Розробка та зміст технологічних операцій

Розробка структури та змісту технологічних операцій проводиться на підставі технологічного маршруту обробки деталі у послідовності виконання операцій, номерів позицій і переходів, а також змісту переходів.

Структуру та зміст технологічних операцій обробки диску подаємо у таблиці 2.7.1.

Структура та зміст технологічних операцій обробки деталі “Диск”

Таблиця 2.7.1.

Номер та назва операції	Ескіз операції	Номер та зміст переходу
1	2	3
05	Заготівельна	Заготовка – лиття в кокіль з обрубленими литниками
010	Термічна	Нормалізація, t=870-880ºС. Охолодження з піччю
015	Пісчаноструйна	Очистити заготовку від окалини

 

 

Продовження таблиці 2.7.1.

1	2	3
020 Свердлильно-фрезерно-розточна		1. Фрезерувати чотири площини прямокутника в розмір   165   2. Фрезерувати чотири фаски  10х45º 3. Фрезерувати торець прямокутника в чорно   4. Свердлити Ø24-0,1 на відстані 90 0,5   5. Нарізати різьбу М27-7Н
025 Свердлильно-фрезерно-розточна		1. Розточити канавку Ø96^+0,5 шириною 12 0,15 2. Розточити поверхню Ø80Н7 попередньо Ø76^+0,5 підрізати торець в розмір 195-0,5 3. Фрезерувати поверхню шириною 12 на Ø304 в розмір 208-05. 4. Розточити Ø80Н7 начисто Ø78,5^+0,25 підрізати фаску 2 х45º 5. Розточити поверхню Ø80Н7 до кінця.

Продовження таблиці 2.7.1.

1	2	3
030 Свердлильно- фрезерно- розточна		1.Фрезерувати торець прямокутника в розмір 165-0,25 2. Свердлити отвір Ø23 на глибину 40 3. Свердлити отвір Ø11,4 на глибину 19 4.Свердлити отвір Ø6 на глибину 120 5. Нарізати різьбу G ¼ 6.Довбати шпонковий паз b=24  в розмір 87,5

    2.8. Вибір верстатних пристроїв

    Тип та конструктивні особливості затискних пристроїв для виконання технологічних операцій, які визначаються з урахуванням вибраної теоретичної схеми базування деталі та типу виробництва.

    Інформацію про вибрані затискні пристрої заносимо в таблицю 2.8.1.[1, с. 263-265], [10, с. 67-110].

Затискні пристрої для деталі „Диск”

Таблиця 2.8.1.

Номер операції	Назва пристроїв	Код	ГОСТ
20	Затискне ричажне механічне пристосування ексцентрикового типу з посадкою по опорній поверхні на 3 опори ГОСТ 13442-68 з центруванням по підпружиненному конічному пальцю	-	-
25, 30	Затискний механічний пристрій ексцентрикового типу з посадкою по опорній поверхні на 3 опори ГОСТ13442-68 ти центруванням по торцевій та боковій поверхні приміняючи опори ГОСТ 13440-68	-	-

    2.9. Вибір різального інструменту

    Необхідний для кожного переходу технологічних операцій різальний інструмент вибираємо враховуючи метод та стадію обробки, тип виробництва, фізико-хімічні характеристики матеріалу і заготовки, а також його міцність та твердість.

    Різальний інструмент вибираємо виходячи з довідкової літератури [5, стор.268-315], [1, стор. 233-265] та заповнюємо таблицю 2.9.1.

Різальний інструмент для обробки деталі „Диск”

Таблиця 2.9.1.

Номер			Назва інструмента	Стандарт		Різальна частина
Опе-рації	Поз.	Пере-хід		КОД	ГОСТ	Мате-ріал	Стан-дарт
1	2	3	4	5	6	7	8
020	1-4	1	Фреза торцова насадна мілкозуба зі вставними ножами, яка оснащена пластинками з твердого сплаву: Ø200; L=46; Z=20	2214-0159	9473-80	ВК10ХОМ	2214-82
			Оправка з конусом 7:24 для насадних торцових фрез, центруємих по отвору до станків з ЧПK	6222-0097	26541-85
	5-8	2	Фреза торцова насадна мілкозуба з вставними ножами, оснащена пластинками з твердого сплаву Ø200; L=46; Z=20	2214-0159	9473-80	ВК10-ХОМ	2214-82
			Оправка з конусом 7:24 для насадних торцових фрез, які центровані по отвору до верстатів з ЧПK	6222-0097	26541-85	-	-
	1,2	3	Фреза циліндрична, оснащена пластинками з твердого сплаву Ø63; L=96; Z=8	2208-0106	8721-69	ВК10 ХОМ	2209-82
			Оправка з конічним хвостовиком для горизонтально-фрезерних верстатів з ЧПK	6225-0177	15062-75	-	-
		4	Свердло з конічним хвостовиком, оснащене пластинками з твердого сплаву: Ø24; Lріж.=115; конус Морзе – 3	2301		ВК10 ХОМ	2206-82

