Силовой расчет приспособления

Проводится по методике [7].

1. Составить расчетную схему. На схеме установки проставить все силы, действующие на заготовку: силы резания, силы закрепления, реакции со стороны опор и силы трения в местах контакта заготовки с установочными элементами и зажимными устройствами.

2. Составить уравнения статики для определения усилия зажима. Для этого необходимо установить возможные перемещения обрабатываемой заготовки под действием сил резания. Известными величинами являются силы резания, неизвестными – реакции опор, силы трения, сила зажима.

3. Решить уравнения относительно усилия зажима. По известному усилию зажима определить основные параметры механизма зажима.

Пример силового расчета

Определить усилие зажима Q при фрезеровании (рис. 7).

Используя известные усилия резания Р_х=2 Н и Р_у=3 Н и коэффициент трения между зажимным устройством и заготовкой f=0,15, а также значения а = 0,02 м , b = 0,05 м и с = 0,01 м – расстояния между точкой приложения усилия резания и опорой, составляем уравнение статики ΣМ_а = 0. Принимаем коэффициент запаса, учитывающий увеличение действующих сил, k = 1,1.

Рис. 7. Схема силового расчета

Подставляем выражение F_mp = Qf в формулу ΣМ_а, получаем

Подставив значения, получаем Q = 1,173 Н.

2.7. Разработка сборочного чертежа приспособления для детали
индивидуального задания

Проектирование приспособления выполняется в несколько этапов.

1. Изучение исходных данных. Проанализировать чертеж детали, возможные схемы базирования, схемы размеров.

2. Проектирование установочных элементов. На чертеже штрихпунктирными линиями в масштабе изобразить заготовку, к которой дочертить установочные элементы, реализующие выбранную схему базирования. Необходимо стремиться использовать стандартные установочные элементы.

3. Проектирование элементов, направляющих движение режущих инструментов. Стандартным решением является применение кондукторных втулок, расположенных в плите.

4. Проектирование зажимных элементов. Их применяют, если при выполнении операции возникают силы, стремящиеся сместить заготовку (силы резания, центробежные силы и т.д.). Стандартное решение – применение прихватов.

5. Конструирование корпуса.

Приложение

Таблица 1

Технические характеристики станков сверлильной группы

Техническая характеристика

Модель станка

2М112

2Н118

2Н125

2Н135

2Н150

Наибольший диаметр сверления по стали, мм

Наибольшее усилие подачи, Н

5600

9000

16000

25000

Расстояние от центра шпинделя до вертикальных направляющих Б, мм

180

200

250

300

350

Расстояние от торца шпинделя до стола В, мм

20…420

50…650

5…750

0…750

0…800

Конус Морзе шпинделя А

B18

№2

№3

№4

№5

Частота вращения шпинделя, об/мин

выбирается из ряда

450…5000

180…2800

45…2000

31,5…1400

22,5…1000

15; 22,5; 31,5; 45; 63; 90; 125; 180; 250; 355;

500; 710; 1000; 1400; 2000; 2800

Наибольшее перемещение шпинделя, мм

100

150

200

250

300

Количество ступеней подач

Подача шпинделя, мм/об

ручная

0,1…0,56

0,1…0,6

0,05…2,24

Окончание табл. 1

Размеры стола, мм Г Д	250х250	320х360	400х450	450х500	500х560
	-	14	14	18	22
	-	180	200	240	150
Количество пазов	-	2	2	2	3
Мощность электродвигателя, кВт	0,6	1,5	2,2	4	7,5
Габариты станка, мм	730х355	910х550	1130х805	1240х810	1290х875

Таблица 2

Технические характеристики станков фрезерной группы

Техническая характеристика

Модель станка

6Р10

6Р81Г

6Р11

6Р82Г

6Р12

Расстояние от оси или торца шпинделя до стола А, мм

50...350

50...410

30...450

Расстояние от вертикальных направляющих до середины стола Б, мм

180...320

180...390

220...470

Расстояние от оси шпинделя до станины В, мм

270

285

350

Расстояние от оси шпинделя до направляющих хобота Г, мм

140

155

Размеры рабочего стола, мм

800x200

1000x250

1250x320

Наибольшее перемещение стола, мм:

продольное

поперечное

вертикальное

500

630

800

160

210

240

300

360

420

Перемещение гильзы со шпинделем Д, мм

Окончание табл. 2

Расстояние торца шпинделя до подвески Е, мм

495

700

Конец шпинделя по

ГОСТ 836 – 72

Ж, мм

З, мм

88,882

128,57

44,45

69,85

Размер Т-образного паза стола И, мм:

среднего

крайних

14Н8

18Н8

14Н11

8Н11

18Н11

Расстояние между пазами К, мм

Частота вращения шпинделя, об/мин

выбирается из ряда

50...2240

50... 1600

50...1600

31,5...1600

31,5; 40; 50; 63; 80; 100; 125; 160; 200; 250; 315; 400;

500; 630; 800; 1000; 1250; 1600; 2240

Подача стола, мм/мин:

продольная, поперечная

выбирается из ряда

вертикальная

выбирается из ряда

25...1120

25...800

25...1250

25; 31,5; 40; 50; 63; 80; 100; 125; 160; 200; 250; 315;

