Расчет точности контрольного приспособления

2. КОНСТРУКТОРСКАЯ ЧАСТЬ

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

     2.1. ОПИСАНИЕ РАБОТЫ ПРИСПОСОБЛЕНИЯ

     Деталь  обрабатывается на станке 2204ВМФ4, производство крупносерийное, программа выпуска (на каждую деталь) 5000  шт.                                                               Станочное приспособление на операцию 015 (токарная) с механизированным зажимом заготовки состоит из следующих элементов:

         1. Установочные – пальцы: срезанный и цилиндрический.

           2. Зажимные – плита с пальцами, прихваты пневмокамер.  

         3. Вспомогательные – 2- тумбы.

         4. Крепежные - болты, штифты, винты.

         5. Корпусные – корпус.

      После  очистки установочной зоны приспособления  от стружки заготовку устанавливают отверстиями на пальцы и зажимают заготовку прихватом посредством пневмопривода.

      Приспособление  центрируется на столе станка и закрепляется тремя Т-образными болтами, входящих в пазы стола.

      Количество  гостированных деталей в приспособлении  составляет 65% от общего числа элементов приспособления. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

     2.2. РАСЧЕТ ДИАМЕТРА СРЕЗАННОГО ПАЛЬЦА

     Исходные  данные:

• межцентровые расстояния отверстий, мм:

                                        для деталей 1,2  130±0,031;

                                        для деталей 3,4  110±0,031;

• диаметр отверстия, мм:

                                       для деталей 1,2  Æ29,5^+0,33;

                                        для деталей 3,4  Æ27^+0,33;

• межцентровые расстояния пальцев, мм:

                                        для деталей 1,2  130±0,015;

                                        для деталей 3,4  110±0,015;

• диаметр цилиндрического пальца, мм:

                                         для деталей 1,2  Æ29,5^-0,01_-0,03;

                                        для деталей 3,4  Æ27^-0,01_-0,03;

     Расчет  ведем по формулам [12] с.274.  Результаты сводим в таблицу 2.1 

Таблица 2.1            Расчет размеров срезанного пальца

 

                                                                          

     2.3. РАСЧЕТ ТОЧНОСТИ БАЗИРОВАНИЯ  В ЗАЖИМНОМ ПРИСПОСОБЛЕНИИ

     Заготовка базируется по поверхности 185 мм.

                                      (2.1)                                                                        e_доп=                       (2.2)

    где d_Т- допуск на изготовляемый размер, мкм, d_Т=74 мкм

          Р_у - сила упругих отжатий, н;     

         åDФ- суммарная погрешность формы обрабатываемой поверхности, зависящая от геометрических погрешностей станка и деформаций заготовки при ее закреплении, определяем по нормам точности на станки новые или прошедшие капитальный ремонт, для вертикально-фрезерного åDФ=10 мкм,

             Δ_у – колебание упругих деформаций технологической системы под влиянием нестабильных нагрузок, по [8] , с.27

J=Р_у/∆у ,                                                  (2.3) 

     где ∆_у- смещение под действием этой силы, мкм.

    По  таблице 11 для станка вертикально- фрезерного станка при размере стола 500мм

J=20000*1000/400=50000 Н/мм.

 Тогда для  окончательного растачивания смещение  составит :

J=3,8*60*102/180,5*1/50000=0,0025 мм ,

                                             Δ_у =2,57 мкм;

 Δ_н – погрешность настройки станка на выдерживаемый размер с учетом точностной характеристики применяемого метода обработки [38], с.71 , мкм: 

,                                         (2.4)

где ∆_и- допустимые погрешности измерения размеров, в зависимости от номинального размера и квалитета, мкм, табл.27  ∆_и=7;

 ∆_р – погрешность регулирования инструмента при наладке на размер, мкм, табл.26 ∆_р=2;

           К_р,К_и- коэффициент, учитывающие отклонения законов распределения величин ∆_и, ∆_р от нормального закона распределения, 1и 1,14 соответсвенно;

                                       (2.5)

где  Δ_и – погрешность от размерного износа режущего инструмента, мкм [8], с.84 ,мкм

,                                                (2.6)

  где L-длина резания ,мм,

        D-диаметр обрабатываемого отверстия, мм, Ø80;

        l-длина обрабатываемой поверхности , мм, 76;

        u₀-размерный износ инструмента ,мкм, табл.29  u₀=2 . 

, 

       где ΣΔ_ст – геометрические погрешности станка, влияющие на      выдерживаемый размер с учетом износа станка за период эксплуатации, ΣΔ_ст =4 мкм (таблица 23 [8]);

                    ΣΔ_т – колебание упругих объемных и контактных деформаций элементов технологической системы от нагрева за счет теплоты, выделяющейся при резании, от трения подвижных элементов системы и колебаний температуры в цехе.

      Приближенно примем ΣΔ_т = (0,3…0,4)·Δ_Σ [8, с.76]. Приравняв Δ_Σ к δ_т, получим:

    ΣΔ_т =(0,3…0,4)·δ_т=(0,3…0,4)·74=22,2 мкм. 

    e_доп=

 

     Для расчета приспособления на точность, должно выполняться следующее условие:

    e_У

e_доп

      Определим погрешность установки, [8]: 

    e_У=                                         (2.7)

       где e_Б- погрешность базирования находим по формуле, мкм:

    

    

,

       ε₀- допуск отверстия, мкм.

    

      При этом, согласно [8] с.48 данная формула учитывает погрешность приспособления.

        e_З- погрешность закрепления, принимаем 0,1 от допуска 1/3-1/10 от обрабатываемого размера: e_З=74/5=14,8 мкм. 

    e_У=

     Вывод: погрешность установки заготовки  в приспособление меньше допустимой погрешности (36,2 мкм ≤ 50,62 мкм), следовательно, приспособление удовлетворяет требованиям по точности. 
 
 

     2.4. РАСЧЕТ ЗАЖИМНОГО УСТРОЙСТВА 
 
 

L_Q=150 мм ;

L_Z=65 мм;

L_X=40.5 мм;  

    Рисунок 2.1 . Схема действия сил на деталь при растачивании. 

         Для определения сил зажима Q^' рассмотрим сумму моментов, создаваемых относительно  точки О₂ : 

                                           (2.8) 

                                                 (2.9)

     Определяем  главную составляющую силы резания Рz исходя из мощности, необходимой для резания, Н:

N = 3,16 кВт

, [7], c.290

    Отсюда  Р_Z ,H :

    

,

    

. 

    

 

      Для уточнения сил зажима Q необходимо учесть, что деталь зажимается 2 прихватами, т. е. сила зажима Q^/ делится на 2 ; кроме того расчетная сила зажима умножается на коэффициент запаса К : 

 

    К  = К₀ ×К₁ ×К₂ ×К₃ ×К₄ ×К₅ ×К₆ , [13], c.85                            (2.10)