Расчётно-конструкторский анализ станочного приспособления
К4 = 1, характеризует постоянство силы, развиваемой зажимным механизмом;
К5 = 1, характеризует эргономику немеханизированного зажимного механизма;
К6 = 1, учитывают только при наличии моментов;
К = 1,5 ´ 1 ´ 1,2 ´ 1´ 1 ´ 1 ´ К = 1,8; т. к. К < 2,5, принимаем его = 2,5.
f = 0,25; f1 = 0,15 [9] Т.2 стр. 384;
2. Производим расчёт силы на приводе по формуле: ;
где l и l1 – расстояние от опоры рычажного механизма до сил W и W1, l1 = 110 мм; l = 40 мм; h = 0,95;
3. определяем расчёт хода точки приложения усилия зажима к закреплённой детали. Следует определить его минимально необходимое значение по формуле: S min = s + W / j + sS;
где s – допуск на закреплённый размер детали, s = 16 мм;
S – гарантированный запас хода, принимает = 0,6 мм;
j – жёсткость рычажного механизма, принимается = 20 кН/мм;
W – усилие зажима;
S min = 0,6 + 4,625 / 20 + 0,6 = 0,83 мм.
Общий ход равен S = Sс + S min;
где Sс – величина свободного хода, необходимая для установки на съём детали;
.
4. Определяем реакцию в опоре рычага
R = W + W1 = 4625 + 1772 = 6397 H.
5. Находим диаметр опоры рычага из условия прочности на смятие,
6. Ширина рычага В = 2d = 36 мм.
7. В качестве привода рычажного механизма выбираем пневмоцилиндр, который при помощи резьбы связан со штоком приспособления.
Производим расчёт диаметра пневмоцилиндра, расчёт производим по формуле ;
где Q – осевое усилие, Q = W = 4625Н;
r - давление = 0,4 мПа;
h - КПД = 0,95
Принимаем ближайший стандартный Æ пневмоцилиндра = 125 мм. Основные параметры пневмоцилиндра:
D = 125; d = 32 мм; резьба штока внутренняя М120. Расчётное усилие на штоке: толкающее = 4,32 кН; тянущее = 3,96 кН, при давлении воздуха r = 0,4 мПА.
Вывод: Так как расчётная сила на приводе W = 1771 Н = 1,772 кН < 3,96 кН, надёжное закрепление детали будет обеспечиваться.
3.2. Конструирование и расчёт одного режущего инструмента.
Конструирую дисковую трехстороннюю пазовую фрезу для фрезирования паза шириной 5 мм и глубиной 6 мм в заготовке из стали 35 с rв = 500 мПа. Обработка проводится на горизонтально-фрезерном станке 6Р82 с помощью электродвигателя N = 7,5 кВт. Заготовка крепится в приспособлении повышенной жёсткости.
1. Предварительно задаёмся длиной L фрезы (для ширины фрезирования) и соответственно её диаметром D’, числом зубьев Z’ и углом w: L = 5 мм; D’ = 63 мм; Z’ = 16.
2. Скорость движения подачи выбирается по карте 33 стр. 438 [7]. Для фрезирования заготовки из стали дисковой фрезой при определённых условиях работы подача на зуб Sz = 0,08 – 0,15 мм/зуб, принимаем Sz = 0,15 мм/зуб.
3. Диаметр отверстия под оправку .
Главная составляющая силы резания
Равнодействующая сила Р = 1,411 Pz = 1044 Н.
Расстояние между опорами фрезерной оправки принимают в зависимости длины посадочного участка центровой фрезерной оправки l = 400 мм.
Суммарный момент, действующий на фрезерную оправку определяем по формуле:
Допустимое напряжение на изгиб материала оправки принимаем rи.д = 250 мПа.
.