Комплексній курсовой постанкам

    ∆ε_Н = 0,5_*0,019*(1/0,7071+1) / 2*0.7071 = 0,0162 мм.

    Допуск  на глибину паза дорівнює 0.22 мм, що значно більше похибки базування.

          Друга похибка буде визначатися допусками на відстань початку пазу від правого торцю  і відстанню від базового(лівого) торцю до правого (вимірювальної  бази) (див. Рис.1). При такій схемі  базування похибка базування  буде дорівнювати допуску на відстань від вимірювальної бази до установчої, тобто допуском на розмір 275, який по кресленню має квалітет h14, дорівнює -1.3 мм. Це вдвічі більше допуску на відстань пазу від правого торцю. Тому треба підвищити точність загальної довжини деталі. Приймаємо для цього розміру квалітет h12 з допуском – 0.52 мм, що буде менше допуску на відстань L=44_-0.62. 

    4.4.  Розрахунок режимів  різання на операцію 

    Режими  різання для фрезерування кінцевою фрезою шпонкового пазу на циліндричній  поверхні Æ80 розраховуємо по довіднику:

    Вихідні данні для розрахунку:

    а) матеріал деталі – сталь 40Х, твердість поверхні HB 217

    б) інструмент – кінцева фреза. Діаметр Æ22 мм, кількість зубців Z=5, матеріал – швидкоріжуча сталь Р6М5

    в) глибина фрезерування t=9 мм (глибина  шпонкового пазу)

    Виконуємо розрахунок.

    1) Розрахунок подачі.

    Подача  на 1 зубець фрези  Sz = 0.015 мм/зуб при Dфр=22 мм і t=9 мм

    Обертальна  подача So = Sz × Z = 0.015 × 5 = 0.075 мм/об.

    2) Швидкість різання  V.

    V = Vт × K₁ × K₂ × K₃

    Табличне  значення швидкості Vт = 27 м/мин при t £ 10 мм і Sz £ 0.02 мм/зуб

    K₁ – коефіцієнт по розміру обробки. При Dфр = 15  K₁ = 1.0 а при Dфр = 30  K₁ = 1.1. Тоді при Dфр = 22  K₁ = 1.0 + 0.1/15 = 1.007.

    K₂ = 0.65 при обробці сталі 40Х з твердістю HB = 207-255.

    K₃ – коефіцієнт по стійкості різання. Для кінцевої фрези з швидкоріжучої сталі, діаметром 20 мм [7, c.87] стійкість Tм = 60 хв. Тоді K₃ = 1.2.

    Швидкість різання: V = 27 × 1.007 × 0.65 × 1.2 = 21.2 м/хв.

    3) Частота обертання  фрези  

    n = 1000 × V / (p × Dфр) = 1000 × 21.2 / (p × 22) = 306.7 об/хв.

    Приймаємо найближчу меншу швидкість обертання  шпинделю з паспорту верстата 6Р12. Вона має значення : n = 250 об/хв.

    Перераховуємо швидкість різання по прийнятій  частоті обертання.

    V = p × D × n / 1000 = p × 22 × 250 / 1000 = 17.3 м/хв. 

    4) Потужність різання.

    Nрез  = E × V  × b_max × Z × K₁ / 1000

    У цій формулі: E = 0.35 при D / t  £ 3 (D/t = 22/9 = 2.44) і Sz=0.015,

    b_max = Dфр = 22 мм, K₁ = 1.0  при обробці сталі з НВ170-229 фрезою з швидкоріжучої сталі.  Тоді   Nрез = 0.35 × 17.3 × 22 × 5 × 1.0 / 1000 = 0.66 квт

    5) Момент крутіння Mкр  і окружна сила  різання Pz

    Mкр = 9550 × Nрез / n = 9550 × 0.66 / 250 = 25.2 Нм

    Pz = 2000 × Mкр / Dфр = 2000 × 25.2 / 22 = 2291 Н (233.5 кгс)

    Зусилля поздовжньої подачі  Px = 0.6 × Pz  = 0.6 × 2291 = 1374.6 Н (140.1 кгс) 

    Таким чином режими різання розраховані  і використовуємо їх значення при  подальшому розрахунку пристрою. 

