Специальное приспособление на конкретной технологической операции применяется в том случае, когда нужно сократить вспомогательное время, связанное с установкой, креплением и ориентацией детали относительно движений станка. Часто приходится применять специальное приспособление, если обработка универсальными средствами (получение формы, точности размеров) невозможна. Поэтому сбор исходных данных начинается с подробного изучения деталей и технологической операции. К исходным данным относится:
- чертеж детали и технические требования на деталь.
- эскиз заготовки, приходящей на рассматриваемую операцию, с указанием ее размеров, допусков и параметров шероховатости поверхностей, физико-механиеских свойств материалов.
- операционный эскиз с указанием схемы базирования обрабатываемых на операции поверхностей и требования к ним.
- данные о применяемом оборудовании, режущем инструменте, режимах резания.
- особое внимание следует уделить выяснению возможных габаритах приспособления, местоположения заготовки относитиельно базовых поверхностей станка, способа крепления и базирования приспособления на станке.
- возникающие при обработке силы или моменты резания и место их приложения.
Расчет усилия зажима В процессе обработки заготовки на нее действует система сил. С одной стороны действуют составляющие силы резания, которые стремятся нарушить ориентацию заготовки, с другой - силы зажима, препятствующие этому. Из условия равновесия этих сил и с учетом коэффициента запаса, определяется необходимое усилие зажима. При проектировании приспособления необходимо разработать схему закрепления используя следующее правила: - схема закрепления, приложенные усилия, не должны нарушать ориентацию детали. - не должно возникать деформаций детали и элементов приспособления, приводящих к уменьшению точности обработки, или повреждению ее поверхности. - по возможности использовать силы резания для закрепления детали. Так как сила резания и сила закрепления имеют случайный характер и их действительные значение зависят от целого ряда факторов. С целью исключения влияния этих факторов на показатели надежности закрепления в расчеты вводится коэффициент запаса.
(35)
– гарантированный коэффициент запаса.
– коэффициент, учитывающий увеличение сил резания от случайных неровностей на обрабатываемых поверхностях заготовки. При черновой обработке , при чистовой – .
– коэффициент, учитывающий увеличение сил резания вследствие затупления инструмента. (См. таблицу).
Значение коэффициента
Метод обработки | Материал заготовки | Составляющая силы резания | Коэффициент |
Черновая обработка | Сталь | Pz | 1,0 |
Py | 1,4 | ||
Чугун | Pz | 1,0 | |
Py | 1,2 | ||
Чистовая обработка | Сталь | Pz | 1,0 |
Py | 1,05 | ||
Чугун | Pz | 1,05 | |
Py | 1,4 |
– коэффициент, учитывающий увеличение сил резания при прерывистом резании. – при прерывистом резании, – при непрерывном резании).
– коэффициент, характеризующий постоянство силы, развиваемой зажимным механизмом. Для механизированных приборов .
– коэффициент, характеризующий разброс усилий рабочего на рукоятке немеханизированного зажимного механизма (эргономический). – для механизированного зажима.
– коэффициент, учитывающий случайность площади соприкосновения опорных поверхностей с базовыми. – при базировании плоскости по плоскости – при базировании плоскости по штыри.
С учетом сказанного расчетная сила резания:
,
.
На рисунках в качестве примера приведена методика проектирования приспособления, служащего для закрепления заготовки на фрезерном станке. Обработка заготовки заключается в фрезеровании поверхности А, сверлении четырех крепежных отверстий, два из которых развертываются.
Заготовка базируется в конусах по отверстию. Комплект баз: 1, 2, 3, 4 - двойная направляющая база; 5 и 6 - опорные базы.