			Втулка перехідна з хвостовиком конусністю 7:24 та внутрішнім конусом Морзе №3 до верстатів з ЧПK	5001	ОСТ2 П12-7-84	-	-
		5	Мітчик М27-7Н гаєчний, хвостовик циліндричний Ø18; L=40	2640-0278	1604-71	Р6М5	22736-77
			Патрон для мітчиків з конусністю Z:24 для кріплення інструменту з циліндричним хвостовиком конус 50, d=18	3301	26539-85	-	-
25	1	1	Різець розточний з пластинкою з твердого сплаву	2140-0084	18882-73	Т5К10	2209-82
			Спеціальний розточний пристрій	-	-	-	-
		2	Різець токарний розточний з пластинкою з твердого сплаву	2121-005	18872-73	Т5К10	2209-82
			Різець токарний розточний з пластинкою з твердого сплаву	2112-005	18880-73	Т5К10	2204-82
			Оправка розточна консольна з кріпленням різців під кутом 45° і 90° та хвостовиком конусністю 7:24 для верстатів з ЧПK	6300-0226	21224-75	-	-
		3	Фреза торцова насадна з вставними ножами, оснащеними пластинками з твердого сплаву Ø100; L=39	2214-0153	9473-80	-	-
			Оправка з конусом 7:24 для насадних торцових фрез, які центруються по отвору до верстатів з ЧПK	6272-0091	26541-85	-	-

 
 Продовження таблиці 2.9.1.

1	2	3	4	5	6	7	8
		4	Різець токарний розточний з пластинкою з твердого сплаву	2121-005	18872-73	Т15К6	2209-82
			Різець токарний розточний з пластинкою з твердого сплаву	2112-005	18880-73	Т15К6	2209-82
			Оправка розточна консольна з кріпленням різців під кутом 45° та хвостовиком конусністю 7:24 для верстатів з ЧПK	8300-0824	21224-75	-	-
		5	Різець токарний розточний з пластинкою з твердого сплаву	2121-005	18872-73	Т15К6	2209-82
			Оправка розточна консольна з кріпленням різців під кутом 45° та хвостовиком конусністю 7:24 для верстатів з ЧПK	6300-082	212224-75	-	-
30		1	Свердло з конічним хвостиком, оснащене пластинками з твердого сплаву Ø23; Lріж.=110, конус Морзе 3	2300	22736-77	ВК10ХОМ	2206-88
			Втулка перехідна з хвостовиком конусністю 7:24 та внутрішнім конусом Морзе 3 до верстатів з ЧПK	4309	ОСТ2 П12-7-84	-	-
		2.	Свердло з конічним хвостовиком, оснащене пластинками з твердого сплаву Ø11,4; Lріж.=80
			Втулка перехідна з хвостовиком конусністю 7:24 та внутрішнім конусом Морзе 2 до верстатів з ЧПK	3301	ОСТ2-1118-84	-	-

Продовження таблиці 2.9.1.

1	2	3	4	5	6	7	8
		3	Свердло спіральне подовжене з циліндричним хвостовиком, оснащеним пластинками з твердого сплаву	2300-8332	22735-77	ВК10ХОМ	2206-82
			Патрон цанговий з конусом конусністю 7:24 для кріплення інструменту з циліндричним хвостовиком конус 50- Ø6	33102	26534-85	-	-
		4	Мітчик для трубної різьби G1/4”	2640-0189	5227-80	Р6М5	19265-73
			Патрон цанговий з конусом конусністю 7:24 для кріплення інструменту з циліндричним хвостовиком ГОСТ26539-85, патрон для мітчиків	3387     6161-0183	26539-85   22627-77	-   -	-   -
		5	Різець стругальний з пластинкою з твердого сплаву	2173-0001	18874-73	ВК10ХОМ	25395-82
			Спеціальний стругальний пристрій	-	-	-	-

 

    Вимірювальний інструмент та контрольні пристрої для контролю встановлюємо згідно з розмірами деталі, стадії виготовлення та точності. При призначенні вимірювальних інструментів користуємося таблицею 3.153 [1. стор.290].

