Расчет и проектирование станочного приспособления

 

Фрезеровать поверхность 13 корпуса выключателя, выдерживая размер  мм.

 

Рисунок 7.1 Операционный эскиз

 

Вид и материал заготовки – отливка из алюминия АЛ 9–1, НВ75. Режущий инструмент – фреза концевая с коническим хвостовиком ГОСТ 17026 – 71. Диаметр фрезы – Ø 32 мм, число зубьев – 6. Режимы резания: глубина резания t = 2 мм, подача на зуб S_z = 0.5 мм/зуб, стойкость инструмента Т=120 мин; скорость резания 80 м/мин, частота вращения шпинделя n = 796 об/мин. Составляющая сила резания Р_z = 641 Н. Станок – обрабатывающий центр МАНО МС-50, мощность электродвигателя N = 15 кВт, частота вращения шпинделя 20 – 8000, подача стола S_м = 1 – 6000 мм/мин. Тип приспособления – стационарное неразборное станочное приспособление.

В процессе обработки заготовки на нее воздействует система сил. С одной стороны действует сила резания, с другой – препятствующая ей сила зажима.

Суммарный крутящий момент от касательной составляющей силы резания, стремящейся провернуть заготовку равен:

 

 

Повороту заготовки препятствует момент силы зажима, определяемый следующим образом:

 

 

Из равенства Мр’ и Mз’ определяем необходимое усилие зажима.

 

 

Р_z = 641 H;

 

К=К_о·К₁·К₂·К₃·К₄·К₅·К₆,

 

где k₀ – гарантированный коэффициент запаса k₀ = 1,5;

k₁ – коэффициент, учитывающий увеличение сил резания из-за случайных неровностей на обрабатываемых поверхностях заготовки k₁ = 1;

k₂ – коэффициент, учитывающий увеличение сил резания вследствие затупления режущего инструмента: при фрезеровании плоскости k₂ = 1,6;

k₃ – коэффициент, учитывающий увеличение сил резания при прерывистом точении k₃ = 1;

k₄ – коэффициент, характеризующий постоянство силы, развиваемой зажимным механизмом: для механизированного привода k₄ =1;

k₅ – коэффициент, учитывающий эргономику немеханизированного зажимного механизма: для механизированного привода k₅ =1;

k₆ – коэффициент, учитывающий наличие опрокидывающих моментов при установке на опоры k₆ = 1.

К = 1,5·1·1,6·1·1·1 = 2,4;

f = 0.4;

l₁ = 80 мм;

d₁ = 59 мм.

Н.

Схема закрепления заготовки, включающая схему установки заготовки, разработанную на основе теоретической схемы базирования представлена на рисунке 7.2.

 

Рисунок 7.2. Схема закрепления заготовки

 

Усилие Q, создаваемое гидроцилиндров равно усилию зажима W.

Для создания исходного усилия Q используется силовой привод. В качестве приводов наибольшее применение получили пневматические и гидравлические вращающиеся цилиндры. Диаметр поршня гидроцилиндра определяется по формуле:

 

 

где Р – избыточное давление масла. Р=(1; 2,5; 5;) МПа.

 мм

Принимаем D = 55 мм.

Ход поршня цилиндра рассчитывается по формуле:

 

+10…15 мм,

 

где S_w – свободный ход штока. S_w=10 мм

+10=20 мм.

Погрешность установки определяется по формуле:

 

 

где ε_δ – погрешность базирования, равная нулю, так как измерительная база используется в качестве технологической.

ε_з – погрешность закрепления – это смещение измерительной базы под действием сил зажима. ε_з=0

ε_пр – погрешность элементов приспособления.

ωА1 = 0,021;

ωА2 = 0,01;

ωА3 = 0,007;

ωА4 = 0,028;

ωА5 = 0,016;

Погрешность ωАΔ рассчитаем по формуле: ωАΔ = t_Δ· ,

мм.

ωАΔ = ε_пр;

ε_y = ωАΔ;

Z =0.07;

ε_y< Z ; 0,049<0,07. Условие выполняется.

Приспособление предназначено для базирования и закрепления корпуса выключателя при фрезеровании поверхностей на операции 010 на обрабатывающем центре МАНО МС-50.

Приспособление состоит из плиты 5, которая с помощью штыря 7 базируется на столе обрабатывающего центра. На плиту при помощи винтов 16 крепится кронштейн 1. Также на плиту 5 крепятся опоры 6 при помощи болтов 15. Заготовка базируется по установочным элементам 10, 11 и 19, выполняющими роль установочной и двойной опорной базы и поджимается к ним шайбой 21 с помощью гидроцилиндра. Для уменьшения деформации заготовки в приспособлении применены подводные опоры в виде винтов 17 с пятами 20, установленными в опорах 6 и регулируемой опорой 9, размещенной в плите 5.