WWW.DOC.KNIGI-X.RU
БЕСПЛАТНАЯ  ИНТЕРНЕТ  БИБЛИОТЕКА - Различные документы
 

«Приспособления для обработки материалов 5 Силовые приводы приспособлений 5.1 Пневматические приводы Пневматические приводы получили наибольшее ...»

Приспособления для обработки материалов

5 Силовые приводы приспособлений

5.1 Пневматические приводы

Пневматические приводы получили наибольшее распространение в

массовом и крупносерийном производстве.

Достоинства: имеют простую конструкцию, являются быстродействующими, просты в управлении, обладают надежностью и сравнительно

недорогие; бесперебойность работы при изменении температуры в цехе;

постоянство силы зажима детали, по сравнению с механическими приводами.

Недостатки: нестабильная плавность перемещения рабочих элементов из-за сжимаемости воздуха, особенно при переменной нагрузке; небольшое давление сжатого воздуха в полостях пневмоцилиндра и пневмокамеры (0,4…0,5 МПа); относительно большие размеры для получения значительных усилий на штоке.

Классификация пневмоприводов

1. По составу: приводы состоят из пневмодвигателей, пневмоаппаратуры и воздухопроводов.

2. По виду пневмодвигателя различают пневматические цилиндры с поршнем и пневматические камеры с диафрагмой.

3. По способу компоновки с приспособлениями различают встроенные, прикрепляемые, универсальные приводы. Встроенные составляют с корпусом единое целое. Прикрепляемые можно отсоединять и использовать в других приспособлениях. Универсальные – это пневмоагрегаты, применяемые для перемещения зажимных устройств в различных приспособлениях;

4. По способу действия пневмодвигатели бывают одно- и двухстороннего действия (у двигателей одностороннего действия обратный ход осуществляется пружиной, они применяются в случаях, когда для зажима требуется значительно большая сила, чем для отжима);



5. По виду установки различают вращающиеся и невращающиеся приводы. Невращающиеся применяют на столах сверлильных и фрезерных станков, вращающиеся – в патронах токарных станков.

Пневматические поршневые приводы Приводы одностороннего действия. Сжатый воздух подается только в одну полость 1 пневмоцилиндра и перемещает поршень 2 со штоком 4 вправо при зажиме детали. При разжиме поршень 2 со штоком 4 отводится влево пружиной 3, установленной на штоке, а воздух через золотник 5 краПриспособления для обработки материалов на 6 уходит в атмосферу (рис. 5.1, а).

Приводы двустороннего действия. Сжатый воздух поочередно подается в полости 1 и 3 пневмоцилиндра и перемещает поршень со штоком при зажиме и разжиме детали. Золотник 6 распределительного крана 5 при повороте рукоятки производит последовательную подачу сжатого воздуха в полость 1 или 3 пневмоцилиндра и выпуск воздуха из полостей 1 или 3 в атмосферу (рис. 5.1, б).

Рисунок 5.1 - Пневматические поршневые приводы: а - одностороннего действия, б двухстороннего действия Расчет пневмоприводов при их заданных размерах сводится к определению развиваемой силы на штоке Q.

Часто решается обратная задача, когда по заданной силе Q и известному давлению в пневмомагистрали выявляются размеры пневмопривода, осуществляется его выбор и конструирование.

В ходе расчета определяют также время срабатывания пневмопривода и расход сжатого воздуха.

1. Осевая сила на штоке поршневого привода и диаметр цилиндра связаны следующими соотношениями.

Для цилиндров одностороннего действия:

–  –  –

В этих формулах:

D – диаметр пневмоцилиндра (поршня) в мм;

d – диаметр штока поршня в мм;

p=0,40 МПа – давление сжатого воздуха;

=0, 85... 0,9 – КПД потерь в пневмоцилиндре;

Q 1 -- сила сопротивления возвратной пружины в конце рабочего хода поршня, Н. Принимают Q 1 =0, 05... 0,2Q в конце рабочего хода поршня.

Практически принимают диаметры рабочей полости цилиндров из ряда: 75, 100, 125, 200, 250, 300, 350 мм. Упрощенно для цилиндра двустороннего действия можно принять D2,2 Q, если принять давление сжатого воздуха p=0,4 МПа и учесть коэффициент запаса, равный 1,5.