    Принцип контролю в умовах ГВК організований шляхом контролю кожної 10-ї виготовленої деталі по багатокоординатній вимірювальній машині.

    Дані на вибраному контрольному інструменту заносимо в таблицю 2.10.1.

 

    2.10. Вибір вимірювальних пристроїв та інструментів

Вимірювальний інструмент і контрольні пристосування для контролю деталі „Диск”

Таблиця 2.10.1.

Номер			Розмір деталі, що перевіряється, квалитет	Назва вимірювального інструменту	Стандарт
опера-ції	пози-ції	пере-ходу			Код	ГОСТ
1	2	3	4	5	6	7
20		1	l =150; 165, 11 квалитет   Паралельність відносно Ø80Н7; перпендикулярність відносно торця Ø125	Індикаторна скоба Індивідуальний контрольно-вимірювальний пристрій з вико-ристанням вимі-рювальної головки годинникового типу	05205   -     214-10	18833-73     -     577-68
		2	l= 10; 16 квалитет	Скоба	337	2216-74
		3	l =165 -0,15 14 квалитет	Скоба	337	2216-74
		4	Ø24^+0,26 l =90; 16 квалитет	Індикаторний нутромір, ціна ділення 0,01 Скоба	109   337	9244- -75   2216- -74
		5	Різьба М27-7Н	Різьбова пробка М27-7Н, ПР, НЕ	3251- -0133 3251- -0131	2166- -83 2418- -83
25		1	Ø96^+0,5; b=12±0,15 16 квалитет	Пробка Ø96^+0,5	-	14807- -69
		2	Ø76^+0,5; l =195±0,2514 квалитет	Пробка Ø76^+0,5	-	14807- -69
		3	l =208-0,5 12 квалитет	Індивідуальний контрольно-вимірювальний пристрій	-	-
		4	Ø78,5^+0,25 12 квалитет	Індикаторний нутромір, ціна ділення 0,01	154	9244- -75
			l =2; 16 квалитет	Скоба	337	2213- -82

Продовження таблиці 2.10.1.

 

1	2	3	4	5	6	7
		5	Ø80^+0,037 квалитет	Граничні калібри; ПР.НЕ	14807   14805	16775- -71 16775- -71
30		1	Ø23^+0,26 12 квалитет	Індикаторний нутромір, ціна ділення 0,01	109	9244- 75
		2	Ø11,4^+0,15 12 квалитет	Індикаторний нутромір, ціна ділення 0,01
		3	-	-	-	-
		4	Різьба трубна G1/4”	Різьбова пробка  G ¼; ПР.НЕ	3251- 2706; 3251-2304	2416---83; 2416- -83
		5	b=24 ; b=87±0,3; 10 квалитет	Граничні калібри ПР.НЕ	23804 23804	14807- -89

        

 

 

    2.11. Розрахунок похибок базування

    Для досягнення високої точності обробки деталі необхідно дотримуватись принципу єдності баз: конструкторські, технологічні, вимірювальні бази повинні співпадати, в такому разі похибка базування рівна нулю.

    При наявності порушення цього принципу виконується розрахунок похибки базування. Похибку базування співставляють з необхідною точністю розмірів та роблять висновок відносно можливості виконання заданої точності або необхідності заміни схеми базування.

Номер операції	Розрахункова схема	Розрахункова формула	Похибка базування
025	Базування по 3 плоским поверхням	-	ТН

Таблиця 2.11.1

 
 

    Похибка установки заготовки в пристосуванні ∆Еу розраховується з урахуванням похибок:

    ∆Еб – базування;

    ∆Ез – закріплення;

    ∆Епр – похибка виготовлення та зношення опорних елементів пристрою.

    Похибка установки визначається як граничне поле розсіювання положень вимірювальної поверхні відносно поверхні відліку в направленні витримуємого розміру.

