Проектирование технологической оснастк

Наряду со многими  факторами на точность обработки  деталей существенное влияние оказывает  погрешность изготовления приспособления. Рассмотрим методику расчета допускаемой погрешности изготовления приспособления. Будем исходить из того положения, что суммарная погрешность обработки, складывающаяся из погрешностей, вносимых приспособлением, и погрешностей способа обработки, не должна быть больше допуска на соответствующий заданный размер заготовки:

                                             

где – суммарная погрешность, вносимая приспособлением;

– суммарная погрешность способа  обработки, включающая погрешности  упругих деформаций системы СПИД, размерного износа инструмента, погрешности настройки станка, температурных деформаций и т.п.; – допуск на размер детали, выполняемый на данной операции.

Погрешность, вносимая приспособлением, может рассматриваться как состоящая из следующих элементарных погрешностей:

                          ,

где ε_б – погрешность базирования заготовки в приспособлении;

ε_з – погрешность закрепления, возникающая вследствие деформаций заготовки и элементов приспособления от действия сил зажима;

ε_у – погрешность установки приспособления на станке;

ε_и – погрешность изготовления элементов приспособления;

ε_н – погрешность настройки (направления) режущего инструмента относительно направляющих элементов приспособления.

 

Погрешность базирования, ε_б  заготовки в приспособлении для нашего случая равна нулю.

Погрешность закрепления, ε_з=0.05 мм;

Погрешность установки приспособления на станке, ε_у =0.05 мм

Погрешность изготовления элементов приспособления, ε_и=0.15 мм

Погрешность настройки (направления) режущего инструмента относительно направляющих элементов приспособления, ε_н=0.025 мм

                 

Суммарная погрешность способа обработки:

где

DМо – погрешность метода обработки, к₁=0,6;

DС – погрешность от неточности сжатия;

DU – погрешность от неточности изготовления и износа инструмента;

Dизм – погрешность измерения;

Dпз – погрешность зацепления;

Dпн – погрешность пространственного расположения инструмента;

Dпр - погрешность пространственного расположения установочных поверхностей.

                               

                                                      0.168+0.11≤0.4

т.е. выполняется условие DS<Т, следовательно проектируемая конструкция приспособления будет обеспечивать требуемую точность обработки.

 

3.3 Расчёт элементов приспособления на прочность

Функционирование приспособления обусловлено работой пневмоцилиндра двойного действия, который связан с тягой и цанговой оправкой. Данная связь представлена в виде резьбового соединения. Рассмотрим расчёт резьбового соединения штока пневмоцилиндра и тяги приспособления, при статическом нагружении.

Расчёт резьбовых  соединений на прочность:

Наиболее характерные виды разрушения резьбовых соединений – разрыв стержня болта (винта, шпильки) по резьбе или переходному сечению, срез или смятие витков резьбы, повреждение головки болта (винта).

Стандартизация резьб  проведена с учётом условия равной прочности всех элементов соединения. Поэтому можно ограничиваться расчётом по одному, основному, критерию – прочности нарезанной части, а размеры винтов, болтов и гаек принимать по таблицам стандарта в зависимости от рассчитанного диаметра резьбы.

Если болт без предварительной  затяжки нагружен внешней силой F, то опасным является в данном случае сечение стержня, ослабленное нарезкой. Расчёт болта на растяжение ведут по внутреннему диаметру резьбы d₃:

                                                    

где – допускаемое напряжение при растяжении для материала болта, для болтов из углеродистой стали рекомендуется [σ_p] = 0,6σ_т.

F – осевая нагрузка,d_з – расчетный диаметр резьбы,

 

 

 

 

 

Таблица 5

Механические свойства сталей для резьбовых деталей

Класс прочности	Предел прочности, δв, МПа	Предел текучести, δт, МПа	Марка стали
3,6 4,6 5,6 8,8	300-490 400-550 500-700 800-1000	200 240 300 640	Ст.3; 10 20 30;35 35Х,40ХН

 

Допускаемое напряжение на растяжение  определяется по формуле:

                                                   ,

где - допускаемый коэффициент запаса прочности, 1,5…3,0

   Проектировочный расчет ненапряженного болтового соединения сводится к определению внутреннего диаметра резьбы d₁, из условия прочности:

                                 

                                        

                                  

                             

                      

Таким образом, можно сказать, что расчет резьбового соединения на прочность оказался успешным. Конструкция приспособления обеспечивает необходимую прочность.

 

Список использованной литературы

 

1. Амбросимов С.К. Выбор схемы базирования при обработке деталей и сборке узлов: Учебное пособие / С.К. Амбросимов, В.П. Меринов. – Липецк: ЛГТУ, 2002.
2. ГОСТ 21495-76. Базирование и базы в машиностроении.
3. Горошкин А.К. Приспособления для металлорежущих станков: Справочник / А.К. Горошкин. – М.: Машиностроение, 1979.
4. Корсаков В.С. Основы конструирования приспособлений / В.С. Корсаков. – М.: Машиностроение, 1983.
5. Кузнецов Ю.И. Оснастка для станков с ЧПУ: Справочник / Ю.И. Кузнецов, А.Р. Маслов, А.Н. Байков. – М.: Машиностроение, 1990.
6. Переналаживаемая технологическая оснастка. / В.Д. Бирюков, А.Ф. Довженко, В.В. Колчаненко и др.; Под общ. ред. Д.И. Полякова. – М.: Машиностроение, 1988.
7. Справочник технолога-машиностроителя. В 2-х т. Т.2. / Под ред. А.Г. Косиловой и Р.К. Мещерякова. – М.: Машиностроение, 1985.
8. Станочные приспособления: Справочник. В 2-х т. / Ред. совет: Б.Н. Вардашкин (пред.) и др. – М.: Машиностроение, 1984. – Т.1 / Под ред. Б.Н. Вардашкина, А.А. Шатилова, 1984.
9. Станочные приспособления: Справочник. В 2-х т. / Ред. совет: Б.Н. Вардашкин (пред.) и др. – М.: Машиностроение, 1984. – Т.2 / Под ред. Б.Н. Вардашкина, А.А. Шатилова, 1984.
10. Белоусов А.П. Проектирование станочных приспособлений. – М.: Машиностроение, 1980.
11. Лебедев М.Б., Коваленко В.И. Прогрессивные направления развития машино-приборостроительных отраслей и транспорта: Материалы междунар. науч.-техн. конф. студ., асп. и молодых ученых., 17-20 мая 2004г. В 2-х томах. - Севастополь: Изд-во СевНТУ. 2004. – Т.1. С. 43 – 44.