Сила на штоке в конце хода поршня определяется не величиной давления в рабочей сети, а разностью давлений в штоковой и бесштоковой областях, которая может быть в 2…2,5 раза меньше давления в сети.

Для решения обратной задачи приведенные зависимости решаются относительно диаметра цилиндра D. При этом можно принять

–  –  –

где t c – время срабатывания в с; L – длина хода поршня, см; d 0 -- диаметр воздуховода, см; v -- скорость перемещения воздуха (при рабочем давлении p=0,5 МПа принимают равной v=1500...2500 см/с). Более точно время срабатывания определяют по диаграмме работы, которая учитывает время выстоя поршня и другие промежутки времени.

3. Расход сжатого воздуха Для цилиндров одностороннего действия W =Vn, для цилиндров двустороннего действия W =V V 1 n, где V и V 1 -- соответственно рабочие объемы в бесштоковой и штоковой полостях, см3 ; n – число рабочих ходов поршня пневмоцилиндра в час.

Приспособления для обработки материалов Вращающиеся пневмоцилиндры применяются как силовой узел, для патронов, оправок и других приспособлений на токарных, токарно-револьверных и круглошлифовальных станках (ГОСТ 16683-71). Назначение

– зажим и разжим деталей. Вращается вместе со шпинделем станка; при поступлении воздуха в правую или левую полость происходит движение штока, который соединен с механизмом, перемещающим кулачки патрона (рис. 5.2). Применяют нормализованные пневмоцилиндры с воздухопроводящей муфтой, а также пневмоцилиндры с полым штоком.

Рисунок 5.2 - Вращающийся пневмоцилиндр

Стационарные пневмоцилиндры – пневмоцилиндры, корпус которых жестко закреплен на приспособлении. Предназначены для механизации и автоматизации станочных приспособлений (ГОСТ 15608-70). Пример

– стационарный пневмоцилиндр двустороннего действия, который крепится к корпусу приспособления удлиненными стяжками (рис. 5.3). Сжатый воздух подается в полости цилиндра через штуцера по коническим отверстиям крышек 2 и 6.

Применяют также пневмоцилиндры с двумя поршнями на общем штоке, и цилиндры двустороннего действия с двумя поршнями на разных штоках.

–  –  –

Плавающие пневмоцилиндры – цилиндры, в которых сжатый воздух перемещает корпус и поршень при зажиме и разжиме детали одновременно в двух противоположных направлениях. Применяются как механизированные приводы в специальных станочных приспособлениях.

Диафрагменные пневмоприводы (пневмокамеры) – подразделяют на универсальные, встраиваемые и прикрепляемые. Бывают одностороннего и двухстороннего действия.

Пневмокамера состоит из корпуса 5 и крышки; между ними винтами зажата тарельчатая резинотканевая диафрагма 6, жестко прикрепленная к стальному диску 4, установленному на штоке 8. Во время перемещения диафрагмы вправо воздух через отверстие «а» уходит в атмосферу. Возврат в камерах одностороннего действия осуществляется с помощью пружины.

Корпус и крышку выполняют из серого чугуна, алюминиевого сплава АЛ9В или штампуют из стали. Тарельчатые диафрагмы изготавливают в пресс-формах из четырехслойной ткани бельтиг и с обеих сторон покрывают маслостойкой резиной. Применяют также плоские диафрагмы из листовой технической резины или транспортерной ленты. Расчетные диаметры D пневмокамер: 75, 125, 160, 200, 250, 320, 400, 500 мм. Толщина диафрагмы h=4...8 мм. Диаметр опорных дисков для резинотканевых диафрагм d =0,7 D, для резиновых d =D2h 2... 4 мм.

Обычно используют не всю длину рабочего хода штока диафрагмы, а только часть ее, чтобы сила составляла 80...85% от силы при исходном положении штока.

–  –  –

Рисунок 5.4 - Пневмокамера: а – одностороннего действия, б – двухстороннего действия Применяют также вращающиеся пневмокамеры.

Вспомогательная аппаратура пневматических приводов – распределительные краны; регуляторы давления; влагоотделители (фильтры для очистки сжатого воздуха от влаги и примесей), маслораспылители (маслораспылитель расположен перед распределительным краном и служит для насыщения сжатого воздуха распыленным маслом для смазки трущихся поверхностей пневмоцилиндра).

