, из-за случайных неровности на обрабатываемых поверхностях заготовки;

К₁=1, 0

К₂ – коэффициент учитывающий увеличение силы резания, вследствие затупления режущего инструмента;

К₂=1, 2

К₃- коэффициент учитывающий увеличение силы резания, при прерывистой обработке;

К₃=1, 2

К₄ – коэффициент характеризующий постоянство силы развиваемой зажимным механизмом;

К₄=1, 0

К5 – коэффициент характеризующий энергоэкономию механизированного зажимного устройства;

К₅=1, 0

К₆- коэффициент учитывающий только при наличии моментов стремящихся повернуть заготовку установленную плоской поверхностью;

К₆=1, 0

К=1, 5´ 1, 0´ 1, 2´ 1, 2´ 1, 0´ 1, 0´ 1, 0=2, 16

Если К< 2, 5, принимаем К=2, 5

7 ВЫБОР КОНСТУКЦИИ И РАСЧЁТ СИЛОВОГО ПРИВОДА

Механизация приводных устройств, как приспособлениям позволят повысить производительность станков и облегчить труд работающих. При возможности регулирования скорости и потребной силы для выполнения той или иной операции технологического процесса.

В настоящее время производят автоматизацию зажимных устройств станочных приспособлений. В ходе этого автоматизируют установку и закрепление обрабатываемых деталей, поворот приспособления, транспортировку, широко использует сжатый воздух, жидкости под давлением, электроэнергия, магнитные устройства и т.д.

Наиболее широко используется пневматические приводы приспособлений т.к. отличаются быстротой действия, простой конструкции, лёгкостью управления, надёжностью и стабильностью в работе.

Благодаря таким преимуществам в качестве привода принимаем пневмоцилиндр двойного действия с рабочим давлением 0, 63 МПа.

Определим диаметр поршня пневмоцилиндра по следующей формуле:

(7.1)

где W_z- усилие зажима;

W_z= 7925 Н

p – рабочее давление;

р=0, 63Мпа

h - коэффициент трения;

h=0, 95

По ГОСТ 15608-81 принимаем диаметр цилиндра D = 80мм, диаметр штока d=12мм.

8 Расчёт на прочность

Основное требование, предъявляемое приспособлению – обеспечить заданную точность обработки на настроенном станке. Поэтому необходимо производить расчёты заданной точности обработке. Обычно их выполняют, после того как уже назначены допуски на изготовление и износ элементов приспособления.

Заданная точность будет обеспечена, если получающаяся максимальная погрешность обработки будет меньше указанного допуска. Это значит, что для каждого выдержанного размера должно соблюдаться следующие условия , где α – допуск на размер, на отклонение; δ расположения на обрабатываемой поверхности от соосности до параллельности (мм.)

δ – максимальная суммарная погрешность обработки (мм.)

Произведем расчёт на прочность детали «вал» в приспособлении «3-х кулачковый патрон рычажного типа».

Детали напряжённые осевой силой, рассчитываются из условия прочности на растяжение по формуле:

(8.1)

где P_Z – сила резания;

P_Z = 591Н

π =3, 14;

d₁ – диаметр обрабатываемой поверхности;

d₁= 17мм.

т.к. d_р – допускаемое напряжение растяжения 44, 28 МПа ≤ 294МПа, следовательно приспособление выдержит нагрузку.