    4.5. Розрахунок сил затиску з урахуванням сил, діючих у пристрої

    При виконанні фрезерування шпонкового пазу кінцевою фрезою на заготівлю  діють 2 сили: сила різання Pz і сила подачі Px. При цьому сила Pz прикладена на діаметрі фрези, який дорівнює 22 мм, і її напрям змінюється. Розглядаємо варіант, коли сила Pz  діє перпендикулярно осі обертання заготівлі і може прокручувати заготівлю навколо її осі обертання. Сила Px діє паралельно осі заготівлі, але заготівля спирається на упор, який утримує її в цьому напрямі. Нерухомість заготівлі буде забезпечуватись силами тертя між заготівлею і базовими поверхнями призм, які повинні надаватись зусиллям затиску.

    Розрахункова  схема наведена на рис. 5, де показані усі діючі у пристрої сили при фрезеруванні шпонкового пазу.

    Вихідні дані: Pz = 2.3 kH -  сила різання, Px = 0.6Pz = 1.38 kH - сила подачі, L =160 мм - відстань між опорами важеля затиску, l = 70 мм - відстань від крапки прикладення сили затиску до осі гайки механізму затиску, d = 80 мм - діаметр поверхонь заготівлі у контакті з призмами, D = 100мм - діаметр заготівлі у крапці прикладення сили затиску, h = 9 мм - глибина фрезерування, f = 0.15 - коефіцієнт тертя деталі з призмами, fz = 0.7 – коефіцієнт тертя між важелем з рифленням і деталлю, K - коефіцієнт надійності затиску заготівлі.

    Коефіцієнт  надійності затиску обчислюємо за формулую:

    K = K_0*K_1*K_2*K_3*K_4*K_5*K₆

    Де: 

    K₀ =1.5 – гарантований коефіцієнт запасу; 

    K₁ – залежить від виду поверхні заготівлі. При обробленій поверхні  K₁ = 1.0 ;

    K₂ - коефіцієнт, який залежить від затуплення ріжучого інструменту. При фрезеруванні кінцевою фрезою K₂ = 1.2.

    K₃ – коефіцієнт від переривчастого різання. При не переривчастому різанні K₃ = 1.0.

    K₄ – коефіцієнт, який залежить від постійності сили затиску. При немеханізованому (ручному) затиску, що застосовано у нас K₄ =1.3;

    K₅ – залежить від зручності розташування рукоятки затиску і кута її повороту. При повороті рукоятки більше 90^о  K₅ = 1.2;

    K₆ – коефіцієнт, який ураховується тільки при встановленні заготівлі на плоску поверхню. В нас заготівля встановлюється на циліндричну поверхню, тому K₆ =1.0.

    Таким чином: 

    K=1,5_*1.0_*1,2_*1.0_*1,3_*1.2_*1.0=2,808 

    Розраховуємо  силу затиску, діючу на обробляєму деталь Ps і силу, яку повинна надавати гайка Pg. При цьому розглядаємо  тільки можливість обертання заготівлі  від сили Pz ;

    Для розрахунку зусиль затиску записуємо  вираз для визначення реакції  у опорах заготівлі на призмах R від  сили затиску P_З.  Їх буде дві у крапках контакту заготівлі з призмою.  R = P_З /

    Тоді  зусилля затиску P_З: 

    

    Розраховуємо  силу, яку повинна надавати гайка Pg для необхідної сили затиску P_З  

      

       У проектованому пристрої у  механізмі затиску використано  гайку М16 з кроком t=2.0 мм.

      

    

      Рисунок 4.3 - Розрахункова схема пристрою 

    4.6.  Вибір типу та  розрахунок основних  параметрів приводу  затискного механізму 

    Як  затискний механізм прийнято гвинтова (різьбова) пара. Затиск виконується  обертанням гайки ключем з притисканням важеля до встановленої заготівлі.