5.2 Гидравлические приводы Гидравлический привод – самостоятельная установка, состоящая из электродвигателя, рабочего гидроцилиндра, насоса для подачи масла в цилиндр, бака для масла, аппаратуры управления и регулирования и трубопроводов. Может обслуживать одно приспособление или группу из 25-35 приспособлений, расположенных на различных станках. По сравнению с пневматическими приводами гидравлические имеют ряд преимуществ:





1) высокое давление масла на поршень гидроцилиндра создает большую осевую силу на штоке поршня; 2) вследствие высокого давления масла можно уменьшить габариты и вес цилиндра; 3) бесступенчатое регулирование сил зажима и скоростей перемещения; 4) высокая равномерность перемещения поршня вследствие несжимаемости масла.

Недостатки: сложность гидроустановки и выделение площади для ее размещения; утечки масла.

–  –  –

ванные; одностороннего и двухстороннего действия; толкающие и тянущие (рис. 5.6). Размеры всех деталей гидроцилиндров нормализованы.

Расчет гидравлических зажимных устройств Исходные данные к расчету: требуемая сила Q на штоке (Н), которая зависит от удельного давления масла и площади поршня гидроцилиндра; длина хода поршня L (м) и время рабочего хода поршня t (мин).

1. Расчет силы на штоке выполняют по следующим формулам.

Для толкающих цилиндров одностороннего действия:

–  –  –

Для цилиндров двухстороннего действия:

при подаче масла в бесштоковую полость Q= / 4 D2 p ;

при подаче масла в штоковую полость Q= / 4 D 2 d 2 p.

В этих формулах D – диаметр поршня в мм; p – давление масла на поршень (2…7,5 МПа); =0, 85... 0,9 – КПД гидроцилиндра; Q 1 – сила сопротивления сжатой пружины при крайнем рабочем положении поршня, Н; d – диаметр штока, мм.

2. Расчет диаметра поршня (обратная задача).

Задаваясь давлением масла и определяя площадь поршня, можем найти диаметр поршня (в мм):

–  –  –

где N – мощность в кВт, а 2 -- общий КПД насоса.

5.3 Пневмогидравлический привод Пневмогидравлические приводы сочетают в себе простоту конструкции пневмоприводов с преимуществами гидроприводов. Обеспечивают быстроту перемещения зажимных устройств, небольшие габариты конструкции, создание больших сил зажима, сравнительно небольшую стоимость. Применяют преимущественно в серийном производстве.

Пример – пневмогидравлический привод с преобразователем давления прямого действия (рис. 5.7). Принципиальная схема работы основана на непосредственном преобразовании давления сжатого воздуха в высокое давление масла.

Рисунок 5.7 - Пневмогидравлический привод прямого действия

Состоит из пневмоцилиндра 2 одностороннего действия с поршнем 4 и гидравлического цилиндра одностороннего действия с поршнем 6. Сжатый воздух поступает из воздушной сети через распределительный кран в бесштоковую полость 3 пневмоцилиндра 2 и перемещает поршень 4 со штоком 5 влево. Шток давит на масло, которое перемещает в гидроцилиндре 1 поршень 6 со со штоком 7 влево. Коэффициент усиления давления i= p м / p v=D 2 / d 2 составляет 16…21.

Применяют также пневмогидравлические приводы последовательного действия, которые отличаются от приводов прямого действия наличием полости низкого давления масла. Обеспечивают большее давление масла и больший ход рабочих поршней гидроцилиндров (рис. 5.8).

Преобразователь последовательного действия работает по следуюПриспособления для обработки материалов щему замкнутому циклу.

1. При низком давлении масла шток предварительно зажимает деталь.

2. При высоком давлении масла шток осуществляет окончательный зажим.

3. После обработки механизм высокого давления переключается на разжим.

Рисунок 5.8 - Пневмогидравлический привод последовательного действия: 1 – распределительный кран, 2 – пневмокамера, 3 – диафрагма, 4 – пневмоцилиндр, 5 – шток пневмоцилиндра, 6, 7 – полости преобразователя, 8 – силовой гидроцилиндр, 9 – шток силового гидроцилиндра, 10 – поршень силового гидроцилиндра При перемещении штока пневмоцилиндра вправо и выгибании диафрагмы 3 вверх масло выжимается в полость силового гидроцилиндра.

Происходит предварительный зажим. При вхождении штока в полость 7 полость 6 перекрывается, скорость перемещения силового штока 9 уменьшается, а сила увеличивается. Происходит окончательный зажим детали.

