2 Проектирование спецоснастки
2.1 Назначение, описание конструкции и принципа действия приспособления
При проектировании специального станочного приспособления необходимо учитывать следующие требования:
–приспособление должно обеспечивать заданную точность обработки;
–использование приспособления должно сокращать затраты времени на выполнение операции;
–приспособление должно быть удобно и безопасно в эксплуатации, отвечать требованиям эргономики;
–конструкция приспособления должна состоять преимущественно из стандартных деталей и сборочных единиц.
В данной курсовой работе была разработана конструкция специального приспособления - для сверления отверстий (кондуктор с откидной крышкой и защелкой)
Кондуктор предназначен для сверления 4отв. Ø 4мм, расположенныхна Ø 26+0,1мм.Базовыми поверхностями обрабатываемой детали являются торец и отверстие Ø 14,2.
Основание приспособления выполнено в виде прямоугольной плиты 1 с уступом, установленной на опорах 3,4.
Обрабатываемую деталь устанавливают в отверстие Ø 14,2мм нижней плиты 1.Закрепление обрабатываемой детали осуществляется резьбовым конусом 8. Сверло направляется с помощью кондукторных втулок 5, запрессованных в крышке 2.
Крышка 2 поднимается и опускается до упора 6 с помощью ручки 7 и далее прижимается с помощью пружины 9 и зажима.
Простота конструкции, быстрота установки и закрепления детали являются достоинствами данного проектируемого кондуктора.
Кондуктор устанавливается на столе вертикально-сверлильногостанка.
2.2 Расчёт усилия зажима и зажимного механизма
Рисунок 2.1– Схема действующих сил на заготовку при сверлении отверстия с использованием кондуктора
Зажимной элемент приспособления предназначен для надежного закрепления заготовки после ее базирования.
Рассчитаем усилие зажима.
В процессе сверления
отверстиямомент резания
и окружное усилиена сверле
стремятся сместить заготовку, чему
препятствует усилие зажима.
Для расчета усилия зажима составим уравнение моментов сил [12]:
где
–
коэффициент запаса (
);
–
крутящий момент
силы резания, действующей при сверлении,
Н·м;
–момент
трения, Н·м.
Крутящий момент силы резания при сверлении заготовки определяется по формуле:
где
– сила, создающая крутящий момент при
сверлении, Н;
– радиус сверла,
м;
– межцентровое
расстояние (расстояние между центром
заготовки и центром сверла), м.
Сила, создающая крутящий момент при сверлении, определяется по формуле:
где
–
крутящий момент, создаваемый сверлом
при сверлении отверстия.
Определим силу :
Определим крутящий момент :
Уравнение моментов силпримет вид:
где
–момент
трения по буртику, Н·м;
–момент
трения по отверстию, Н·м;
– усилие зажима,
Н;
–приведенный
радиус, м;
–радиус
отверстия, м;
– коэффициенты
трения;
Выразим из уравнения :
Найдем коэффициенты
трения
и
по справочным таблицам: [12]
Приведенный радиус находим по формуле:
(2.6)
Определим приведенный радиус:
Определим усилие зажима по формуле (2.5):
Винт изготавливается
из стали 45 с применением отжига.
Следовательно
.
На винте используется стандартная
резьба.
Зная усилие зажима
определим диаметр резьбы (
)
по формуле:
Подставив значения в формулу 2.7 получим:
Конструктивно примем диаметр резьбы равным 8 мм.
Определим момент кручения приложенный к винту, для обеспечения усилия зажима . Так как резьба является стандартной, то момент кручения, приложенный к винту будет определяться по формуле:
Подставив значения в формулу 2.8, получим:
Примем длину рукоятки L=100мм =0,1 м. Определим нужную силу прикладываемую рукой оператора, для обеспечения требуемого усилия зажима , по формуле:
Подставив значения в формулу 2.9, получим:
Таким образом, данное усилие руки является приемлемым.