Проектирование станочного приспособления (стр. 2 из 3)

— датчик измерения детали фирмы RENISHAW (точность позиционирования контактного щупа в пределах 5 мкм);

— станция очистки СОЖ фирмы LOSMA (бак 300 литров + бак для сбора шлама, насос 50 л/мин., 10Бар, 4 кВт).

Транспортёр для удаления стружки

Входит в базовую комплектацию.

Инструментальная система

Схема размещения вспомогательного инструмента в 12-позиционной револьверной головке для станков САТ630

1.4 Режимы резания

Точение предварительное

Нарезание резьбы

Зубофрезерная операция

На основании выполненных расчетах. Мы выбираем большую силу которая будет действовать при обработке. Это будет операция точение предварительное Pz=2783Н. На примере точения посмотрим влияния размеров на действующую силу. Дальнейшие расчеты будем производить по предварительное точение.

Рисунок 1 – Влияние размеров заготовки на действующую силу.

2. Теоретическая схема базирования и анализ погрешности базирования

Рисунок 2 – Теоретическая схема базирования

Данная схема базирования лишает заготовку 5 степеней свободы. Поэтому погрешности базирования по осям.

По оси ОХ:

По оси ОУ:

По оси ОZ:

3. Схема и расчет силы закрепления

Рисунок 3 – Схема сил закрепления

Схема сил, действующих на заготовку в процессе обработки, представлена на рис.3.

Составим уравнения.

Mox=n*Fтр1*(D/2) – Pz*(D/2)=0,

Pox=n*Fтр2 – Px=0,

Fтр=f*Q,

где Fтр – сила трения, Н

f – коэффициент трения, f=0,3

Q – сила закрепления, Н

где k – коэффициент запаса;

k₀ – гарантированный коэффициент запаса;

k₁ – коэффициент учитывающий изменения силы резания;

k₂ – коэффициент учитывающий возрастание сил резания при затуплении инструмента;

k₃, k₄, k₅, k₆ – коэффициенты учитывающие специфику условий

закрепления и обработки заготовки.

Сила закрепления не будет зависит от параметров заготовки(детали).

4. Расчет и выбор привода

Так как сила закрепления Q=5448Н, то выбираем гидропривод.

Усилие на штоке W=Q=5448Н.

Диаметр штока

Принимаем диаметр штока D=32мм, остальные параметры гидроцилиндра принимаются конструктивно.

5. Расчеты на прочность

В данной работе общие законы расчетов на прочность рассматривают в приложении к конкретным деталям и придают им форму инженерных расчетов.

Кроме обычных видов разрушения (поломок) деталей, наблюдаются случаи разрушения поверхности деталей, которые связанны с контактными напряжениями. Контактные напряжения возникают вместе соприкасания двух деталей: ролика (18) и конуса втулки (16), когда размеры площадки касания малы по сравнению с размерами деталей.

Схема нагружения шарика.

Расчетное условие контактной выносливости шарика (ниже приводятся (без вывода) и объясняются те формулы, которые используются в дальнейшем как исходные для выполнения расчета по контактной выносливости):

где σ_Н – величина контактных напряжений, МПа.

здесь т– коэффициент зависящий от формы тел качения, т=0,1;

Fп – сила прижатия, нормальная к поверхности контакта, Н:

,

где Fш – усилие на штоке, Fш = 2800Н, α =15˚,

;

Eпр – приведенный модуль упругости:

,

где Е₁, Е₂ – модули упругости. Так как и шарик и втулка стальные, то Е₁=Е₂=2·10⁵ МПа, следовательно Е_пр = Е₁ = 2·10⁵ МПа;

- приведенный радиус кривизны контактирующих тел, мм:

где R₁, R₂ – радиусы кривизны в точке контакта, R₁=2,5 мм, R₂=

.

МПа;

[σ_Н] – допускаемое напряжение, для закаленной стали твердостью 60HRC при начальном контакте в точке [σ_Н] = 2000МПа.

МПа, следовательно контактная выносливость шарика обеспечена.

Закрепление корпуса патрона на станке осуществляется при движении штока вправо, при этом сухарик скользит по конусному, а затем цилиндрическому участку постепенно прижимаясь к корпусу, сухарик при этом испытывает напряжения смятия (размеры площади контакта сопоставимы с размерами контактирующих тел).

Расчетное условие:

где

- напряжение смятия, МПа:

где F - сила прижатия, нормальная к поверхности контакта, Н

,

где Fз – сила закрепления, Fз = 2800Н; α =45˚,

А – площадь сопротивления смятию, мм²

А =

,

где d – диаметр сухаря, d = 4 мм.

А =

мм².

МПа;

[

] – допустимое напряжение смятия, [ ] = 150 МПа.

МПа, сопротивление детали смятию обеспечивается

Болтовое соединение рассчитываем на срез.

Схема к расчету болтового соединения

Условие прочности на срез

,

где F – сила действующая на болт, Н;

d – диаметр болта, мм;

z – количество болтов.

МПа

допускаемое напряжения,

147<160МПа, сопротивление детали срезу обеспечивается

Болтовое соединение рассчитывается на смятие

Условие прочности на смятие

где

- напряжение смятия, МПа

где F – сила действующая на болт, Н;

dб – диаметр болта, мм;

δ – толщина стенки, мм.

[

] – допустимое напряжение смятия, [ ] = 150 МПа.

МПа, сопротивление детали смятию обеспечивается.

Эпюра нагружения

Расчет на прочность штифтового соединения.

Схема к расчету штифтового соединения