Разработка чертежей приспособления и т.д

Рисунок 2.3-ПинольВ передней части пиноли (1) имеется специально расточенное отверстие. В нем установлены подшипники для втулки (4) – упорный (3) расположенный в передней части для восприятия осевой нагрузки и радиальный (2). Во втулке выточено коническое отверстие под центр (5). Данную конструкцию можно использовать для крепления сверла или любого другого осевого инструмента, для чего втулка соединяется стопором с пинолью. 3 Конструкция приспособления3.1 Описание приспособленияОпишем работу применяемого нами токарного трехкулачкового патрона с клиновым центрирующим механизмом. Рисунок 3.1 – Патрон трехкулачковыйВ радиальных пазах корпуса поз.2 перемещаются три кулачка поз.3 с рифленой поверхностью которых сопрягаются сменные накладные кулачки поз.6. Винты поз.5 и сухари поз.4 служат для крепления накладных кулачков после их перестановки при наладке. Скользящая в отверстии корпуса патрона муфта поз.8 имеет для связи с кулачками три паза с углом наклона 15° и приводится в движение от механизма привода. При осевом перемещении муфты кулачки получают радиальное перемещение и зажимают или освобождают пруток. Форма клинового сопряжения позволяет легко вынимать и освобождать кулачки. При поворотемуфты против часовой стрелки на угол 15° кулачки выводятся из зацепления и вынимаются. В рабочем положении муфта удерживается штифтом поз. 9, который одновременно служит упором, ограничивающим поворот муфты. Пружинящие штифты поз.10 удерживают кулачки от выпадения, когда они выведены из зацепления с муфтой поз.8. Втулка поз.7 предохраняет патрон от грязи и стружки. Одновременно ее конусное отверстие используется для установки направляющих втулок и упоров. Достоинства такой конструкции состоят в том, что они компактные и жесткие, так как состоят всего из четырех подвижных частей: скользящей муфты и кулачков. Такие патроны износоустойчивы, так как соединение муфты с кулачками происходит по плоскостям с равномерно распределенным давлением. 3.2 Составление схемы базирования заготовки в приспособлении Деталь «Вал» обрабатывается в трехкулачковом патроне, описание которого представлено в п.3.1. Левый торец вала имеет упор, а правый торец (центровочное отверстие) поджимается вращающимся центром. Рисунок 3.2 – Схема базирования вала в самоцентрирующимся трехкулачковом патроне с упором в торец во вращающемся центреДвойная направляющая база лишает заготовку 4-х степеней свободы. Упорная (опорная) база лишает заготовку одной степени свободы. 4. Расчет параметров приспособления 4.1 Определение величины и направления сил резания Срезаемый слой давит на резец с силой резания Р, являющейся геометрической суммой нормальных сил и сил трения, действующих на передней и задней поверхностях. В общем случае сила резания не расположена в главной секущей плоскости, а составляет с ней некоторый угол. При изменении обрабатываемого материала, геометрических параметров резца и режимов резания сила Р меняет как свою величину, так и направление в пространстве. Поэтому при расчетах силу резания проектируют на оси некоторой стабильно расположенной при резании системы координат X, Y, Z, ось Z которой совпадает по направлению с вектором скорости главного движения, оси X – противоположно направлению подачи, а направление оси Y соответствует правой системе координат (рис. 1). Полученные при этом составляющие называют: РX – осевая (сила подачи), PY – радиальная и PZ – тангенциальная (главная).Рисунок 4.1-Сила резания при продольном точенииГлавная составляющая силы резания PZ действует на резец, изгибая его в вертикальной плоскости, а ее реакция также в вертикальной плоскости изгибает деталь. Эффективную мощность станка рассчитывают только по силе PZ. Радиальная составляющая силы резания PY стремится оттолкнуть резец от детали, а ее реакция изгибает деталь в горизонтальной плоскости. Осевая составляющая силы резания РX противодействует продвижению суппорта станка вдоль оси детали. По ее величине рассчитывают на прочность механизм подачи станка. Сила РX изгибает резец в горизонтальной плоскости, а ее реакция сдвигает деталь вдоль оси.4.2 Расчет или подбор режимов резанияНаиболее эфективным режимом считается такой,при котором оптимально сочетаются слкдующие параметры -глубина ,подача и скорость резания без ухудшения точности и качества обработки.Именно это позволяет существенно снизить стоимость технологической операции и повысить производительность .