Выбор зажимного приспособления для чистового точения

1. НАЗНАЧЕНИЕ ВИДА ОСНАСТКИ

2. ВЫБОР ПРИНЦИПИАЛЬНОЙ СХЕМЫ И КОМПОНОВКИ

3. РАСЧЕТ НА ТОЧНОСТЬ

4. ОПИСАНИЕ КОНСТРУКЦИИ И РАБОТЫ ПРИСПОСОБЛЕНИЯ ЗАКЛЮЧЕНИЕ СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

Технологическая оснастка играет важную роль в интенсификации производства изготовления деталей, поэтому на предприятиях вопросам применения, проектирования, изготовления и эксплуатации уделяется большое внимание.

Основное внимание при конструировании приспособлений уделяется решению вопросов по совершенствованию конструкций, уменьшению времени проектирования и изготовления станочных приспособлений. Это объясняется тем, что оснащение технологических операций механической обработки заготовок станочными приспособлениями требует большой затраты средств и труда.

Оптимальная конструкция приспособления позволяет получить требуемую точность обработки заготовки или обеспечением высокой производительности процесса, безопасности эксплуатации и снижением утомляемости рабочего.

К технологической оснастке относятся станочные приспособления, мерительный и вспомогательные инструменты, контрольные приборы и др.

В общем объёме технологической оснастки на станочные приспособления приходится более 60% трудоёмкости её изготовления. Сложность технологических процессов изготовления деталей двигателя обуславливает применение большого числа разнообразных конструкций приспособлений.

1. НАЗНАЧЕНИЕ ВИДА ОСНАСТКИ

зажимный заготовка трехкулачковый патрон

Зажимные устройства (цилиндрический палец) предназначены для обеспечения контакта заготовки с установочными элементами и создания надёжного закрепления её в процессе обработки. При этом заготовке задается повышенная жесткость и виброустойчивость, что позволяет вести обработку с заданной точностью и производительностью.

Зажимные устройства должны удовлетворять следующим требованиям:

а) при закреплении не должно нарушаться положение заготовки, достигнутое при его базировании;

б) закрепление должно быть надёжным, чтобы во время обработки положение заготовки не изменялось;

в) возникающее при закреплении смятие поверхностей заготовки, а также её деформация должны быть минимальными и находиться в допустимых пределах;

г) закрепление и раскрепление заготовок должно осуществляться с минимальной затратой сил и времени;

д) быть надёжными в работе, простыми по конструкции, удобными и безопасными в обслуживании.

2. ВЫБОР ПРИНЦИПИАЛЬНОЙ СХЕМЫ И КОМПОНОВКИ

Рис. 1: 1. Шпиндель; 2. Переходная планшайба; 3. Патрон; 4. Заготовка;

5. Задний центр

3. РАСЧЕТ НА ТОЧНОСТЬ

Из операционного эскиза видно, что при выполнении операции выдерживаются размеры отверстия: и мм. Анализ показывает, что размер получается режущим инструментом, а выполняемый размер, А зависит от точности обработки в кондукторе.

Погрешность обработки для данного метода незначительна

Погрешность установки кондуктора при сверлении, т.к. координаты обработки отверстия не зависят от положения корпуса кондуктора на столе станка.

Анализ показывает, что погрешность приспособления зависит от погрешности базирования заготовки и погрешности направляющих элементов. Погрешность базирования заготовки равна максимальному зазору между отверстием заготовки и диаметром цилиндрического пальца. По таблицам допусков равен мм, равен мм. Следовательно

мм.

Погрешность направляющих элементов зависит от погрешности смещения оси относительно номинального положения и погрешности увода оси отверстия .

Погрешность смещения оси относительно номинального положения:

Допуск на размер от опорного элемента до оси равен Т=0,03 мм, эксцентриситет постоянной втулки мм, эксцентриситет быстросменной втулки мм. Быстросменные втулки устанавливаются в постоянные втулки по посадке Н7/g6. Для сверла мм быстросменная втулка имеет наружный диаметр мм. По таблицам допусков равен мм, равен мм, следовательно максимальный зазор между втулками будет

мм.

Определим погрешность смещения оси относительно номинального положения

мм

Погрешность увода оси отверстия определим по формуле:

Для получения отверстия в технологическом процессе осуществляют сверление заготовки до с последующим развертыванием его до. Сверление производят сверлом мм. Диаметр отверстия в быстросменной втулке равен мм. Тогда максимальный зазор между втулкой и сверлом

мм.

Определим погрешность увода оси отверстия в заготовке, использовав размеры сконструированного кондуктора

мм.

Определим результирующую погрешность операционного размера:

мм.