–  –  –

где P – сила, прикладываемая рабочим к рукоятке винта (Н); L – расстояние от точки приложения силы до оси винта, см; rср -- средний радиус резьбы винта, см; 2° 30'...3° 30' -- угол подъема резьбы; 6° 34' -- угол трения в резьбовом соединении; = 0,9 -- коэффициент, учитывающий трение в уплотнениях; Q1 -- сила сопротивления возвратной пружины, Н.

5.5 Электромеханический привод Применяют для перемещения зажимных устройств на токарно-револьверных, фрезерных, агрегатных станках и автоматических линиях. Состоит из электромотора, редуктора и винтовой пары.

Тяговая осевая сила электропривода

–  –  –

На рис. 5.10, а, показан привод для вращающегося приспособления.

Когда достигнута требуемая сила зажима, правая часть муфты 3 преодолевает сопротивление пружины и отжимается вправо, вследствие трапециевидной формы зубьев проскальзывает.

На рис. 5.10, б, показан привод для вращающегося приспособления.

Шестерня 3 свободно сидит на валу 4. Для сцепления имеются выступы.

Отключение – при повышении силы тока (через реле). При разжиме останов осуществляется путевым выключателем.

5.6 Вакуумный привод

–  –  –

5.7 Электромагнитные и магнитные приводы Применяют в виде электромагнитной и магнитной плит на горизонтально-фрезерных, плоскошлифовальных станках (рис. 5.12).

В электромагнитном приспособлении (рис. 5.12, а) магнитная цепь состоит из электромагнитных катушек 5 (источник энергии), магнитопровода 3, обрабатываемой детали 1 и второго магнитопровода 3. Чтобы магнитный поток прошел через рабочий зазор, магнитопроводы 3 изолированы от корпуса адаптерной плиты 2 приспособления немагнитной прокладкой 4.

В магнитном приспособлении (рис. 5.12, б) магнитная цепь состоит из постоянных магнитов 5 (источник энергии); магнитопровода 3, обрабатываемой детали 1, магнитопроводов 8 и 6, основания 7.

–  –  –

6 Делительно-поворотные, направляющие и вспомогательные устройства

6.1 Делительно-поворотные устройства Делительные устройства применяют в делительных приспособлениях для изменения положения обрабатываемой заготовки или собираемой сборочной единицы относительно режущего инструмента или оборудования. Их выполняют таким образом, что в процессе поворота обрабатываемая деталь оставалась в зажатом положении.

Для любого делительного устройства, независимо от его конструкции, основными элементами являются делительный диск и фиксаторы, связывающие подвижную часть приспособления с неподвижной.

Делительный диск или рейка имеют определенное число пазов или отверстий, равное числу позиций (поворотов). Форма пазов должна точно соответствовать форме фиксатора, т.к. от этого зависит точность фиксации.

Универсальная делительная головка Универсальная делительная головка (УДГ) предназначена для поворота обрабатываемой детали на заданную величину при выполнении различных фрезерных, зубофрезерных, расточных, сверлильных, разметочных и других подобных работ.

С помощью УДГ можно делить обрабатываемую деталь по окружности на любое число частей до 400 без интервалов на некоторое число более 400 с интервалами. Кроме того, можно осуществлять фрезерование спирали с шагом от 25 до 2880 мм.

Головка включает в себя корпус, чугунное основание со стяжными дугами, делительный диск с рукояткой, шпиндель (рис. 6.1). Ослабив гайки, можно поворачивать корпус на определенный угол. Отсчет угла производится по шкале и нониусу.

–  –  –

тех случаях, когда не требуется большой точности. При этом червяк 4 выводится из зацепления с червячным колесом 5 (рис. 6.2). Поворот и фиксация производится по лимбу непосредственного деления 9 с помощью фиксатора 8. Поворот шпинделя производится от руки.

Простое деление окружности на равные и неравные части производится при неподвижном делительном диске 6, зафиксированном стопором

7. Шпиндель 1 получает вращение от рукоятки-фиксатора 2 через пару шестерен 3, червяк 4 и червячное колесо 5. Величина поворота рукоятки отсчитывается по отверстиям на выбранной окружности делительного диска. На делительном диске двенадцать рядов отверстий (16, 17, 19, 21, 23, 30, 33, 37, 39, 41, 49, 54 отверстия в ряду).

