Приспособление предназначено для закрепления и поворота обрабатываемой детали на станке вертикально-фрезерном 6Р12, на котором производится фрезерование четырех лысок в размер 79,7±0,1 мм с выдерживанием углов 5°, 16°±1°. Лыски расположены под углом 90°±1°. Конструкция приспособления состоит из плиты, на которой установлены две стойки, на которых монтируется корпус. В корпусе в подшипниковых узлах устанавливается вал, внутри которого размещается тяга. Закрепление подшипников в корпусе осуществляется крышками; установка задней крышки производится через кольцо. В крышках для исключения вытекания смазки устанавливаются уплотнительные кольца. Закрепление крышек на корпусе осуществляется болтами с шайбами.
На валу монтируется оправка с призмой, закрепление которой на оправке производится с помощью болтов с шайбами. Оправка закрепляется на валу с помощью гайки. Обрабатываемая деталь устанавливается на оправке по внутренней поверхности диаметром 145 мм с упором в торец оправки и ориентируется в определенном положении призмой. Закрепление детали производится с помощью шайбы, которая устанавливается на тяге.
На валу для установки вращающегося пневмоцилиндра ПЦВР монтируется фланец, который на валу устанавливается по резьбе и фиксируется болтами.
Во фланце имеется ручка для поворота на 90° до упора.
На корпусе закрепляется планка, на которой монтируется фиксатор. На валу монтируется муфта. Фиксатор и муфта служат для установки обрабатываемой детали в определенном положении. После обработки двух лысок фиксатор ручкой поднимается, фланец с пневмоцилиндром поворачивают вместе с деталью, установленной на тяге на 90° до упора, затем фиксатор опускают, он входит во втулку муфты и фиксирует деталь в определенном положении.
Производим расчет усилия зажима.
Усилие зажима при центральном торцевом зажиме определяется по формуле [8]:
Q= , Н (1.43)
где К – коэффициент запаса,
a – расстояние от обрабатываемой поверхности до оси штока, м,
Р1, Р2 – составляющие силы резания, Н,
f – коэффициент трения,
D – диаметр обрабатываемой детали, опорной поверхности, м,
d – диаметр штока, м
Коэффициент запаса равен [8]:
К=К0·К1·К2·К3, (1.44)
где К0 – гарантированный коэффициент запаса;
К1 – коэффициент, зависящий от увеличения сил резания при затуплении инструмента;
К2 – коэффициент, зависящий от состояния обрабатываемой поверхности;
К3 – коэффициент, зависящий от рода привода.
К0=1,5; К1=1,4; К2=1,2; К3=1 [8]
К=1,5·1,4·1,2=2,52
Из расчета режимов резания находим:
Р1=Рz=653 H, ΣР1=2·653=1306 H
Р2=04· Рz, Н [16]
Р2=04·653=261,2 Н, ΣР2=2·261,2=522,4 Н
Из технологической наладки находим:
D=190 мм; d=45 мм; a=40 мм
f=0,25 [8]
Q= =7320 Н
Определим диаметр пневмоцилиндра по формуле [8]:
D= , м (1.45)
где Q – необходимое усилие зажима, Н;
р – удельное давление сжатого воздуха, Па;
η – коэффициент полезного действия пневмоцилиндра
р=0,4·106 Па; η=0,9 [8]
D= =0,16 м
Принимаем пневмоцилиндр из нормализованного ряда диаметром 160 мм.
Производим расчет приспособления на точность.
В качестве проверяемого размера - 79,7±0,1 мм.
Общая ожидаемая погрешность на стадии проектирования приспособления определяется по формуле [7]:
Δ79,7=
IT, мм (1.46)
где К – коэффициент, характеризующий отклонение действительных кривых распределения исследуемых погрешностей от кривых закона нормального распределения;
ε – погрешность установки заготовки в приспособлении, мм;
Δн – погрешность настройки станка, мм;
ωм – величина мгновенного рассеивания размера, зависящая от вида обработки, мм.
Погрешность установки определяется по формуле [7]:
ε= , мм (1.47)
где εб – погрешность базирования, мм;
εз – погрешность закрепления, мм;
εпр – погрешность положения, вызванная неточностью изготовления и сборки приспособления, мм.
Погрешность закрепления определяется величиной деформации заготовки под действием сил закрепления. Направление силы закрепления перпендикулярно выполняемому размеру, εз=0 [7].
Погрешность базирования при установке заготовки по центральному отверстию145Н8 мм и торцу равна εб=0 [7].
Погрешность положения может быть при проектировании определена по формуле [7]:
εпр= , мм (1.48)
где εус – погрешность, вызванная неточностью изготовления и сборки установочных элементов приспособления, мм,
εи – погрешность, определяемая износом установочных элементов приспособления, мм;
εс – погрешность ориентации приспособления на станке, мм.
Погрешность εус определяется из чертежа приспособления. εус=0,05 мм.
Погрешность εи определяется по формуле [7]:
εи=β·N, мкм (1.49)
где β – коэффициент, определяемый конфигурацией установочных элементов;
N – число контактов заготовки с опорами.
Принимаем: N=10000 шт. β=0,004 мкм/шт. [7]
εи=0,004·10000=40 мкм=0,04 мм
На точность размера 79,7 мм ориентация приспособления на станке не влияет [7].
εпр= =0,085 мм
ε=εпр=0,085 мм
Погрешность настройки станка по установу составляет εн=0,02 мм [7].
Величина мгновенного рассеивания при выполнении фрезерных работ равна ωм=0,021÷0,055 мм [7]. ωм=0,04 мм
К=1,2 [7]
Δ79,7=1,2 =0,113 мм
IT79.7=0,2 мм
0,2 мм>0,113 мм
Данное приспособление обеспечивает заданную точность размера и может быть использовано по назначению.