4. Проверочные расчеты

4.1 Расчет элемента приспособления на прочность

Наиболее нагруженным элементом приспособления является резьбовое соединение со шток токарного патрона так как для обеспечения необходимой силы зажима на резьбу действует сила в осевом направлении равная силе на штоке пневмоцилиндра.

Резьбу необходимо проверить на срез и на смятие при растяжении.

Рисунок 7 Схема расчета винта на смятие и на срез.

Расчет на срез осуществляется по формуле [5, с.33]:

, (10)

где τ – фактическое напряжение смятия, МПа

[τ] – допускаемое напряжение растяжения, МПа

P - осевая сила, Р = 6173.5 Н,

d₁ – внутренний диаметр винта, d₁ = 10,106мм,

Н – глубина завинчивания винта Н=30мм,

К_м – коэффициент неравномерности нагрузки по винтам резьбы К_м =0,65

Расчет на смятие осуществляется по формуле [5, с.34]:

, (11)

где σ_см – фактическое напряжение смятия, МПа

[σ_см] – допускаемое напряжение смятия, МПа

P - осевая сила, Р = 6173.5 Н,

d₂ – средний диаметр винта, d₂ = 10,863 мм,

h – рабочая высота профиля h=0.947 мм,

z – число рабочих витков

Винт изготовлен из хромистой стали Сталь 35 Х напряжение среза и смятия для стали согласно [4. с. 352] [σ_см] = 640 МПа, [τ]=100 МПа.

Тогда

По условию прочности винт подходит для передачи сил.

4.2 Расчет приспособления на точность

В соответствии с требованием к токарной обработке данной детали из маршрутной технологии изготовления для расчета приспособления на точность выбираем обеспечение размера Æ 124⁰_-0,5 мм.

Тогда из условия обеспечения размера Æ 124 мм при токарной обработке по контуру с заданным допуском расчет приспособления на точность следует вести по формуле [3, с.85]:

, (12)

где - допуск выполняемого размера при обработке; исходя из условий обработки (чистовая обработка заготовок на токарных станках с ЧПУ ), а также с учетом маршрутной технологии обработки назначили =0,5 мм ;

k_т - коэффициент учитывающий отклонение рассеяний значений составляющих величин от закона нормального распределения , k_т = 1,1;

k_т1 - коэффициент, учитывающий уменьшение предельного значения погрешности базирования при работе на настроенных станках, k_т1 = 0,8;

k_т2 - коэффициент, учитывающий долю погрешности обработки в суммарной погрешности, вызываемой факторами не зависящими от приспособления, k_т2 = 0,6;

- экономическая точность обработки, принимали по таблице П5 для тонкого обтачивания на токарных станках согласно [3, с.211], = 0,07 мм;

- погрешность базирования заготовки в приспособлении, для токарной обработки по контуру согласно [5, с.99], = 0;

- погрешность закрепления заготовки в результате действия сил зажима согласно таблице П1 [3, с.206], =0,07 мм;

- погрешность установки приспособления на станке, для токарных станков определяется по формуле:

, (13)

где - допуск диаметра выточки фланца при его установке на шпиндель станка, = 0,01 мм,

- допуск диаметра выточки корпуса патрона при его установке на фланец, = 0,012 мм,

= 0,011мм;

- погрешность положения заготовки, возникающая при изнашивании элементов приспособления и определяется по формуле [3, с.108]:

, (14)

где β – постоянная, зависящие от вида установочных элементов и условий контакта, β = 0,6;

N - количество контактов заготовки и приспособления в год, N = 100.

мкм;

- погрешность от перекоса инструмента при применении кондукторных втулок, = 0;

= 0,409 мм.

Из данных расчетов сделали вывод что для обеспечения обработки детали с допуском 0,5мм необходимо изготовить приспособление с точностью ≤ 0,409 мм.

Заключение

В рамках данной курсовой работы для предварительно выбранной детали спроектировали и автоматизировали приспособление для закрепления заготовки при определенной механической обработке. Проектируемое приспособление – токарный трехкулачковый самоцентрирующийся клиновой патрон (7102-0088 ГОСТ24351-80) с пневматическим приводом – предназначено для обработки детали на токарном станке 160НТ.

В данном курсовом проекте мы рассчитали потребую силу зажима и с ее учетом подобрали стандартный вращающийся пневматический цилиндр 7020-0121 ТУ 2-053-1884-88 по ГОСТ15608-81, который обеспечивает автоматизацию приспособления и имеет следующие основные параметры и характеристики :

диаметр поршня 160 мм ;

длину рабочего хода 30 мм;

Из расчета на прочность элемента приспособления, а так же из расчета на точность приспособления при обеспечении заданного размера детали, можно сделать вывод, что приспособление работоспособно, обеспечивает заданную точность обработки выбранной детали и удовлетворяет всем требованиям современного производства.

Список литературы

1. Вардашкин Б.Н. «Станочные приспособления» В 2-х томах. - М.: Машиностроение, 1984. -592 с.

2. Корсаков В.С. «Основы конструирования приспособлений»: Учебник для вузов. – 2-е издание. – М.: Машиностроение 1983г. – 277с.

3. Горохов В.А. «Проектирование и расчет приспособлений»: Учебное пособие для студентов вузов. – Минск: «Вышэйшая школа», 1986г. – 237с.

4. Гжиров Р.И. «Краткий справочник конструктора»: Справочник – Л.: Машиностроение, 1984г. – 464 с.

5. Иванов И.И. «Детали машин» Учебник для вузов. – 2-е издание. – М.: Машиностроение 1983г. – 277с.

6. Горошкин А.К. «Приспособления для металлорежущих станков»: Справочник – 7-е издание – М.: Машиностроение, 1979 г. – 303 с.

7. Безъязычный В.Ф. «Альбом технологической оснастки для станков с ЧПУ в авиадвигателестроении» Часть1-М.:Машиностроение 2000г.-147с.

8. ГОСТ24351-80 «Токарные клиновые патроны»

9. ГОСТ15608-81 «Пневматические цилиндры»