Величина поворота рукоятки-фиксатора определяется по формуле, n= z где z – число частей, на которого требуется разделить закрепленную в головке деталь.

Например, при z=18 имеем n= =2 =2. Это означает, что для очередного деления необходимо повернуть рукоятку головки на 2 полных оборота и довернуть ее на 12 отверстий в ряду из 54 отверстий.

Для удобства отсчета пользуются раздвижным сектором, состоящим из линеек, зажимного винта и пружинной шайбы. Сектор устанавливают так, чтобы число отверстий между линейками было на единицу больше числа, полученного при подсчете.

При дифференциальном делении угол поворота шпинделя определяется величиной поворота рукоятки-фиксатора относительно делительного диска и величиной поворота самого диска, который получает вращение через сменные шестерни 10, установленные на гитаре 11, и пару конических шестерен 12. Передаточное число сменных шестерен определяется по формуле x z, i= x где x – некоторое вспомогательное число; z – число частей окружности.

Число x должно иметь наибольший общий делитель с числом отверстий на окружности диска.

–  –  –

Рисунок 6.3 - Конструктивные исполнения делительных головок Различные варианты конструктивных исполнений делительных головок прказаны на рис.

6.3.

6.2 Направляющие элементы Применяют при выполнении отдельных операций механической обработки (сверления, растачивания), когда нежесткость режущего инструмента или неправильная его заточка, а также недостаточная жесткость технологической системы в целом, могут привести к изменению направления резания. В качестве таких элементов при сверлении, растачивании, зенкеровании и других операциях используются отверстия или кондукторные втулки, устанавливаемые в корпусе или крышке приспособления.

По конструкции кондукторные втулки разделяются на постоянные, сменные и быстросменные.

–  –  –

Сменные и быстросменные втулки используют в приспособлениях крупносерийного и массового производства (рис. 6.5).

Быстросменные втулки с замком (рис. 6.6) применяют при сверлении отверстия несколькими последовательно работающими инструментами (сверло, зенкер, развертка).

Рисунок 6.6 - Быстросменные кондукторные Рисунок 6.

7 - Специальная втулки кондукторная втулка Кроме того, конструкция кондукторных втулок должна обеспечивать отсутствие деформации инструмента от неуравновешенности сил резания.

Пример специальной конструкторской втулки показан на рис. 6.7.

Постоянные втулки устанавливают по посадке H7/h6, сменные и быстросменные – по посадке H7/g6. Отверстия кондукторных втулок для направления режущего инструмента изготавливают по 7 квалитету. Материалы для изготовления втулок: стали У10А, У12А с закалкой до HRC 60...65 (для диаметров до 25 мм), стали 20, 20Х с цементацией и закалкой (для диаметров свыше 25 мм). Примерный срок службы – 12...16 млн. отверстий. Средний износ втулки на 10 м пути составляет 3...5 мкм (чугун), 4...6 мкм (сталь).

6.3 Шаблоны, установы и копиры Шаблоны и установы позволяют точно и быстро выставить инструмент. Для повышения точности и ускорения наладки осевой инструмент настраивают вне станка на специальных приспособлениях. В конструкцию Приспособления для обработки материалов

–  –  –

7 Традиционная методика проектирования приспособлений Рассмотрим основные этапы проектирования приспособлений.

7.1 Анализ исходных данных Исходные данные включают чертеж объекта, устанавливаемого в приспособлении; технические требования приемки объекта; операционные карты технологического процесса изготовления объекта на ту операцию, для которой проектируется приспособление.

В процессе анализа исходных данных определяются:

схема базирования объекта;

• размеры, допуски, шероховатость его поверхностей;

• материал и его характеристики;

• характеристики технологического оборудования (в первую очередь • стола) – размеры и расположение баз стола под установку приспособления (Т-образные пазы, посадочные места шпинделя и т.д.);

комплект технологических или измерительных баз объекта;

• точность обработки на данной операции;

• режимы резания;

• затраты штучного времени на операцию;

• тип производства;

• программа выпуска.

• Перед проектированием приспособления также следует ознакомиться с основными параметрами технологического оборудования (станка), на котором оно будет использоваться.

7.2 Формулирование служебного назначения приспособления Формулирование служебного назначения приспособления основывается на качественном и количественном анализе исходной информации.