Е у = ;                                      (2.11.1)

де: Е б – похибка установки заготовки на постійні опори, Еб=60мкм [1.14. ст.43];

Е з – контактна деформація стику заготовки – опора пристрою [1.22. ст.52];

Е з=[(Кrz x Rz + Kнб х HB) + G1] x x                          (2.11.2)

Е з=[(0 + - 0,003 х 250) + 0,67 x ] x  х  = 20 мкм           (2.11.2)

Е пр - для серійного та масового виробництва;

Е пр= Е зн – зношення установочних елементів пристроїв:

Е он=B x N = 1,2 x 4 = 4,8 мкм;                               (2.11.3)

Е у = =68 мкм                                  (2.11.4)

    Аналізуючи отриману похибку и порівнюючи точність відтворюючих розмірів  можна зробити висновок про можливість вибраного способу базування.

 

    2.12. Визначення припусків на обробку та операційних розмірів деталі

    Визначення припусків розрахунково-аналітичним методом виконаємо для поверхонь, маршрут обробки яких передбачає багатоетапну послідовність

обробки. В цьому випадку це поверхня Ø80Н7^(+0,03). Технологічний маршрут обробки записуємо в таблицю розрахунків припусків. Також записуємо в таблицю відповідно кожному переходу значення елементів припусків.

    Для заготовок, отриманих литтям в кокіль, значення коефіцієнтів будуть дорівнювати: Rz=200мкм; Т=300 [6, 27. ст. 66].

    Розрахунок припусків та граничних розмірів на обробку отвору Ø80Н7.

Таблиця 2.12.1.

Технологічні переходи обробки поверхні Ø80Н7	Елементи припуску, мкм				Розрахунковий припуск, 2Zmin,мкм	Розрахунковий розмір, dp, мкм	Допуск б, мкм	Граничний розмір, мм		Граничні значення припусків, мкм
	Rz	T	ρ	E				dmin	dmax	2Z ^пр min	2Z^прmin
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
Заготовка	200	300	290			78,034	740 14кв	77,29	78,03
Розточування чорнове	50	50	14,5	168	2х835	79,704	190 11кв	79,51	79,7	1670	2220
Чистове	20	25	2	8,4	2х116	79,936	74 9кв	79,866	79,940	240	356
Тонке	5	10	-	-	2х47	80,03	30 7кв.	80,00	80,03	90 2000	134 2710

 

    Після першого технологічного переходу величини T i Rz знаходимо по табл. 27 [6, стор.66]. та записуємо в таблицю.

    Величина просторового відхилення становить ρ=290 мкм. Величина верстатного просторового відхилення після чорнового розточування

=0,05 х ρ = 0,05 х 290= 14,5 мкм                                                           (2.12)

Похибка установки при чорновому розточуванні:

Е 1 = =168 мкм                              (2.12.1)

Залишкова похибка установки при чистовому розточуванні:

Е 2=0,05 х Е 1=0,05 х 168=8,4                          (2.12.2)

    Так як чорнове та чистове розточування проводиться в одній установці, то Ед=0;

    На основі записаних в таблиці даних проводимо розрахунок мінімальних значень міжопераційних припусків, використовуючи основну формулу:

2Z_min=2(R_zi-1+ )                           (2.12.3)

    Мінімальний припуск під розточування:

- чорнове:

2Z_min1=2(200+300+ ) = 2 х 835 мкм          (2.12.3)

- чистове:

2Z_min2=2(50+50+ ) =2 х 116 мкм          (2.12.4)

- тонке:

2Z_min3=2(20+25+2) = 2 х 47 мкм                       (2.12.5)

    Маючи розрахунковий розмір, після останнього переходу (тонке розточування Ø80,03), для інших переходів отримуємо:

для чистового розточування:

dp=80,03 – 2 x 0,047 = 79,936мм                                 (2.12.6)

для чорнового розточування:

dp=79,936 – 2 x 0,116 = 79,936мм                                 (2.12.7)

для заготовки:

dp=79,704 – 2 x 0,835 = 79,936мм                                 (2.12.8)

    Значення допусків кожного переходу приймаємо та таблицям в відповідності з квалитетом:

заготовка – 14 кв.;

розточування чорнове – 11 кв.;

розточування чистове – 9 кв.;

розточування тонке – 7 кв.;

d_max – розрахунковий розмір, округлений до точності відповідного допуску;

d_min – це найбільший розмір з відніманням допуску.

