Проектирование станочного приспособления

 

При базировании детали в трехкулачковом патроне деталь лишается 5 степеней свободы. При базировании в трехкулачковом самоцентрирующем патроне погрешность базирования на диаметральные размеры равна 0, а на линейные размеры - допуску на длину детали.

Из условия непроворота заготовки для цилиндрической заготовки диаметром базы D установленной в трехкулачковом самоцентрирующем патроне сила закрепления Р_З определяется по формуле

 

,

 

где  - коэффициент запаса;

 - тангенциальная составляющая силы резания, действующая на заготовку при точении, Н·м;

- длина заготовки, = 0,33 м;

 - диаметр заготовки,  = 0,055 м;  - число кулачков,  = 3;  - коэффициент трения в местах контакта заготовки с кулачками, при контакте обработанной заготовки с опорами и зажимными элементами приспособления,  = 0,16.

Коэффициент запаса К вводят в формулы при вычислении силы Р_З для обеспечения надежного закрепления заготовки

 

,        (12)

 

где  - коэффициент гарантированного зазора, = 1,5;

 - коэффициент, учитывающий увеличение сил резания из-за случайных неровностей на обрабатываемых поверхностях, при чистовой обработке = 1,0;

 - коэффициент, характеризующий увеличение сил резания вследствие затупления режущего инструмента,  = 1,3;

 - коэффициент, учитывающий увеличение сил резания при прерывистом точении и торцовом фрезеровании,  = 1,0;

 - коэффициент, характеризующий постоянство силы закрепления, при использовании пневмоцилиндров двойного действия  = 1,0;

 - коэффициент, характеризующий эргономику ручных зажимных механизмов,  = 1,0;

 - коэффициент учитывают только при наличии моментов, стремящихся повернуть заготовку,  = 1,0.

.

 

Т.к. расчетное значение коэффициента запаса К оказалось меньше 2,5, принимаем значение К=2,5. Тангенциальная составляющая силы резания, действующая на заготовку при шлифовании, определена в подразделе 2.4. Подставив выбранные и рассчитанные значения в формулу, определяем силу закрепления:

 

 Н.

 

Действительная сила на штоке для цилиндра двустороннего действия при подаче воздуха в штоковую полость рассчитывается по формуле:

 

,

 

где  - диаметр пневмоцилиндра, мм;

 - диаметр штока, принимаем  = 30 мм;

 - расчетное давление,  = 0,4 МПа;

 - коэффициент полезного действия,  = 0,9.

Диаметр пневмоцилиндра, обеспечивающий необходимую силу закрепления заготовки, определяется по формуле:

 

,

 мм.

 

Принимаем стандартный диаметр стационарного поршневого пневмоцилиндра:  мм.

Действительная сила закрепления заготовки на штоке пневмоцилиндра:

 

 Н.

 

Данная сила превышает необходимую силу зажима заготовки, следовательно, приспособление обеспечивает фиксированное положение детали при обработке.