Правильно сформулированное служебное назначение приспособления во многом определяет его качество.

Формулирование служебного назначения должно включать:

• число объектов, устанавливаемых в приспособлении;

• габаритные размеры объекта;

• комплект баз, по которым базируется объект;

Приспособления для обработки материалов

• точность его установки;

• уровень сил и моментов зажима;

• условия, в которых приспособление эксплуатируется, в первую очередь особые условия: наличие высоких или низких температур, агрессивной среды и т.п.

Пример. Специальное приспособление предназначено для установки одной заготовки корпуса редуктора из стали 45 на плоскость и два цилиндрических штыря, один из которых срезанный, с точностью по размеру A с допуском T =0,04 мм, по размеру Б с допуском T =0,03 мм и допуском на отклонение от параллельности основанию B в пределах 0,02 мм на длине 200 мм, с прижимом заготовки к установочной базе силой не менее 3000 Н.

7.3 Разработка принципиальной схемы приспособления Принципиальная схема включает схему расположения установочных элементов, схему сил зажима объекта, кинематику передачи усилия от привода к зажимным элементам.

Схема расположения установочных элементов определяется схемой базирования и типом установочных элементов. На данном этапе определяют наилучшее расположение установочных элементов в каждой координатной плоскости. Выбирают такую схему их расположения, которая обеспечивает наивысшую точность установки и наибольшую устойчивость базируемого объекта.

При выборе схемы сил зажима решают, на какие координатные плоскости, построенные на установочных элементах приспособления, должно быть направлено силовое замыкание. С точки зрения надежного обеспечения определенности базирования рекомендуется силовое замыкание направлять на каждую из шести опор. Однако, для упрощения приспособления силы обычно прикладывают на координатную плоскость. В частности, на установочную базу часто действует одна, а не три силы зажима. В этом случае точка приложения силы должна быть равноудалена от каждого из трех установочных элементов.

7.4 Общая методика расчета приспособления на точность На точность обработки влияет ряд технологических факторов, вызывающих общую погрешность обработки обр, которая не должна превышать допуск выполняемого размера при обработке заготовки, т.е.

–  –  –

где упр – погрешность вследствие упругих отжатий технологической системы под влиянием сил резания;

н – погрешность настройки станка;

у – погрешность установки заготовки в приспособлении;

и – погрешность от размерного изнашивания инструмента;

т – погрешность обработки, вызванная тепловыми деформациями технологической системы;

ф – суммарная погрешность формы обрабатываемой поверхности, обусловленная геометрическими погрешностями станка и деформацией заготовки при обработке.

Погрешность установки заготовки в приспособлении определяется из выражения

–  –  –

где с – погрешность схемы базирования;

з – погрешность закрепления, возникающая в результате действия сил зажима;

б – погрешность базирования (положения) заготовки, зависящая от приспособления.

В свою очередь, погрешность положения заготовки определяется как

–  –  –

Кроме того, если в приспособлении предусмотрены элементы для направления или определения траектории движения обрабатывающего инструмента (кондукторные втулки, копиры и т.д.), то в общей погрешности заготовки может появиться еще одна составляющая – погрешность п от перекоса инструмента.

Если неравенство (7.4) не выполняется, то следует изменить построение операции обработки или схему установки заготовки в приспособлении.

В связи с большим количеством и сложностью определения входящих в (7.4) величин, допустимую погрешность изготовления приспособления можно определять по упрощенной формуле пр k т k т1 c 2 з 2 2 2 k т2 2, (7.5) у и п где – допуск выполняемого при обработке размера заготовки;

k т – коэффициент, учитывающий отклонение от закона нормального распределения ( k т =1...1,2, большее значение выбирают при менее длинной размерной цепи);

k т1 – коэффициент, учитывающий уменьшение предельного значения погрешности схемы базирования при работе на настроенных станках ( k т1 =0,8...0,85 ) ;

k т2 – коэффициент, учитывающий долю погрешности обработки в суммарной погрешности ( k т2=0,6...0,8 );

– экономическая точность обработки.

Для выявления допустимой погрешности изготовления приспособления следует определить или выбрать из справочников значения входящих в неравенство (7.5) составляющих.

Допуск Допуск берется с чертежа детали (при окончательной обработке поверхности) или с операционного эскиза техпроцесса (при предварительной обработке).