    Мінімальні значення припусків рівні різниці найбільших граничних переходів, а максимальне значення – відповідно різниця

 

найменших граничних розмірів.

    На основі даних розрахунку будуємо схему графічного розташування припусків та допусків по обробці отвору Ø80Н7.

Рис. 2.12.1.

    Загальні припуски Z_min та Z_max визначаємо додаючи проміжні припуски та записуємо їх значення внизу відповідних граф.

2Zо_min=90+240+1670=2000мкм                                                               (2.12.9)

2Zо_mах=134+356+2220=2710мкм                                                           (2.12.10)

    Загальний номінальна припуск:

Zоном=Zо_min+Вв-Вд=2000+370-30=2340 мкм           (2.12.11.)

dзном=dдном- Zоном=80-2,34=77,66 мкм            (2.12.12)

    Проведемо перевірку  правильності розрахунків, які виконали:

--  =134-90=44; =74-30=44;

=356-240=116; =190-74=116;

=2220-1670=550; =740-190=550;

    Припуски на механічну обробку інших поверхонь назначаємо по довіднику [10.стор.581].

    Лиття в кокіль:

    Клас точності розмірів мас 8 для призначення припусків;

    Ряд припусків 3;

    Для 8 класу точності по [10., табл.2, стор.582] призначаємо допуски лінійних розмірів, на основі яких назначаємо припуски на механічну обробку. Вихідні дані заносимо в таблицю 2.12.1.

Припуски і допуски на поверхні деталі “Диск, які обробляються

Таблиця 2.12.1

Поверхня	Розмір	Допуск		Припуск
1	165	1,6 0,8		2х2,4
2	160	1,6 0,8		2х2,4
3	160	1,6 0,8		2,4
4	Свердлення різьби в суцільному металі
5	Розточування канавки в суцільному металі
6	Ø80	1,4 0,7	2 х 2,3 (розрахунковий 2х1,2)
7	100	1,4 0,7	2,3
8	Ø304	2,0 1,0	:2,8
9	Свердління в суцільному металі
10	Свердління в суцільному металі
11	Шпоночна канавка в суцільному металі

 

    Аналізуючи отримані результати для поверхні 6 – обробка отвору Ø80Н7 бачимо, що розрахунковий метод більш точний 2 х 1,2< 2 х 2,3.

 

Розрахунок режимів різання

Основні вихідні дані для розрахунку та вибору режимів різання використовуємо такі: річна програма, робоче креслення деталі та заготовки, використовуване обладнання та інструмент.

Розрахунковим методом визначаємо режими різання на операції фрезерування 020, 1 перехід, різання t при чорновому фрезеруванні назначаємо максимальну, в нашому випадку дорівнює товщині припуску t=2,4мм (12 квалитет) та шорсткість Ra=12,5.

На вказаному переході виконуємо торцьову фрезерування, на якому для досягнення виробничих режимів фрезерування, діаметр фрези більше ширини фрезерування.

На рис. 2.13.1 покажемо схему фрезерування на 1 перехід 020 операції.

Рис. 2.13.1

При обробці стальних заготовок обов¢язковим являється їх несиметричне розташування відносно фрези.

Для підвищення стійкості інструмента здвиг виконуємо в направленні врізання зуба фрези, чим забезпечуємо початок різання при малій товщині зрізуваного шару.

Подача.

При фрезеруванні розрізнюють такі види подач:

 

- подача на зуб Sz;

- подача на оборот фрези S;

- хвилинна подача Sм, яка знаходиться в співвідношенні Sм=S x n = Sz x Z x n.

Вихідною величиною при чорновому фрезеруванні є Sz. З таблиці [33.1.стор.240]; Sz=0,09-0,18 призначаємо Sz=0,12мм/зуб.

Швидкість різання – окружна швидкість фрези, м/хв;

V= ;                                 (2.13.1)

Значення Сv та показників ступені вибираємо з таблиці 40 [1.стор.241]

Сv=332, q=0,2; x=0,1; y=0,4;u=0,2; p=0;m=0,2; T=240хв.

V= =206,5 об/хв.

Kv = Kmv x Knv x Kuv;                                        (2.13.2.)