400; 500; 630; 800; 1000; 1250

12,5...560

8,3...266,7

8,3...416,6

8,3; 10,5; 13,3; 16,6; 21; 26,6; 33,3; 41,6; 53,3; 66,6; 83,3;

105; 133,3; 166,6; 210; 266,7; 333,3; 416,6

Мощность электродвигателя, кВт:

главного движения

подачи стола

5,5

7,5

0,8

1,5

2,2

Габариты станка, мм

445x1875

1560x2045

2305x1950

Рис. 2. Схема крепления инструментов на фрезерных станках

Рис. 3. Рабочая зона станков фрезерной группы

Рис. 4. Рабочая зона станков сверлильной группы

Таблица 3

Предельные отклонения диаметра инструмента

Применяемый инструмент	Номинальный диаметр, мм
	До З	Св. 3 до 6	Св.6 до 10	Св. 10 до 18	Св. 18 до 30	Св. ЗС до 50	Св.50 до 80
	Предельные отклонения, мкм
Сверла: общего назначения	0 -25	0 -30	0 -36	0 -43	0 -52	0 -62	0 -74
точного исполнения	0 -14	0 -18	0 -22	0 -27	0 -33	0 -39	0 -46
Зенкеры: №1 под развертывание №2 для окончательной обработки отверстий с полем допуска по Н11	-	-	-	-210 -245	-245 -290	-290 -340	-350 -410
	-	-	-	+60 +25	+75 +30	+90 +40	+ 110 +50
Развертки: черновые чистовые для обработки отверстий с полем допуска по: Н7 К7 Н8 Н9 Н10	-25 -34	-30 -40	-40 -50	-50 -62	-60 -74	-70 -87	-80 -105
	+6 +2	+7 +3	+9 +5	+11 +6	+13 +7	+16 +9	+20 +12
	-4 -8	-2 -6	-1 -5	-1 -6	-2 -8	-2 -9	-1 -9
	+9 +4	+ 12 +7	+ 15 +9	+ 18 + 10	+22 + 13	+26 + 15	+30 + 17
	+18 +11	+22 + 14	+26 + 17	+31 +20	+37 +24	+45 +29	+54 +35
	+30 +23	+36 +26	+43 +32	+52 +40	+63 +48	+75 +57	+90 +70
Примечание: Отклонение отсчитывают от номинального диаметра.

Таблица 4

Предельные отклонения диаметра кондукторных втулок

Применяемый инструмент	Поле допуска обрабатываемого отверстия	Номинальный диаметр, мм
		До З	Св. 3 до 6	Св.6 до 10	Св. 1С до 18	Св. 18 до 30	Св.30 до 50	Св.50 до 80
		Предельные отклонения, мкм
Сверла: общего назначения точного исполнения	F8	+20 +6	+28 +10	+35 +13	+43 + 16	+53 +20	+64 +25	+76 +30
Сверла: общего назначения точного исполнения	G7	+12 +2	+16 +4	+20 +5	+24 +6	+28 +7	+34 +9	+40 +10
Зенкеры: №1 под развертывание	F8	-	-	-	-167 -194	-194 -225	-226 -265	-274 -320
Зенкеры: №1 под развертывание	G7*	-	-	-	-186 -204	-217 -238	-256 -281	-320 -340
№2 для окончательной обработки отверстий с полем допуска по Н11	F8	-	-	-	+ 103 +76	+ 128 +95	+ 154 +115	+ 186 +140
черновые	F8	-5 -19	-2 -20	-5 -27	-7 -34	-7 -40	-6 -45	-4 -50
черновые	G7*	13 -23	-14 -26	-20 -35	-26 -44	-32 -53	-36 -61	-40 -70
Развертки: чистовые для обработки отверстий с полем допуска по: Н7	G6*	+14 +8	+ 19 +11	+23 +14	+28 + 17	+33 +20	+41 +25	+49 +30
	G7	+ 18 +8	+23 +11	+29 +14	+35 + 17	+41 +20	+50 +25	+60 +30
К7	G6*	+4 -2	+10 +2	+13 +4	+ 16 +5	-48 +5	+23 +7	+28 +9
К7	G7	+8 -2	+14 +2	+19 +4	+23 +5	+26 +5	+32 +7	+39 +9
Н8		+30 +20	+38 +26	+46 +31	+55 +37	+65 +44	+79 +54	+94 +64
Н9		+42 +32	+52 +40	+63 +48	+76 +58	+91 +70	+109 +84	+130 +100
Н10
Примечание: 1. Отклонение отсчитывают от номинального диаметра. 2. Поля допусков, обозначенных звездочкой, применять при повышенных требованиях к точности межосевых расстояний.

Таблица 5

Механические свойства сталей

Марка стали	Предел прочности σв, МПа
Сталь конструкционная углеродистая (ГОСТ 7050-89)
Сталь 20	450-490
Сталь 25	450-490
Сталь 30	460
Сталь 40	520
Сталь 45	640
Сталь конструкционная легированная (ГОСТ4543-89)
Сталь 20Х	450
Сталь 45Х	610
Сталь 20ХГР	980 *
Сталь 25ХГТ	1270
Сталь 38ХС	780-880
Сталь 40ХС	850-960
Сталь 20ХН2М	880
Сталь 20Х2Н4А	880