Выбор, описание конструкции, расчет приспособления

Фрезеровать паз, выдерживая размеры 10_-0,15мм согласно эскизу.

Для обработки детали “Вал” применяется многоцелевой станок марки 2204ВМФ4. Т.к. в процессе обработки сила резания Р_Z будет стремиться вытолкнуть деталь в бок, для предотвращения этого по ходу возможного движения детали дополнительно устанавливается упор и применяется прижимное приспособление, работающее по следующей схеме:

 

На основании данных о режиме резания рассчитаем силу Р_Z возникающую при фрезеровании паза.

где

= 2 - число зубьев фрезы;

n = 2500 об/мин - частота вращения фрезы;

s_z = 0,126 – мм/зуб;

t = 2 мм – глубина фрезерования;

D = 10 мм – диаметр фрезы;

B =10 мм – ширина фрезерования;

С_р =12,5;

х = 0,86;

у = 0,72;

и = 0,1;

q = 0,73;

w= -0,13;

К_MP – поправочный коэфф. на качество обрабатываемого материала;

Все значения берутся по таблицам из справочника [2] с учетом типа фрезы и количества зубьев.

На основании данных о режиме резания, схемы установки и закрепления детали рассчитаем необходимую силу зажима Q из условия статического равновесия детали.

где K = K₀ · K₁ · K₂ · K₃ · K₄ · K₅ · K₆ - коэф. силы запаса под закрепление,

K₀ = 1,5 – гарантированный коэф. запаса,

K₁ = 1,2 – при черновой обработке,

K₂ = 1,2 – при фрезеровании концевой фрезой,

K₃ = 1,2 – при прерывистом резании,

K₄ = 1,0 – для пневматических зажимов,

K₅ = 1,0 – при удобном расположении рукоятки,

K₆ = 1,5 – при большой площади контакта;

К = 1,5·1,2·1,2·1,2·1,0·1,0·1,5 = 3,8

f = 0,7 – коэф. трения

На рисунке 1 показана схема закрепления.

Для нахождения Q воспользуемся формулой:

где l = 200 мм.

l₁ = 200 мм.

w = 80 Н – требуемое зажимное усилие

h = 0,85 - кпд, учитывающий потери на трение в опорах рычага.

k = 3 - коэф. силы запаса под закрепление,

;

С учетом требуемой силы зажима Q = 565 H выбираем по ГОСТ 15608-81 одинарный пневмоцилиндр одностороннего действия с тарельчатой мембраной диаметром d = 125 мм., сила на штоке = 3500 Н.

Расчет точности приспособления

 

Выдерживаемый размер	Погрешность базирования (εб)
Н1
Н2
Н3

 

Проведем расчет точности изготовления приспособления из условия обеспечения размера 10_-0,15 мм.

Рассчитаем по формуле:

,

где - погрешность изготовления приспособления;

Т = 0,15 мм односторонний допуск расстояния между осью отверстия в детали и обрабатываемым торцом;

;

Тогда

Таким образом, допуск изготовления приспособления по размеру 10 мм. равен , общий

Прочностной расчет

Проанализировав конструкцию приспособления можно сделать вывод, что наибольшие напряжения будут возникать в месте фиксации штока пневмоцилиндра с кронштейном т.к. элементы конструкции в этом месте имеют наименьшее поперечное сечение.

Выполним проверку на срез и смятие, известно, что для стали [τ] = 100 МПа, [σ_см] = 280 МПа.

 

Вывод: приспособление прочное, может эксплуатироваться в производстве.