Разработка конструкции специализированного сверлильного приспособления для обработки сквозного отверстия в детали
Курсовой проект - Разное
Другие курсовые по предмету Разное
од действием системы внешних сил.
Силы трения при выводе сверла, вес заготовки не учитываются из-за незначительности их величины по сравнению с другими силами.
На рис. 5.1 приведена схема базирования детали на операции сверления отверстия с указанием сил, действующих на заготовку во время обработки. Смещающее воздействие на заготовку при обработке оказывает момент резания Мо и осевая сила резания Ро. Необходимо определить силу зажима заготовки.
С учетом условий равновесия заготовки в процессе обработки составим следующую систему уравнений:
С учетом равновесия заготовки в процессе обработки составим следующую систему уравнений:
Преобразуем данную систему уравнений:
В данной системе уравнений:
(m = 0,27 кг - масса детали).
Подставив численные значения, получим:
Рисунок 5.1 - Схема к расчету силы зажима заготовки
Решим данную систему уравнений с помощью определителей матрицы:
Проверка правильности расчета:
Следовательно, система решена верно.
При расчете силы зажима вводят коэффициент К, гарантирующий надежное закрепление заготовки в процессе обработки.
где - гарантированный коэффициент запаса;
- при черновой обработке;
- при сверлении;
- при непрерывном резании;
- при использовании механизированного привода;
в данном случае не учитывается, т.к. применяется механизированный привод;
- при установке заготовки на плоские опоры.
Следовательно:
С учетом коэффициента запаса сила зажима W:
Выбор и расчет силового привода
Основным назначением силового привода в приспособлении является создание исходной силы тяги Q, необходимой для зажима заготовки силой W. Наиболее широко при механизации процессов закрепления-открепления заготовки в приспособлениях применяются пневматические приводы благодаря их быстродействию (скорость срабатывания - доли секунды), простоте конструкции, легкости и простоте управления, надежности и стабильности в работе.
В разрабатываемом приспособлении применяется пневмоцилиндр двухстороннего действия.
Определим необходимую силу на штоке пневмоцилиндра с учетом особенности конструкции зажимного механизма приспособления.
На рис. 5.2 и 5.3. представлены схемы для расчета силы на штоке пневмоцилиндра.
Рисунок 5.2 - Схема для расчета усилия на штоке пневмоцилиндра (схема 1)
Рассмотрим схему на рис. 5.2. Как видно из рисунка:
гдеКПД, учитывающий потери на трение в шарнире.
Следовательно:
Рассмотрим схему на рис. 5.3.
Для расчета силы Q составим следующую систему уравнений:
Из уравнения (1) следует:
(3)
Подставив уравнение (3) в уравнение (2), получим:
Рисунок 5.3 - Схема для расчета усилия на штоке пневмоцилиндра (схема 2)
В приспособлениях применяют зажимные механизмы двух типов. К первому типу относятся самотормозящие зажимные механизмы (винтовые, клиновые, эксцентриковые и т.д.). В этих устройствах величина упругого отжима прямо пропорционально приложенным силам. К устройствам второго типа относятся пневматические, гидравлические механизмы прямого действия. В этих устройствах без самоторможения величина отжима зажимного элемента сначала меняется по линейному закону из-за упругих деформаций звеньев, а затем при определенном значении прилагаемой силы элемент может резко переместиться на значительную величину.
Отношение сил Р1 и Р2, соответствующих моменту отрыва заготовки от опор приспособления с зажимным устройством первого и второго типов, можно определить по формуле [9, стр. 68]:
Где жесткость зажимных и установочных элементов приспособления.
Из вышеприведенной формулы следует:
Для расчета силового привода можно брать приближенно [9, стр. 81]:
Следовательно:
Сила на штоке поршневого пневмоцилиндра (тянущая сила):
где - давление воздуха в сети;
D - диаметр поршня;
d - диаметр штока (принимают );
h = 0,850,90 - КПД цилиндра.
Следовательно:
Отсюда:
Принимаем из рекомендуемого ряда D = 0,1 м.
6.Расчет погрешности механической обработки детали в приспособлении
Цель проверочного точностного расчета заключается в оценке возможности получения при обработке заготовки в разработанном приспособлении точности размеров и взаимного расположения поверхностей, заданных в чертеже детали.
В основу расчета положено необходимое условие обеспечения точности при обработке на настроенных станках:
где Т - допуск на выдерживаемый в данной операции размер заготовки или требование к точности взаимного положения обрабатываемой поверхности заготовки относительно необрабатываемой;
D - суммарная погрешность обработки заготовки в приспособлении.
В общем случае суммарная погрешность D складывается из первичных погрешностей, обусловленных влиянием многочисленных факторов, и может быть определена по формуле:
где К - коэффициент, характеризующий отклонение действительных кривых распределения погрешностей от кри