Kmv – коефіцієнт, який враховує якість обробки матеріалу;

Kmv=Kr()^nv = 0,85()^1,45=1,04                   (2.13.3)

Knv – коефіцієнт, який враховує стан поверхні заготовки;

Knv = 0.8; - як стальна відливка по нормальній кірці;

Kuv – коефіцієнт, який враховує матеріал інструменту;

Kuv=1.

    Частота обертання шпинделя;

n = =328,8 об/хв. 330 об/хв;

    Знайдемо силу різання Pz при фрезеруванні. Головна складова сили різання при фрезеруванні – окружна сила, Н.

    Для знаходження сили різання використовуємо формулу:

Pz=                                (2.13.4)

Cp=825; x=1; y=0,75; u=1,1; q=1,3; m=0,2;

Kmp=()¹ = 0,86;

Pz=  0,86 = 1951,5 H;

    Крутячий момент на шпинделі:

Мкр= =1951б5Нм;                                          (2.13.5)

    Потужність різання (ефективна), кВт;

Nc= =6,58 кВт                                   (2.13.6)

    На інші операції режимів різання визначаємо табличним методом.

    Результати вибору параметрів різання заносимо в таблицю 2.13.1.

Режими різання при механічній обробці деталі “Диск”

Таблиця 2.13.1

Номер			Глибина різання t, мм	Подача		Швид-кість різання V, м/хв	Частота оберта-ння шпин-деля n, об/хв.	Потуж-ність, N, кВт	Основ-ний час to, xв.
Опера-ції	Пози-ції	Пере-ходу		So мм/об	Sz мм/зуб
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
020	1-4	1	2,4	2,4	0,12	206,5	330	6,58	4х0,33
	5-8	2	2,4	2,4	0,12	206,5	330	6,58	4х0,27
		3	2,4	0,96	0,12	262	1324	4,82	2х0,14
		4	12	0,32	-	128	509	1,35	0,21
		5	1,8	3	-	12	159	2,17	0,10
025		1	12	0,35	-	188	748	3,76	0,09
		2	1,1	0,5	-	202	804	2,27	0,39
		3	2,8	2,4	0,12	212	675	3,21	0,56
		4	0,2	0,25	-	280	1114	1,43	0,57
		5	0,06	0,1	-	385	1532	1,07	1,04
030		1	11,5	0,32	-	60	796	1,35	0,09
		2	5.7	0,24	-	60	1624	1,04	0,05
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
		3	3	0,06	-	60	3185	0,18	0,84
		4	0,8	1,34	-	60	1592	0,78	0,01
		5	12	0,32	-	186	740	4,85	1,67

 

 

Основний час обчислюємо по формулі:

to= ;                                       (2.13.7)

L=l+l₁+l₂;

де: l- довжина поверхні, що обробляється;

n – число обертів шпинделя;

So – подача мм/об;

l₁,l₂ – врізання та перебіг інструменту.

КОНСТРУКТОРСЬКА ЧАСТИНА

    3.1. Розробка конструкції верстатного пристрою

    В загальному випадку послідовність розрахунку пристрою можна представити в наступному вигляді:

    1.Вибір типу та розмірів установочних елементів, їх кількості, виходячи із схеми базування оброблюваної заготовки, точності та шорсткості базових поверхонь.

    2.Вибір типу пристрою (одно- чи багатомісний) виходячи із заданої продуктивності операції.

    3.Складання схеми сил, діючих на заготовку, вибір точки прикладання та напрямку сили затиску, розрахунок її величини.

    4.Вибір типу затискного механізму та розрахунок його основних конструктивно-розмірних параметрів.

    5.Вибір типу силового приводу виходячи із сили тяги та регламентованого часу на закріплення-відкріплення деталі. Розрахунок та уточнення по нормалям та ГОСТам розмірів силового приводу.

    6.Розробка загального вигляду пристрою та призначення точності його виконавчих розмірів.

    7.Розрахунок на міцність та зносостійкість навантажених та рухаючихся елементів пристрою.

8.В данному курсовому проекті розробляється конструкція зажимного механізму супутника.

 

 

    3.1.1. Опис роботи та принцип дії пристрою

    Заготовка деталі встановлюється на установочну базу – три упора з одночасним центруванням на підпружиненому кільці по поверхні Ø80Н7.

