Разработка и нормирование технологического процесса сборки (стр. 3 из 3)

Выбор вспомогательных элементов приспособления

В процессе установки детали на приспособление нам необходимо обеспечить её определённое положение в пространстве. Эту задачу решает базирование. Однако не всегда достаточно забазировать и закрепить деталь. В нашем случае нам необходимо установит деталь таким образом, что бы поймать положение места под обработку будущих отверстий. В конструкции приспособления предусмотрены 2 отверстия, в которые вставляются направляющие элементы. Вставляя выступающую часть звездочки между этими элементами мы фиксируем деталь в нужном нам положении.

Данные направляющие элементы так же предотвращает поворот устанавливаемой заготовки вокруг своей оси. Этому способствует и сила трения, возникающая при закреплении, но для надёжности и точности расположения выполняемого отверстия и необходим этот направляющий элемент.

Так же в приспособлении предусмотрен кондуктор для направления сверла в процессе механической обработки и для ориентации его относительно обрабатываемой детали. Данный кондуктор так же обеспечивает просверливание отверстия в определенном месте заготовки, но уже в направлении, параллельном оси вращения детали. Кондуктор съёмный, с кондукторными втулками

и толщиной 10 мм. Данный кондуктор имеет 4 отверстия, через которые и направляются. сверла во время механической обработки.

В конструкции приспособления предусмотрены отверстия, необходимые для закрепления приспособления на столе станка. Расстояние между отверстиями выбирается по паспорту станка, согласно расстоянию между Т-образными пазами стола станка.

Силовой расчёт приспособления

Расчет сил закрепления производят при конструировании новых приспособлений и при использовании имеющихся универсальных (и переналаживаемых) приспособлений.

Для расчета сил закрепления в первом случае необходимо знать условия проектируемой обработки – величину, направление и место приложения сил, сдвигающих заготовку, а также схему ее установки и закрепления. Расчет сил закрепления в первом приближении может быть сведен к задаче статистики на равновесие заготовки под действием приложенных к ней внешних сил. К обрабатываемой заготовке приложены силы, возникающие в процессе обработки, искомые силы закрепления и реакции опор. Под действием этих сил заготовка находится в равновесии. Сила закрепления

должна быть достаточной для предупреждения смещения установленной в приспособлении заготовки.

Во втором случае расчет силы закрепления носит проверочный характер. Найденная из условий обработки необходимая сила закрепления должна быть меньше силы, которую развивает зажимное устройство используемого приспособления, или равна ей. Если этого нет, то изменяют условия обработки в целях уменьшения необходимой силы закрепления с последующим проверочным расчетом. Может решаться и обратная задача – по силе закрепления находят режимы резания, число рабочих ходов (проходов) и другие условия обработки.

При выбранной схеме закрепления при выполнении операции сверления, на заготовку действуют следующие силы и моменты: осевая сила

, крутящий момент М, сила закрепления Q и силы трения

Должно выполняться условие:

Должно выполняться условие:

;

,

где

– коэффициенты трения в местах контакта детали и приспособления;

– коэффициент запаса.

Необходимая сила закрепления:

.

Рассчитаем силу развиваемую гидроцилиндром, обеспечивающую силу закрепления:

где р=10мПа –номинальное давление гидроцилиндра, d-диаметр поршня,

-КПД гидроцилиндра, не менее 0,93.

Диаметр пневмоцилиндра:

Принимаем диаметр гидроцилиндра 56 мм.

Уточняем силу, которую может развивать гидроцилиндр в ходе закрепления детали по справочнику: тянущая сила 8,5кН, толкающая 10,5 кН. Нас интересует тянущая сила. Сила, развиваемая гидроцилиндром 8,5кН>6,46кН-требуемой силы закрепления. По справочнику, так же учитывая геометрические параметры, принимаем гидроцилиндр 7021-0138 ГОСТ19899-74

Прочностной расчёт приспособления

Рассчитаем резьбу на смятие М12.

,- условие прочности резьбы на смятие,

где

–условная площадь смятия,

- длина одного витка

Q – развиваемая сила закрепления.

h - рабочая высота профиля резьбы

p – шаг резьбы

Условие прочности на смятие. Оставляем резьбу М12.

Точностной расчёт приспособления

Необходимо определить погрешность установки, т.е. отклонение фактически достигнутого положения от требуемого, появляющееся в процессе базирования и закрепления. Следовательно, необходимо найти погрешность базирования, погрешность, вызванную силами закрепления, и погрешность приспособления как составляющие погрешности установки:

1. Определим погрешность базирования.

, так как размер обрабатываемого отверстия выполняется инструментом-сверлом.

2. Погрешность, вызванную силами закрепления, принимаем равной нулю, т.к. упругие деформации заготовки настолько малы, что ими можно пренебречь.

3. Погрешность приспособления определяется по формуле:

,

где

– погрешность изготовления и монтажа установочных элементов;

– погрешность установки приспособления на станок, принимаем равной нулю, т.к. вся партия заготовок обрабатывается на данном станке, с одного установа приспособления на станок, и эта величина является систематической постоянной, которую можно скомпенсировать настройкой станка.

– погрешность, вызванная прогрессирующим износом установочных элементов, где – коэффициент, учитывающий условия контакта детали с установочными элементами. У нас установка происходит по внешней цилиндрической поверхности , N- число установок детали на приспособления, примем N=1000.

Тогда

Погрешность приспособления теоретикко-вероятностным методом рассчитывается:

Таким образом, погрешность установки определяется:

;

Данная погрешность не оказывает влияния на точность размера выполняемых отверстий, так как они выполняются инструментом, но оказывает влияние на точность расположение оси отверстий и оси детали.

Размер расстояния от оси отверстия до оси детали 18.5±0,26мм, сравнивая допуск данного размера с погрешностью установки детали в приспособление, можно сделать вывод, что приспособление способно обеспечить необходимую точность при обработки данного отверстия.

Список литературы

1. Балабанов АН. Краткий справочник технолога – машиностроителя. Москва. Стандарты, 1992.

2. Вардашкин Б.Н. Справочник в двух томах: Станочные приспособления. Под ред. Б.Н Вардашкина, А.А. Данилевского. М.: Машиностроение, 1982.

3. Дальский А.М. . Технология машиностроения, т. 1,2 Под ред. А.М. Дальского, Г.Н. Мельникова, М: Из-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 1998.

4. Дунаев П.Ф., Леликов О.П., Конструирование узлов и деталей машин М.Высшая школа, 1985.

5. Косилова А.Г. Справочник технолога-машиностроителя. Под редакцией Косиловой А.Г. и Мещерякова Р.К. Том 1-2. М.: Машиностроение, 1986.

6. Панов. М. Обработка металлов резанием. Справочник технолога. Под редакцией А.А. Панова. М.: Машиностроение, 1988.

7. Схиртладзе А.Г., Новиков В.Ю. Станочные приспособления. Учеб. пособие для вузов. М.: В.Ш, 2001.

8. Вяткин А.Г. «Технологическая оснастка», конспект лекций.