Проектування технологічного оснащення та вимірювального інструменту (стр. 3 из 5)

Умова виконується.

Визначаємо розміри державки різця:

1. В якості матеріалу для корпусу різця вибираємо вуглецеву Сталь 50 з σ_в=420 МПа і допустимим напруженням на згинання σ_і.д.=250 МПа. Глибина різання t = 0,35 мм, подача S₀=0,4 мм/об., виліт різця l=30 мм.

2. Головна складова сили різання:

P_z=843,8Н

3. Діаметр круглого перерізу корпусу різця:

Приймаємо найближчий найбільший переріз корпусу (d=25мм).

4. Перевіряємо міцність і жорсткість корпусу різця:

Максимальне навантаження, допустима міцність різця:

Максимальне навантаження, допустима жорсткість різця:

де f=0,05∙10^{-3 м (≈0,1 мм) – допустима стріла прогину різця при чорновому точінні;}

Е=2∙10⁵ МПа =2∙10¹¹ Па – модуль пружності матеріалу корпусу різця;

J – момент інерції прямокутного перерізу корпусу;

Різець має достатню міцність та жорсткість, так як P_{z доп.}>P_z<P_{z жорс.}

2. Розрахунок та конструювання вимірювального інструмента

2.1 Описати призначення і область застосування контрольно-вимірювального інструменту

Калібри – це міри, які служать для перевірки правильності розмірів, форми і взаємного розміщення поверхонь деталей. Калібри не дозволяють визначити дійсну величину контрольованого розміру, а показують тільки граничні відхилення розмірів даної деталі. Контроль деталі калібрами дає можливість встановити чи знаходиться задана оброблена деталь в границях найбільшого і найменшого розмірів, чи її розміри виходять за задані границі. По виду контрольованих деталей і параметрів калібри діляться на:

- гладкі, для контролю циліндричних поверхонь;

- різьбові;

- шліцові;

- калібри для контролю глибини, висоти та довжини уступів;

- калібри для контролю форми і поверхонь деталі;

По умовах оцінювання придатності деталей:

- нормальні;

- граничні;

При контролі калібрами придатність деталі оцінюється на базі суб’єктивних відчуттів контролера або робочого, що перевіряє деталь. Про придатність судять користуючись різними трудоємкими і не завжди точними методами.

Калібри мають тільки один робочий розмір і повинні бути прохідні без зусилля і без зазору.

Граничні калібри обмежують найбільший і найменший розміри деталі.

Ці калібри розділяють деталі на дві групи:

- придатні;

- браковані;

Застосування граничних калібрів потребує менш високу кваліфікацію робочого або контролера і значно підвищує ефективність процесу контролю. Граничні калібри для контролю вала називаються скобами, а для контролю отворів – пробками. Кожен граничний калібр має прохідну частину (ПР) і непрохідну частину (НЕ).

Проектований мною калібр-скоба призначений для контролю ділянки валу Ø12h7, що попередньо точиться, і кінцево шліфується під підшипник.

2.2 Повний конструкторський розрахунок параметрів контрольно-вимірювального інструменту з оформленням ескізів та схеми розміщення полів допусків

1) По ГОСТ 25347-82 знаходимо граничні відхилення вала:

Ø12h7(

)

і визначаємо граничні значення розмірів цього валу:

2) По ГОСТ 24853-81 знаходимо допуски на виготовлення калібр-скоби та контркалібру по ІТ7:

Н₁=5мкм

z₁=4мкм

y₁=3мкм

3) Будуємо схему розміщення полів допусків калібр-скоби і контркалібру:

Рисунок3.6 – Схема розміщення полів допусків калібр-скоби та контркалібру для контролю ділянки валу Ø12h7.