Погрешность схемы базирования c Рассчитывается в каждом конкретном случае по схеме базирования в соответствии с рассмотренной ранее методикой.

–  –  –

Погрешность закрепления з В большинстве случаев можно выбрать по таблицам в зависимости от размера заготовки, характеристики базовой поверхности, способа установки и зажима. Данная величина изменяется в широких пределах примерно от 20 до 600 мкм.

Погрешность установки приспособления на станке у Данная погрешность возникает из-за зазоров между направляющими шпонками или установочными пальцами приспособления и Т-образными пазами или отверстиями стола станка. Рассчитывается по схеме установки в каждом конкретном случае.

Рисунок 7.1 - Схема к определению погрешности установки: 1 – стол станка, 2 – приспособление, 3 – шпонка, 4 – Т-образный паз стола, 5 – заготовка В общем случае (рис.

7.1) погрешность установки можно определить по формуле

–  –  –

где m – длина заготовки, s – наибольший зазор между шпонкой и пазом, l – расстояние между направляющими шпонками. В серийном производстве при правильном выборе зазоров в сопряжениях величина у составляет 0,02...0,1 мм.

Погрешность положения из-за перекоса и смещения инструмента п Данная погрешность возникает в связи с неточностью изготовления направляющих элементов приспособления. При расчете п руководствуются схемой направления обрабатывающего инструмента. Так, при расчете кондуктора на точность (рис. 7.2)

–  –  –

ской головкой происходит в первый период работы быстро, а затем замедляется, подчиняясь параболическому закону. Более равномерно изнашиваются опоры с развитой несущей поверхностью.

Износ установочных элементов приближенно оценивают по следующим формулам. Для опор с малой поверхностью контакта

–  –  –

В этих формулах И – размерный износ опоры, мкм; 1, 2 – постоянные из справочников; N – количество контактов с заготовкой (установка, снятие) в год, m – показатель степени, равный 0,4...0,6.

Тогда величина погрешности определяется по формуле

–  –  –

где n – число лет работы приспособления.

Экономическая точность обработки Определяют по таблицам в зависимости от конкретного метода механической обработки и применяемого режущего инструмента.

7.5 Выбор материалов и расчет на прочность Материалы деталей приспособления выбирают исходя из условий работы и эксплуатационных требований. Как правило, при выборе материалов используют имеющийся опыт проектирования аналогичных конструкций, а также рекомендации из специальной технической литературы. Кроме того, рассматривают также вопрос о необходимости и виде покрытия, химической или электрохимической обработки деталей. Применяют лакокрасочные, гальванические, химические, металлизированные и другие покрытия.

Для обеспечения необходимой износостойкости, жесткости и прочности установочные элементы изготавливают из углеродистых сталей У7А...У10А с закалкой до твердости 56...61 HRC или из сталей 20, 20Х и 15 ХМ с цементацией и последующей закалкой до той же твердости. Кроме того, контактирующие поверхности обрабатываются до Ra 0,63...0,16.

Приспособления для обработки материалов Наиболее распространены следующие расчеты на прочность деталей приспособления.

1. Проверка на прочность стержня круглого сечения, нагруженного осевой силой:

–  –  –

где P – сила в кН; d – диаметр опасного сечения, мм; [ ] – допускаемое напряжение растяжения (сжатия), МПа.

При наличии шпоночного паза диаметр увеличивают на 5...10% по сравнению с расчетным.

2. Расчет круглого вала или оси на изгиб:

–  –  –

где d – диаметр вала, мм; M изг – изгибающий момент, Hмм, [ изг ] – допускаемое напряжение при изгибе, МПа; k 0 =d 0 / d – отношение внутреннего диаметра к наружному.

3. Расчет круглого вала на кручение:

–  –  –

случаях, он дает бльшие значения диаметров валов и осей.

7.6 Технико-экономическое обоснование применения приспособления Необходимость выполнения такого расчета в ходе проектирования возникает в том случае, когда существует несколько различных конструктивных вариантов приспособления для конкретной операции обработки детали. В этом случае можно сравнить элементы себестоимости обработки, зависящие только от конструкции приспособления. При этом считается, что расходы на режущий инструмент, амортизацию станка, электроэнергию равны для всех вариантов. Элементы себестоимости можно найти по формулам:

–  –  –

где N – число деталей в приспособлении, С – коэффициент, зависящий от сложности конструкции (от 1 до 7), который можно выбрать из специальных таблиц.