    Заготовка провертається по часовій стрілці до упора до упорної бази, яка виконана у вигляді упорного штифта. Для застереження зміщення – заготовка зажимається прихватами. Прихвати управляються конічними кулачками, які змінюють свій осьовий розмір в залежності від кутового положення. Кутове положення кулачка змінюється шляхом розвороту рукоятки поз.11.

    Розміщення прихвату вибрано таким чином, що зусилля зажиму направлено чітко над упором – це застерігає від перекосу заготовки при закріпленні. Ричажна система прихвату має співвідношення плеч ричагів 1:1, що є зусилля, що розвивається на конічному кулачці передається в співвідношенні 1:1 на заготовку, яка закріпляється.

 

 

    3.1.2. Розрахунок необхідної сили затиску деталі

    3.1.2.1. Підберемо параметри пружини кільця, що центруємо

    На рис. 3.1.1. показана розрахункова схема підбору геометричних розмірів пружини стискання.

 

Рис.3.1.1.

 

    Пружина підбирається таким чином, щоб стискатися під масою заготовки на 90%, подальше дотискання виконується завдяки ексцентриковим циліндричним прихватам. Така умова забезпечує найкращі умови центрування заготовки по внутрішньому діаметру. Маса заготовки 72,3кг; зусилля:         F=м g =72,3х9,8=708,5Н                                                  (3.1)

Зусилля повного стиснення пружини: F_енс = м_загх1,1хg;  де ш_заг- маса заготовки, 1,1 – коефіцієнт, який враховує 10% збільшення нагрузки; g – прискорення вільного падіння;

F_сис= 72,3 х 1,1 х 9,8=779,4Н;

    Відповідно, зусилля, додатково нагружаєме ексцентриковим циліндричним прихватом:

Qпр = 1/n x ш_з х 0,1 х g                                  (3.2)

Де: n – число прихватів, n=3;

м_з – маса заготовки, ш_з= 72,3 кг.

0,1 – коефіцієнт, який враховує 10% залишкове натяжіння пружини;

g – прискорення вільного падіння.

Qпр = 1/3 x 72,3 х 0,1 х 9,8 = 23,6Н

    З формули для максимальної напруги в пружині [7, стор.120] знаходимо необхідний діаметр проволоки:

d =                                        (3.3)

    Межа міцності пружинної проволоки для класу П та ПА (ГОСТ 9389-75) не менше, чим 1800МПа; приймаємо відповідно з ГОСТ 13764 допустиму напругу [τк] = 0,3δb = 0,3 х 1800 = 540 МПа;

F – максимальне зусилля дії на пружину;  Fсж=779,4Н;

Dср – середній діаметр пружини, призначаємо конструктивно: Dер=30мм;

К – поправочний коефіцієнт, К=1,2.

d =  = 3,96мм;

    Приймаємо пружину №416 (ГОСТ 13767-86) з параметрами d= 4,0мм, d=32мм.

    Відповідно з умовою розрахунку при стисненні на 4мм зміна зусилля пружини  дорівнює:779,4 – 708,5 = 70,9Н;

Звідси необхідна жорсткість пружини:

С= =17,7 Н/мм

    Визначаємо необхідне число робочих витків:

n=                                                 (3.4)

де: G – модуль пружності;          G = 8 х 10⁴;

n= =9,35 9,4;

    Повне число витків: n=1,5=9,4+1,5=10,9

    Для розрахунків висоти пружини в вільному стані, найдемо найбільшу деформацію:

f=  =  =44мм                                    (3.5.)

    При найбільшому зазорі між витками – 0,5мм в вільному стані крок дорівнює:

Р=0,5+ f/ n+ d=0,5+44/9,4+4=9,1мм                          (3.6)

    Висота пружини в вільному стані:

Н=пр+ d=9,4 х 9,1 +4 = 89,5мм

 

    3.1.2.2. Розрахунок необхідної сили затиску деталі

    Для розрахунку необхідної сили зажиму деталі, розраховуємо відповідні сили різання на операціях, які виконуються вказаним способом закріплення деталі.

    Найбільш енергоміскою та призводящої до виникнення найбільших зусиль різання є операція фрезерування.

    В розділі визначення режимів різання для вказаного випадку було визначено зусилля різання; окружна сила при фрезеруванні: Pz=1951,5Н.

    Покажемо схему направлення сил при фрезеруванні на рис. 3.1.2.

 

 

Рис.3.1.2