1.2.3 Расчет погрешности базирования

В процессе обработки заготовки возникают отклонения действительных размеров от заданных чертежом. Эти отклонения называются погрешностью обработки. Эта погрешность складывается из первичных погрешностей, которые образуются из погрешностей установки заготовки, настройки станка и самой обработки

Погрешность установки заготовки eу возникает при установке заготовки непосредственно на станке или в приспособлении и складывается из погрешностей базирования eб и погрешности закрепления eз.

Погрешность закрепления e _з возникает под действием сил зажима, за счёт контактных деформаций заготовки и упругих деформаций приспособления. При работе на предварительно настроенных станках режущий инструмент, а также упоры и копиры устанавливают на размер от установочных поверхностей приспособления до приложения нагрузки, поэтому деформация установочных поверхностей приводит к погрешностям закрепления. Погрешности закрепления определяют расчетным и опытным путем для каждого конкретного способа закрепления заготовок (значения их приводят в справочных таблицах).

Погрешностью базирования e _б называется разность предельных расстояний от измерительной базы заготовки до установленного на размер инструмента. Она возникает в результате установки заготовки в приспособление по технологическим базам, не совпадающим с измерительными базами и определяется для конкретного размера при данной схеме установки. Поэтому величине e _б в расчетах присваивают индекс соответствующего размера.

Рисунок 3 – Схема установки заготовки в станочное приспособление

Определяют максимальный зазор S _max, мм, по формуле:

S _max= D _max – d _min, (1)

где: D _max – максимальный диаметр отверстия;

d _min – минимальный диаметр вала.

Максимальный размер отверстия D _max ,мм, определяют по формуле:

D _max= D _ном + ES, (2)

где: D _ном – номинальный диаметр отверстия, D _ном = 88

ES – верхнее отклонение, ES = 0,035

D _max= 88+0,035=88,035

Минимальный диаметр вала d _{min ,}мм, определяют по формуле:

d _min = d _ном + ei, (3)

где: d _ном – номинальный диаметр вала, d _ном = 88

ei– нижнее отклонение вала, ei = -0,06

d _min = 88+(-0,06)=87,94

Определяют максимальный зазор S _max, мм:

S _max=88,035-87,94=0,095

Полученный результат сравнивают с допустимым значением и делают вывод, находится ли максимальный зазор в необходимом пределе.

1.3 Выбор и описание оборудования и инструмента

1.3.1 Выбор оборудования осуществляется исходя из требуемой мощности на обработку, размеров рабочей поверхности станка, требуемой автоматизации и др. требований.

Производится анализ технических данных станка. Выбирается станок радиально-сверлильный 2М55.

Рисунок 4 – Общий вид радиально-сверлильного станка 2М55

Таблица 1 – Техническая характеристика радиально-сверлильного станка

Наименование	Значение
Наибольший диаметр сверления, мм	55
Вылет шпинделя, мм	1500
Наибольший ход шпинделя, мм	350
Вылет колонки до шпинделя, мм	813
Конус отверстия шпинделя Морзе	№5
Число скоростей вращения шпинделя	10
Пределы чисел оборотов шпинделя в минуту	55-1650
Количество величин подач шпинделя	9
Пределы величин подач, мм/об	0,15-1,2
Скорость вертикальных перемещений траверсы мм/мин	900
Мощность кВт: Электродвигателя перемещения траверсы Электродвигателя главного электродвигателя	1,3 5,5

Параметры стола станка

Количество пазов – 3

Размеры паза a=22, b=46, h=23, l=28

Рисунок 4 – Стол радиально-сверлильного станка модели 2М55

1.3.2 Выбор инструмента

Осуществляется исходя из условий и виды обработки, материала детали, точности и качества обработки. Учитывают глубину обрабатываемого отверстия, конструкции инструмента (выписывают данные по материалу режущей части, корпуса, углам, размерам).

