Описание конструкции и расчет станочного приспособления

 

Назначение устройства и принцип работы проектируемого приспособления

Делительная головка с цанговым зажимом предназначена для обработки пазов на фрезерной операции деталей типа «Ось».

Принцип действия приспособления заключается в следующем: Сжатый воздух из сети через штуцер(19) подается в пневмоцилиндр(20), образованный в корпусе приспособления и действует на поршень(22). Развиваемая в результате этого сила передается через упорный шарикоподшипник(37) на три штыря(25), которые поднимают стакан(4), помещенный в направляющей стальной гильзе(7).

Поднимаясь, стакан конусным отверстием сжимает конус цанги(5). Обрабатываемая деталь при этом закрепляется.

При отключении подачи воздуха пальцы(9) под действием пружины (8) возвращают стакан в исходное положение.

Для перехода на следующую позицию цангу вместе с обрабатываемой деталью поворачивают рукояткой(29). Для движения по часовой стрелке эксцентриковый диск(27) выталкивает фиксатор(14) из паза делительного диска(28), а собачка(30) под действием пружины(31) попадает в очередной его паз.

При обратном движении рукоятки(29) собачка(30) поворачивает делительный диск(28) с диском(3) и укрепленной на нем цангой(5) с обрабатываемой деталью до тех пор, пока фиксатор(14) не попадет в следующий паз делительного диска и тем самым не зафиксирует поворот детали на 900.

Колпачок(6) предохраняет прорези цанги от попадания стружки при фрезеровании.

Расчет и точность

Погрешностью базирования называется отклонение фактически достигнутого положения, определяется как предельное поля рассеивания расстояние между технологической и измерительной базами в направлении выдерживаемого размера.

Суммарная погрешность при выполнении любой операции механической обработки состоит из:

1 погрешность установки заготовки;

2 погрешность настройки станка

3 погрешность обработки, возникающей в процессе изготовления детали. Значение погрешности базирования определяют следующими расчетами:

 

 

где  – погрешность установки заготовки;

– погрешность настройки станка;

 – погрешность обработки, возникающей в процессе изготовления детали;

д – допуск на размер.

Погрешностью установки  – одна из составляющих суммарной погрешности выполняемого размера детали. Она возникает при установке обрабатываемой заготовки в приспособлении и складывается из погрешности базирования, погрешности закрепления и погрешности положения заготовки, зависящий от точности приспособления и определяемой ошибками изготовления и сборки его установленных элементов и их износа при работе.

 

Погрешностью настройки станка  возникает при установке режущего инструмента на размер, а также вследствие неточности копиров и упоров для автоматического получения размера на детали.

Погрешность обработки , возникающая в процессе изготовления детали на станке объясняется:

1 Геометрической неточностью станка;

2 Деформацией технологической системы под действием сил резания;

3 Неточность изготовления и износа режущего инструмента и приспособления.

4 Температурными деформациями технологической системы.

Еу = 0,02+0+0,03=0,05 мм

0,05+0,03+0,03 ≤ 0,13 мм

0,11 мм ≤ 0,13 мм

Определение усилия зажима

Для определения усилия зажима  необходимо рассчитать силу резания  на операцию, для которой спроектировано приспособление.

Сила резания на данную операцию рассчитана в пункте 1.10, то все данные для расчета беру оттуда.

Для обеспечения надежности зажима заготовки необходимо определить коэффициент запаса по формуле:

 

 

где  – гарантированный коэффициент запаса

 – коэффициент, учитывающий увеличение сил резания из-за случайных неровностей на обрабатываемых поверхностях

 – коэффициент, характеризующий увеличение сил резания, в следствии затупления режущего инструмента

 – коэффициент, учитывающий увеличение сил резания при прерывистом резании

 – коэффициент, характеризующий сил закрепления в зажимном механизме

 – коэффициент, характеризующий экономику ручных зажимных механизмов

 – коэффициент, учитывающий наличие моментов, стремящихся провернуть заготовку, установленную плоской поверхностью

Так как  то принимаем

Необходимая сила зажима определяется по формуле:

 

 

Площадь поршня пневмоцилиндра определяется по формуле:

 

 

где  – давление в сети =0,38МПа

Диаметр пневмоцилиндра определяется по формуле:

 

,

 

 =126 мм

Принимаю стандартный диаметр пневмоцилиндра

Определяю действительную силу зажима цилиндра

 

 

Н

Определяю время срабатывания цилиндра

 

 

где  – ход штока

 – скорость хода штока, м/с

Расчет экономической целесообразности приспособления

Расчет экономической целесообразности применения проектируемого приспособления основывается на сопоставлении затрат и экономической целесообразности.

 

где – годовая экономия без учета годовых затрат на приспособление, руб.

Р – годовые затраты на приспособления

Годовая экономия определяется по формуле

 

 

де – штучное время при обработке детали без приспособления =1,52 мин

 – штучное время на операцию после внедрения приспособления

= 0,45 мин

 – часовая ставка по эксплуатации рабочего места для типа производства

= 25 руб./час

N – годовая программа выпуска

N=18000 шт.

= 3373 руб.

Годовые затраты определяются по формуле:

 

 

где  – стоимость приспособления

А – коэффициент амортизации

А=0,56

В-коэффициент, учитывающий ремонт и хранение приспособлений

В=0,11

Р = 4500 × (0,56+0,11)=3015 руб.

Согласно производственным расчетам и условию целесообразности , в моем случае это условие выполняется.

Из этого делаю вывод, что применение спроектированного приспособления экономически целесообразно.