Учебное пособие 800655

диненных обслуживанием станках, к общему фонду времени этих станков за период цикла совмещения.

Для расчета нормы выработки рабочего необходимо сначала определить норму выработки на каждый станок в течение смены по формуле

НТсм. Тобс' . Тотд' . . в.см. Топ.

Если в течение цикла обрабатывается одна деталь, то выработка станка за смену равняется количеству циклов в смену:

где Нв.см. - норма выработки на один станок;

Тобс' . - сумма времени обслуживания рабочего места для всего комплекса станков на смену, мин;

Тотд' . - время на отдых и естественные надобности рабочего на

смену, мин.

Исходя из нормы выработки каждого станка и количества станков, обслуживаемых рабочим, определяется норма выработки

Нв Нв.ст.m.

100

16. РАСЧЕТ СТАНОЧНЫХ ПРИСПОСОБЛЕНИЙ

Станочные приспособления расширяют технологические возможности металлорежущего оборудования, повышают производительность обработки заготовок, облегчают условия труда рабочих и повышают культуру производства на предприятии.

Все приспособления по степени их универсальности подразделяются на универсальные, специализированные и специальные. По назначению и характеру приспособления разбиваются на восемь систем: универсальные приспособления (УП), универсальные безналадочные приспособления (УБП), универсальные наладочные приспособления (УНП), специализированные безналадочные приспособления (СБП), специализированные наладочные приспособления (СНП), универсально-сборные приспособления (УСП), сборноразборные приспособления (СРП) и специальные приспособления

(СП). [19, с. 7]

При проектировании станочного приспособления необходимо особое внимание уделять выбору зажимных устройств и расчету силы зажима обрабатываемых заготовок. Сила зажима должна обеспечить надежное закрепление заготовок в приспособлении и не допускать сдвига, поворота или вибраций заготовки при обработке.

Чтобы обеспечить надежность зажима обрабатываемой заготовки, применяют коэффициент запаса Кзап, который зависит от ряда факторов. [4, с. 107]

где К0 - постоянный коэффициент запаса при всех случаях обработки, К0 = 1,5; К1 - коэффициент, учитывающий состояние поверхности заготовки - обработанная или необработанная (табл. 88); К2 - коэффициент, учитывающий увеличение силы резания при затуплении режущего инструмента; К3 - коэффициент, учитывающий увеличение сил резания при обработке прерывистых поверхностей на детали; К4 - коэффициент, учитывающий постоянство силы зажима, развиваемой приводом приспособления; К5 - коэффициент, учитывающий удобное расположение рукоятки для ручных зажимных устройств; К6 - коэффициент, учитывающий наличие моментов,

101

стремящихся повернуть обрабатываемую деталь вокруг ее оси. Коэффициенты запаса К2 - К6 выбирают по табл. 89. Величину

необходимых сил зажима следует рассчитывать с наибольшей точностью. При завышенном ее значении увеличивается стоимость изготовления приспособления за счет металлоемкости и расхода сжатого воздуха, а заниженные значения сил не обеспечивают надежного зажима заготовки.

16.1. Расчет пневмоцилиндра Пневматические силовые приводы широко применяют в при-

способлениях разнообразных типов. Быстрота, легкость, постоянство силы зажима, возможность ее регулирования и контроля, а также дистанционное управление зажимами являются основными преимуществами пневмоприводов для зажима обрабатываемых заготовок.

Осевую силу на штоке Q определяют в зависимости от конструкции пневмоцилиндров из таблицы 90.

Для проектирования станочных приспособлений применяют рабочие полости цилиндров - диаметры пневмоцилиндров, мм: 20,

25, 30, 40, 50, 60, 75,100,125,150, 200, 250, 300, 360, 400. [4, с. 113]

Размеры воздухопроводов выбирают в зависимости от диа-

Коэффициент полезного действия пневмоцилиндра, учитывающий потери в пневмоцилиндре, = 0,85…0,90 [4, с. 112].

Пример. Определить основные параметры пневмоцилиндра для станочного приспособления. Операция - чистовое фрезерование. Фреза торцовая. Материал-сталь 45. Сила резания Рz = 4800 Н. Давление сжатого воздуха р = 0,39 МПа. Пневмоцилиндр двустороннего действия.

Решение. Для обеспечения надежности зажима заготовки определяем коэффициент запаса Кзап по формуле (16.1) и табл. 81 и 82.

Кзап = К0К1К2К3К4К5К6 = 1,5 1,2 1 1 1 1 1 = 1,8,

102

где К0 = 1,6; К1 = 1,2; К2=К3=К4=К5=К6= 1.