Поэтому в данном случае применяют сверло спиральное с коническим хвостовиком по ГОСТ 2029-77 с параметрами:

- диаметр сверла 17мм;

- длина сверла L=170мм;

- длина рабочей части l=120мм;

- конус Морзе 1;

- материал режущей части Р6М5;

- втулка переходная КМ1/4 ГОСТ 6251-88.

Рисунок 5 – Общий вид спирального сверла

1.4 Расчет режимов резания

В данном разделе производится расчет сил резания, действующих на деталь со стороны сверла, на вертикально-сверлильном станке. Сверлится отверстие диаметром 17 мм.

1.4.1 Определяют глубину резания t, мм по формуле:

t = , (1)

где: D – диаметр обрабатываемого отверстия, D=17 мм

t = = 8,5;

1.4.2 Определяют скорость резания , м/с по формуле:

= , (2)

где: - коэффициент, =7 [2,стр.278, табл.28];

S – подача, мм/об, S=0,2 [2, табл.25, стр.277];

T – период стойкости, мин, T=45 [2,стр.279, табл.30];

– общий поправочный коэффициент;

q,y,m-показатели степеней ,q = 0,4;y = 0,7;m = 0,2[2,стр.278, табл.28]

Определяют общий поправочный коэффициент на скорость резания, учитывающий фактические условия резания по формуле:

= , (3)

где: - коэффициент на обрабатывающий материал [2,табл.6, 1-4]

,

где: σ_в - фактический параметр, характеризующий обрабатываемый материал ,МПа, σ_в =750

- коэффициент, характеризующий группу стали по оброботываемости, ;

-показатель степени,

;

- коэффициент на инструмент материала [табл.6], ;

– коэффициент, учитывающий глубину сверления [табл.31], =1

,

Определяют скорость резания , м/с:

= 1 =27,1;

1.4.3 Определяют крутящий момент , Н м по формуле:

=10 ,

где: - коэффициент, = 0,345[2,стр.281, табл.32];

-коэффициент, учитывающий фактические условия обработки,

= 0,75

=10 0,345

1.4.4 Определяют силу резания , Н по формуле:

= ,

где: – коэффициент, [2,стр.281, табл.32];

=10 68 ;

1.4.5 Определяют частоту n, об/мин по формуле:

n = ,

n = ;

1.4.6 Определяют мощность резания N, кВт по формуле:

N = ,

N = ;

1.5 Расчет усилия зажима

Максимально-возможное усилие зажима W, Н рассчитывают по формуле:

[ ,

где: Q – сила, прикладываемая к концу рукоятки гаечного ключа, Н, Q=6;

L – длина ключа или рукоятки , мм, L=200;

- угол подъема резьбы, = (2…3 );

- угол трения резьбы, = 5 34′ ;

- коэффициент трения, = 0,16;

- средний радиус резьбы, мм

Средний радиус резьбы , мм рассчитывают по формуле:

= 0,9,

где: d, мм – диаметр резьбы,

= 0,9 = 7,65

Максимально-возможное усилие зажима:

= = 1290,3

1.5.2 Расчет усилия зажима от силы резания

Зажимные устройства предназначены для зажима заготовки в станочном приспособлении. Зажимные устройства приспособления должны отвечать следующим требованиям:

1. Не изменять первоначальное положение детали;

2. Сила зажима должна быть минимально, и обеспечивать надежное закрепление детали, не допускать сдвига, поворота;

3. Работать от механизированных приводов;

4. Величину сил резания и их направление определяют в зависимости от сил резания и их моментов;

В данном приспособлении применяется винт-гайка. Винт-гайка выбран из-за большого передаваемого КПД зажимного усилия. Также винтовой зажим достаточно компактен, и отлично подходит для данного вида приспособления.

Производят расчет усилия зажима , Н по формуле:

Где: K=2 – коэффициент запаса;

=2042 – осевая сила, Н.

= 4084.

1.5.3 Сравнивают допустимую силу зажима с расчетной силой зажима

[1290,3] 4084

Следовательно, допустимая сила зажима меньше расчетной силы зажима [W] W