Например, для мелких приспособлений с простыми корпусами и зажимами с числом деталей до 5 штук C =1, для крупных приспособлений с приводами с числом деталей 60...95 штук C =7.

7.7 Определение технических требований на приспособление Технические требования указывают необходимую точность сборки приспособления, условия регулировки и отладки, методы проверки его установки на технологическом оборудовании.

Основной группой требований является точность относительного расположения комплектов баз приспособления. Данные требования определяются из решения размерной цепи. За замыкающее звено размерной цепи принимают найденную погрешность пр. Далее допуск размера разбивают на допуски размеров составляющих приспособление деталей. После выявления размерной цепи решается прямая задача, т.е. определяются размеры и допуски звеньев размерной цепи.

Рисунок 7.4

Пример. При обработке поверхности выдерживается размер а. (рис.

7.4). При расчете приспособления на точность в качестве расчетного параметра был выбран допуск параллельности поверхности А установочных элементов относительно поверхности Б корпуса, которой приспособление Приспособления для обработки материалов устанавливается на столе фрезерного станка ( пр =0,03 на длине 300 мм).

Полученный расчетом допуск пр принимается за допуск замыкающего звена размерной цепи (рис. 7.5).

По методу полной взаимозаменяемости получаем 1 = 2 = 3=0,01 мм на длине 300 мм.

Похожие работы:

«Объединение независимых экспертов в области минеральных ресурсов, металлургии и химической промышленности _ Обзор рынка тампонажного цемента в России Издание 2-ое, дополненное и переработанное Демонстрационная версия Москва декабрь, 2011 Internet: www.infomine.ru e-mail: info@infomine.ru Обзор рынка...»

«Технические спецификации 5577ХС1Т Программируемая логическая интегральная схема 5577ХС1Т Микросхемы программируемых логических интегральных схем (ПЛИС) специального назначения предназначены для применения в изделиях, требующих нестандартных схемотех...»

«Министерство регионального развития Российской Федерации СВОД ПРАВИЛ СП 147.13330.2012 ЗДАНИЯ ДЛЯ УЧРЕЖДЕНИЙ СОЦИАЛЬНОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ. ПРАВИЛА РЕКОНСТРУКЦИИ Издание официальное Москва СП 147.13330.2012 ПРЕДИСЛОВИЕ Цели и принципы стандартизации в Российской Федерации установлены Федеральным законом от 27 декабря...»

«МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ "ЛЭТИ" им. В. И. УЛЬЯНОВА (ЛЕНИНА) НАНОИНДУСТРИЯ И ТЕХНОЛОГИИ БУДУЩЕГО МАТЕРИАЛЫ VI ЕЖЕГОДНОЙ КОНФЕРЕНЦИИ С МЕЖДУНАРОДНЫМ УЧАС...»

«Keysight Technologies Векторные анализаторы цепей Keysight FieldFox 9/14/18/26,5 ГГц Технический обзор N9925A N9926A N9927A N9928A Выполнение полевых измерений в СВЧ диапазоне с помощью высококачественных приборов Keysight Комплект оборудования для работы Основные возможности в полевых условиях должен содержать именно те приборы, кото...»

«Санкт-Петербургский государственный университет информационных технологий, механики и оптики Кафедра "Компьютерные технологии" А.В. Вокин, И.А. Пименов, А.А. Шалыто Имитация работы автоматической коробки...»

«ОТЧЕТ О ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ОТДЕЛА КАПИТАЛЬНОГО СТРОИТЕЛЬСТВА, АРХИТЕКТУРЫ И ЖКХ АДМИНИСТРАЦИИ КОТЕЛЬНИКОВСКОГО МУНИЦИПАЛЬНОГО РАЙОНА ЗА 2 0 1 5 ГОД г.К отельниково 2 0 1 6 В соответствии с Положением о муниципальных целевых программах Котельниковского муниципального района, утвержденного постановлением главы Котельников...»

«2012 · № 4 ОБЩЕСТВЕННЫЕ НАУКИ И СОВРЕМЕННОСТЬ А.С. РАДИЛОВ, М.Ф. ЦИМБАЛ Технологии манипулирования сознанием и вовлечение в терроросреду В статье анализируется процесс вовлечения лич...»








 
2017 www.doc.knigi-x.ru - «Бесплатная электронная библиотека - различные документы»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.