    Визначаємо  крутильний момент, який повинен прикладатись до гайки Mg для забезпечення необхідної сили Pg.  Цей момент буде діяти  на середньому діаметрі різьби гайки, який дорівнює d_sr=14,701 мм.

    Момент  обчислюємо з урахуванням тертя  у різьбі і у контакті торцю  гайки з шайбою на важелі за виразом:.

    

    Де  =30^о – половина кута при вершині різьби, φ_pr = 6.7^о – приведений кут тертя у різьбі, f = 0.15 – коефіцієнт тертя гайки з шайбою на важелі, Dnt = 22.5 мм – зовнішній діаметр, а dvt = 14.38 мм – внутрішній діаметр контакту гайки з шайбою на важелі. Тоді

    

    Цей момент буде забезпечуватись прикладанням зусилля на гайковому ключі,  який буде обертатись вручну при затиску  заготівлі після її встановлення на призми у пристрої Pkl мм. Це зусилля  залежить від довжини ключа Lkl, яка  за ДСТ 2841-80 дорівнює 215 мм.

    Pkl = Mg / Lkl = 22.871/215 = 0.106 kH = 10,4  кгс

    Таким чином для забезпечення необхідної сили затиску необхідно прикласти  до ключа зусилля Pkl=10.4 кгс, що не важко робити.

    Перевіряємо наявність самогальмування гвинтового механізму по КПД різьбової пари h.

      

    Механізм  затиску надійний від само відгвинчування при h<0.4. В нас ця умова дотримується. 
 
 

    4.7 Опис конструкції  та роботи пристрою. 

    Пристрій  спроектовано для обробки деталі на вертикально-фрезерному верстаті моделі 6Р12.

    Застосування  даного пристрою (рисунок 4.4) забезпечує точну й швидку установку всіх оброблюваних деталей при закріпленні в пристрою.

    Пристрій  складається з наступних елементів:

    - настановні елементи  призначені для додання заготівлі строго певного положення щодо різального інструменту. У цьому випадку настановними елементами будуть дві призми з кутом 90° поз. 4 і як упор для торця постійна опора  поз. 5.

    - Затискні елементи призначені для запобігання зсуву заготівлі під дією сили різання або власної ваги. Як затискний елемент приймаємо ручний різьбовий пересувний (відвідний) важіль затиску поз. 6.

    Всі елементи пристрою розміщені на його корпусі (основі), що має вид плити поз. 1. Корпус має два вушка, поз. 2, для кріплення на столі верстата.

 

    Рисунок 4.4 - Ескіз пристрою для фрезерування 

    Для швидкої й точної установки пристрою на столі верстата, на нижній частині  його розміщаються дві круглі шпонки поз.3. 
 
 
 

    Список  використаної літератури:

1. ГОСТ 2.105—95. Оформление текстових документов.
2. Дальский А.М., Суслов А.Г., Косилова А.Г., и др.; Под редакцией Дальского А.М., Косиловой А.Г. и Мещерякова Р.К. Справочник технолога- машиностроителя. В 2-х т. - 5-е изд., исправленное. - М.; Машиностроение, 2003. - 1857 с., ил.
3. Методичні вказівки до виконання курсового проекту з курсу  «Металорізальне обладнання»
4. Барановский Ю.В., Брахман Л.А., Бродский Ц.З., и др. Режимы резания металлов. Справочник. - 3-е изд., доп. и перераб. - М.; Машиностроение, 1972. - 408 с., ил.
5. Паспорт свердлильного верстату 2Н135
6. Анурьев В.И. «Справочник конструктора-машиностроителя» в 3т,Т1,2,3 8-е издание перераб. и доп. М.,«Машиностроение»2001. 920с:ил.
7. Дунаев П.Ф., Леликов О.П. «Конструирование узлов и деталей машин» М.: Высш. шк. 1985 – 416с.,
8. А.А. Осветимский «Ремонт металорежущий станков», М.: Государственное научнотехническое издательство літератури, 1947 – 220 с.
9. Ансеров  М.А. Приспособления для металлорежущих станков –