Проектируемый кондуктор обеспечивает заданную точность, так как мм.

Для расчёта на точность воспользуемся формулой

где — допуск на исходный размер;

— ожидаемая погрешность обработки.

Приспособление можно применять лишь в том случае, если оно обеспечивает ожидаемую погрешность обработки по заданному размеру не более допуска на исходный размер.

В нашем случае мм

где — погрешность обработки, связанная с установкой приспособления на станок;

— погрешность обработки, связанная с установкой детали в приспособление;

— погрешность обработки, связанная с методом обработки.

Погрешность установки детали в приспособление Р состоит из нескольких составляющих:

где Р_б — погрешность базирования детали в приспособлении;

Р₃ — погрешность изготовления и износа приспособления.

Р_пр=Р_изг+Р_изн

где — погрешность обработки, связанная с погрешностью установки приспособления на переходную планшайбу;

— погрешность обработки, связанная с установкой планшайбы на станок.

Определяем погрешность, связанную с установкой приспособления

1)

по таблицам допусков имеем:

S_max1=0,040+0,025=0,065 (мм)

д_П2=S_max2=0,030+0,019=0,049 мм (при посадке планшайбы на шпиндель)

д_П=0,065+0,049=0,114 (мм)

2) Определяем погрешность, связанную с установкой детали в приспособление:

Р_б равна 0,5 допуска на установочный размер Ш40h11

Р_б=0,5· 0,160=0,080 мм

Для нашего приспособления принимаем Р_з=0

Р_изг=0,015 мм;

Р_изн=0,01 мм

Р_пр= Р_изг+Р_изн=0,015+0,01=0,025 мм

3) Погрешность обработки, связанная с методом обработки ф определяется жесткостью технологической системы, деформациями, износом инструмента. Для рассматриваемого случая ф=0,015 мм.

Таким образом, данное приспособление позволяет обеспечить заданную точность. Оно полностью пригодно к работе.

4. Описание конструкции и работы приспособления

Основной частью трёхкулачкового механизма являются кулачки, которые непосредственно зажимают и центрируют заготовку. Патрон закрепляется на шпинделе станка с помощью переходной планшайбы. Позволяет закреплять детали по внутренним и наружным цилиндрическим поверхностям, а задний центр обеспечивает жёсткость закрепления длинных деталей. Расширение диапазона закрепляемых деталей достигается за счёт смены кулачков.

В конструкции универсального трёхкулачкового патрона базирование и закрепление заготовки осуществляется тремя сборными кулачками, состоящими из основного и сменного кулачков, которые перемещаются в радиальных Т-образных пазах корпуса. На поверхности кулачков, обращенных в сторону корпуса, выполнены участки архимедовой спирали, которые находятся в зацеплении со спиралью диска (улитка). Спиральный диск центрируется на ступице корпуса патрона. На противоположной стороне диска выполнено коническое зубчатое колесо, в зацеплении с которым находятся 3 зубчатых колеса, установленных в корпусе патрона. Отражатель служит для предотвращения осевого перемещения спирального диска и предохранения от попадания стружки в зону конического зацепления. Привод кулачков осуществляется вращением зубчатого колеса, сообщающего движение спиральному диску, которое преобразуется в поступательное движение кулачков. Корпус патрона центрируется диаметром D и закрепляется тремя болтами на переходной планшайбе, которая соединена со шпинделем станка.

Для закрепления заготовки в патроне необходимо ввести её в раскрытые кулачки с последующим зажатием. Задний центр представляет собой неподвижный конус закреплённый на задней бабке станка. Конус точно выведен относительно оси вращения шпинделя. Задний центр обеспечивает жесткость закрепления заготовки, что в свою очередь снижает радиальное биение и деформацию обрабатываемой детали.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В данной работе было выбрано приспособление для заданного вида обработки (чистовое точение). Это приспособление было проверено на точность и установлено, что заданная погрешность (на биение) обеспечивается.

Также был выполнен сборочный чертёж трехкулачкового патрона с задним центром и описание работы данного приспособления.

Список используемой литературы

1. Шманёв В. А., Шулепов А. П., Анипченко Л. А. Приспособления для производства двигателей летательных аппаратов (Конструкция и проектирование) — М.: Машиностроение, 1990 — 256 с.

2. Справочник технолога-машиностроителя. В 2-х томах. / Под ред. А. Г. Косиловой — М.: Машиностроение, 1985.

3. Фираго В. П. Основы проектирования технологических процессов и приспособлений: методы обработки поверхностей. — М.: Машиностроение, 1973 — 468 с.

4. Горошкин А. К. Приспособления для металлорежущих станков. — М.: Машиностроение, 1979 — 303 с.