2.4.Расчет усилия закрепления

Закрепление заготовки в приспособлении производиться шпилькой, усилие закрепление создается пневмоцилиндром и передается на шпильку.

Для выбора размера пневмоцилиндра , при проектировании приспособления необходимо определить усилие резания, возникающее в процессе обработки отверстия.

Геометрические параметры сверла:

• Материал Р18

• Стойкость сверла Т=15 мин.

• Углы сверла: w=30, 2φ=116, γ=50

Рассчитанные режимы резания:

• Подача S=0.15 мм/об

• Частота вращение шпинделя n=1110 об/мм

• Фактическая скорость резания V=19 м/мин

• Сила резания Pz=89,2 кг

• Мощность резания Nрез=0,6 кВт

1) Необходимое усилие закрепления детали

Nзак ≥ 2 Pz;

Nзак ≥2× 89,2; Nзак ≥178,4 кг

Так как нет никаких дополнительных элементов закрепления, то Qшт=178,4 кг

Расчет пружины:

Рпруж= -Fупр/S=167.5/2=83.75кгс

S- площадь сечения пружины

Pпруж- усилие необходимое для сжатия пружины

F=Fупр= -K*x=-6.7*25=-167.5H

К- жесткость тела

Х- длина сжатой пружины

F=Fупр- внешняя сила

К=Е* S/L=200*2/60=6.7н/м

Е- модуль Юнга (по ГОСТ 25095-82, для стали 200ГПа)

L- длина пружины

Q= Nзак* Рпруж=178,4+83,75=262,15 кгс

2) Усилие на штоке пневмоцилиндра

Qшт=π*(D^2-d²)/4*η*Pb , где

Рb=4 кг/см² -давление сжатого воздуха

D-диаметр поршня пневмоцилиндра

η=0,95 – коэффициент полезного действия, учитывающий потери на трение

3) Исходя из этой формулы определяем диаметр пневмоцилиндра:

D= +d²

=9.4 см

Принимаю стандартный диаметр поршня по ГОСТ 6540-68 D=94 мм

4) Определяю фактическое усилие закрепление заготовки

Уточняю усилие закрепления заготовки по принятому диаметру поршня по формуле

Qшт=π*(D^2-d²)/4*η*Pb

Qшт.факт. = 3,14*(9.4²-2²)/4*0,95*4=190 кг

Тогда, фактическое усилие закрепления заготовки

Nзак.фак.= Qшт.факт.

Nзак.фак=190 кг

То есть усилие закрепления заготовки больше усилия резания в 2 раз, следовательно заготовка закреплена надежно.

Заключение

При применении спроектированного приспособления повысится производительность за счет применения механизированного привода, так как вспомогательное время уменьшиться - установка и снятие детали будет происходить скорее; следовательно, и из-за этого также снизиться трудоемкость выполняемой операции, этому способствует еще и отсутствие применения мускульной силы рабочего для закрепления обрабатываемой детали; будет снижена себестоимость выполняемой технологической операции за счет применения специального приспособления для сверления отверстия; и к тому же проектируемое приспособление возможно применять и на других операциях за счет его универсальности, для этого нужно будет сменить наладку; качество изготовляемой продукции останется как минимум на прежнем уровне, а в лучшем случае улучшиться за счет высоких технических требовании к изготовляемому приспособлению. Все эти цели достигнуты за счет использования приспособления для растачивания с механизированным приводом.