4) Визначаємо найменші розміри прохідної калібр-скоби:

На кресленні проставляємо розмір ПР=Ø11,9935^+0,005

Виконавчі розміри прохідної частини калібру:

ПР_max=Ø11,9985мм

ПР_min=Ø11,9935мм

5) Визначаємо найменший розмір калібр-скоби:

Виконавчі розміри для непрохідної частини калібр-скоби:

НЕ_max=Ø11,9835мм

НЕ_min=Ø11,9785мм

6) Визначаємо розміри контркалібру для скоби:

Прохідна скоба:

На кресленні контркалібру: К-ПР=Ø11,997_-0,002

Непрохідна скоба:

На кресленні контркалібру: К-НЕ=Ø11,983_-0,002

Для контролю зношування прохідної частини скоби:

На кресленні контркалібру: К-И=Ø12,004_-0,002

7) Позначення для калібр-скоби:

ПР Ø12h7 НЕ

0 -0,018

3. Розрахунок та конструювання спеціального пристрою

3.1. Службове призначення пристрою

При проектуванні верстатних пристроїв і їх виробі необхідно щоб забезпечувалось:

1) точність положення заготовки на верстаті;

2) надійність затиску;

3) зручність та безпека при роботі;

4) висока жорсткість системи ВПІД при дії сили різання;

5) забезпечення вільного підходу інструмента до всіх оброблюваних поверхонь;

6) швидкодія затискачів.

Даний верстатний пристрій призначений для закріплення заготовок при обробці на універсально-фрезерному верстаті моделі СФ-676 для виконання операції №045 для фрезерування лисок в розмір 13h7мм. Операція виконується після попередньої чорнової та напівчистової обробки деталі на попередніх операціях.

Шорсткість установчих поверхонь заготовки відповідає Rz20, точність виконання цих розмірів відповідає сьомому квалітету точності.

При обробці заготовки на даній операції знімаються такі припуски: ширина фрезерування b=10мм, довжина фрезерування l=8мм, глибина фрезерування t=2,5мм.

Операція повинна бути виконана з точністю по сьомому квалітету точності і шорсткістю Ra=1,6.

Принцип роботи пристрою

Пристрій багатомісний, одночасно встановлюються і затискаються дванадцять деталей і обробляється комплектом чотирьох двосторонній дискових фрез.

Деталі встановлюються циліндричною поверхнею в самоцентруючі призми по рухомій посадці. Висота призм відповідає циліндричній частині заготовки. Деталь фіксується в пристрої на виступ Ø12мм.

Затиск відбувається штоком пневмоциліндра, який рухає призми до повного затиску заготовки. Після закінчення шток циліндра повертається в первинне положення, а призми розтискаються за допомогою пружин і деталь вільно виймається з призми.

Для запобігання падіння тиску у повітряній мережі встановлюють запобіжний клапан, тому безпека праці гарантована.

3.2 Схема базування заготовки в пристрої

Схема розташування установчих елементів визначається схемою базування заготовки та типом установчих елементів. При розробці принципової схеми визначають найкраще розташування установчих елементів у кожній координатній площині. Для базування заготовки на установочну базу остання повинна мати три установчих елементи. Розташувати їх на заданій площині можна по різному. Добираємо таку схему розташування елементів, при якій були б забезпечені найвища точність встановлення та найбільша стійкість заготовки, що базується .

1,2,3,4-подвійні установчі бази;

5,6,7,8-подвійні упорні бази;

9,10-упорні бази.

Рисунок 3.1 – Схема базування заготовки в пристрої.

3.3 Принципова схема пристрою

Принципова схема верстату складається зі схеми розташування установчих елементів, схеми сил затиску заготовки, кінематики передачі зусилля від привода до затискних елементів.

Схема розташування затискних елементів визначається схемою базування заготовки та типом установчих елементів. Згідно зі схемою базування заготовки відома кількість установчих елементів, які мають розташовуватися по трьох координатах, побудованих на комплекті баз заготовки. При розробці принципової схеми визначають розташування установчих елементів у кожній координатній площині. Наприклад, для базування заготовки на установчу базу, остання повинна мати три установчих елементи. Розташувати їх на задній площині можна по-різному. Добирають таку схему розташування елементів, при якій були б забезпечені найвища точність виготовлення та найбільша стійкість заготовки, що базується.

При доборі схеми сил затиску насамперед вирішують, на які координатні площини, що побудовані на установчих елементах пристрою, повинно бути напрямлене силове затискання. З точки зору надійного забезпечення визначеності базування заготовки рекомендується силове затискання напрямляти на кожну з шести опор. Для спрощення пристрою бажано прикладати сили затиску на одну координатну площину, побудовану на установочній базі.