Для уточнения конкретных параметров точения следует пользоваться специальными таблицами и справочными данными.Наиболее тяжелыми режимами резания являются режимы при черновой обработке поверхностей вала, т.к. они осуществляются при больших глубинах резания и больших подачах. Принимаем глубину резанияравной припуску: t = 1,5 ммПодача при t = 1,5 мм и диаметре детали 50 мм:s = 0,8 мм.Скорость резания: (1)где:V- скорость резания, м/мин; - коэффициент; - период стойкости; - глубина резания, мм; s - подача; m, x, y - показатели степеней; - поправочный коэффициент. Табличным способом выбираем значение: = 280; Т = 60;x = 0.15;y = 0.45; m = 0.20; - коэффициент, учитывающий состояние поверхности; коэффициент, учитывающий материал инструмента; Рассчитываем скорость резания по формуле (1):Частота вращения шпинделя определяется по следующей зависимости:Подставим числовые значения:Для расчёта мощности резания (эффективной) используется следующая зависимость:,где (2)где–коэффициент–глубина резания, мм;–подача на оборот, мм/об;–скорость резания, м/мин;где–поправочный коэффициент учитывающий качество обрабатываемого материала.Показатели степеней:= 300; x = 1.0; y = 0.75;n = -0,15; Тогда.Мощность резания меньше мощности станка. 4.3 Расчет усилия зажима Силу закрепления определяют из условия равновесия силовых факторов, действующих на заготовку. Рисунок 4.2 – Схема силовых факторов, действующих на детальРассматриваем вероятность смещения заготовки в процессе резания. Составляющая силы резания Рх при обтачивании смогут сместить заготовку вправо. Ее удерживает сила трения между каждым кулачком и поверхностью заготовки , но у нас стоит упор в патроне. В процессе обработки мог бы произойти выворот заготовки из кулачков относительно точки А под действием составляющих сил резания и Ру, но у нас справа Вал поджимается центром. Остается поворот заготовки вокруг оси Х (горизонтальная ось симметрии вала) под действием тангенциальной силы Pz. Уравнение равновесия моментов сил будет иметь вид: где – сила зажима, f– коэффициент трения; сталь по стали f= 0,16.К – коэффициент запаса, учитывающий надежность закрепления,- коэффициент гарантированного запаса; – коэффициент, учитывающий увеличение сил резания из-за случайных неровностей на обрабатываемых поверхностях; - коэффициент, учитывающий увеличение сил резания вследствие затупления режущего инструмента; - коэффициент, учитывающий увеличение сил резания при прерывистом резании; - коэффициент, характеризует постоянство силы закрепления в зажимном механизме; - коэффициентхарактеризует эргономику ручных зажимных механизмов; - коэффициент, учитывающий наличие моментов, стремящихся повернуть заготовку, установленную плоской поверхностью на постоянные опоры. (3)Радиус поверхности вала, зажимаемой кулачками r = 30 мм; радиус точения r1 = 25 мм. Рассчитаем силу закрепления по формуле 4.4 Расчет погрешности базирования Погрешность установки заготовки рассчитывается по формуле: (4)где погрешность базирования; погрешность закрепления; - неточность приспособления. Погрешность базирования принимаем равной , так как у нас технологическая и измерительная базы совпадают. Погрешность закрепления для кулачкового патрона принимаем Неточность приспособления определяется по формуле: (5)где погрешность изготовления, ; - погрешность установки приспособления на станке, ; - погрешность положения заготовки, возникающая в результате изнашивания элементов приспособления. Для нового берется Список использованных источниковСтаночные приспособления: Справочник. В 2-х т. /Ред. совет: Б. Н. Вардашкин (пред.) и др. – М.: Машиностроение, 1984 – Т.1/под ред. Б. Н. Вардашкина, В. В. Данилевского 1984. 656 с., ил.Станочные приспособления: Справочник. В 2-х т. /Ред. совет: Б. Н. Вардашкин (пред.) и др. – М.: Машиностроение, 1984 – Т.2/под ред. Б. Н. Вардашкина, В. В. Данилевского 1984. 656 с., ил.Справочник технолога-машиностроителя. В 2-х т. Т.1/Под ред. А.Г. Косиловой и Р.К. Мещерякова, 4-е изд. перераб. и доп.-М.: Машиностроение, 2001г.-496с.Справочник технолога – машиностроителя. В 2-х т. Т.2 / Под ред. А.Г. Косиловой и Р.К. Мещерякова, -4-е изд., перераб. и доп. –М.: Машиностроение, 2001. – 496 с.Кузнецов Ю.И. и др. Оснастка для станков с ЧПУ: Справочник.-2-е изд., перераб и доп.-М.: Машиностроение.1980г.-512с.Горошкин А.К.Приспособления для металлорежущих станков: справочник.- 7-е издание., перераб. и доп.-М.: Машиностроение, 1979г.-303с