Определим необходимую силу зажима для обрабатываемой заготовки

W = PZKзaп = 4800 1,8 = 8640 H.

Определим расчетный диаметр пневматического цилиндра [4,

с. 113].

где = 0,85. Принимаем стандартный диаметр пневмоцилиндра D = 200мм.

Определим действительную силу зажима пневмоцилиндра двустороннего действия по табл. 90.

W= 0,785 D2 p = 0,785 2002 0,39 0,85 = 10409 Н.

Определим время срабатывания пневмопривода по табл. 90.

40 мм; dв - диаметр воздухопровода принимается по рекомендациям

16.2. Расчет пневмокамеры Диафрагменные пневмоприводы применяют в станочных при-

способлениях, где ход штока невелик. По конструкции диафрагменные приводы делятся на одностороннего и. двустороннего действия. [4, с. 114]

Длина хода штока у камер с тарельчатыми диафрагмами составляет обычно 20—22 % от внутреннего диаметра диафрагмы.

Для тарельчатой резинотканевой диафрагмы

L = (0,25 - 0,35) D1;

для плоской резинотканевой диафрагмы

L= (0,18 - 0,22) D1.

Расчетные диаметры D1, диафрагмы принимают: 125, 160, 200, 250, 320, 400, 500 мм. Диаметры опорных дисков d для резинотканевых диафрагм принимают d = 0,7 D1, а для резиновых диафрагм d = D1 - 2h - (2...4), где h-толщина диафрагмы. Толщину диафрагмы h

103

выбирают в зависимости от ее диаметра D1 : h = 4 ... 8 мм.

Пример. Определить силу на штоке диафрагменной камеры двустороннего действия при среднем положении диафрагмы исходные данные: D1 = 125 мм; р = 0,39 МПа.

Решение. Сила на штоке [4, с. 115]

Q = 0,58D12p = 0,58 1252 0,39 0,86 = 3004,22 H.

Длину хода штока пневмокамеры определим из соотношения L

= (0,26. ..0,35) D1.

L = 0,25D1 = 0,25 125 = 31,25 мм.

Время срабатывания диафрагменного пневмопривода по формуле табл. 90

Определим диаметр опорного диска для резинотканевой диафрагмы из условия d = 0,7 D1 [4, с. 115].

d = 0,7 125 = 87,5 мм.

Диаметр диска диафрагмы примем d = 87 мм; v — скорость воздуха в магистрали, см/с, v = 1500...2500 см/с; dв - диаметр воздухопровода, dв = 6 мм.

16.3. Расчет патрона на усилие зажима В машиностроении наибольшее применение имеют трехку-

лачковые самоцентрирующиеся клиновые и рычажные патроны с винтовым и механизированным приводом для перемещения кулачков. Формулы для расчета силы зажима в кулачковых патронах приведены в табл. 91.

Пример. Патрон трехкулачковый с рычажным перемещением кулачков, осуществляемый зажим от вращающегося пневматического цилиндра двустороннего действия (рис. 58). Материал заготовки - сталь 45.

Подобрать пневматический цилиндр для совместной работы с трехкулачковым самоцентрирующим рычажным патроном.

104

где k' - коэффициент, учитывающий дополнительные силы трения в патроне, k' = 1,05; - вылет кулачка от середины его опоры в пазу патрона до центра приложения силы зажима на одном кулачке, = 40 мм; 1 - длина направляющей части кулачка, 1 = 65 мм; f1 - ко-

эффициент трения кулачка, f1 = 0,1; a и b - размеры короткого и длинного плеч двухплечевого рычага (конструктивно a = 20 мм и b = 100 мм до оси штока);

Определим диаметр поршня цилиндра и выберем ближайший больший стандартный размер пневматического вращающегося цилиндра по формуле [4, с. 115]:

DП 1, 44 Q шт p 1, 44 4351, 610,39 152,1 мм ,

где р - давление сжатого воздуха, Мн/м, р = 0,39 Мн/м. Принимаем диаметр пневмоцилиндра Dц в 200 мм.

Определим действительную силу зажима детали по принятому

35 мм); рекомендуется dв = 8...10 мм, dв = 10 мм; v - скорость перемещения сжатого воздуха, v = 1600 2600 см/с; принимаем v = 2000 см/с.

106

Таблица 1 Зависимость типа производства от объема выпуска (шт.)

и массы детали [4, с. 24]

107

Таблица 4 Приближенные формулы для норм времени по обрабатываемой по-

верхности. Основное технологическое время T0, мин

[1, с. 172-173; 8, с. 368; 12, с. 272; 13, с. 338]

108

Продолжение табл. 4

109