Проектування спеціального верстатного пристрою для встановлення фланця (стр. 3 из 3)
.3. Проектування конструкції пристрою
3.1.Опис пристосування та принцип його дії
Дане пристосування використовується в машинобудуванні в серійному виробництві при обробці деталей "Фланець". Дане пристосування є одномісним механізованим, збільшує силу затиску деталі та забезпечує її надійність. Пристосування підвищує продуктивність праці, так як зменшується норма часу на операцію у вигляді допоміжного часу на встановлення деталі, підвищує безпеку свердлувальника на робочому місці та, найголовніше, підвищує точність механічної обробки.
Верстатне пристосування для свердління отворів працює наступним чином:
Деталь базується на установочний фланець 4 діаметром Ø61f7 з отвором Ø36, який закріплений до корпусу пристосування гвинтами М12, а також лискою на циліндричний палець Ø16. Після цього на торець деталі встановлюємо спеціальну швидкозмінну шайбу 7 , під головку гвинта 1, подаємо повітря в штокову порожнину пневмоциліндра. Шток буде втягувати вгвинчений у нього гвинт, який в свою чергу буде притискати, своєю головкою, деталь через швидкозмінну шайбу, таким чином буле здійснюватись затиск заготовки. Після закінчення обробки подаємо повітря в без штокову порожнину за допомогою чого здійснюється розтискання заготовки, знімаємо швидкозмінну шайбу і міняємо заготовку, після чого повторюємо з початку.
3.2 Розрахунок похибки базування
Деталь "Фланець" встановлена базовим отвором на установочний фланець пристосування. За такої схеми встановлення між отвором деталі і установочновочним фланецем утворюється зазор, внаслідок чого вимірювальна база може переміщуватись вверх і вниз на величину
.Отже, похибка базування :
,де
– допуск на діаметр отвору; 
– допуск на діаметр оправки; 
Рис.1. Схема базування деталі
– мінімальний гарантований діаметральний зазор посадки 
Рис. 2.Схема полів допусків на розмір Ø
.Тоді
.Знайдемо максимальний кут повороту деталі, враховуючи допуск на лиску
і на палець Ø 
. 
Рис. 3.
З рис. 3.:
.Отже, можемо зробити висновок, що дані похибки не перевищують допустимі, а тому дана схема базування прийнятна.
3.3 Розрахунок необхідної сили затискання
Розрахунок проведемо за найбільшим крутним моментом.
Рис. 4. Схема дії сил
Значення коефіцієнта Кз слід вибирати диференційовано в залежності від конкретних умов виконання операції і способу закріплення деталі.
В усіх випадках:
.Коефіцієнт К0, що представляє собою гарантований коефіцієнт запасу закріплення, для всіх випадків слід брати рівним 1,5.
Коефіцієнт К1 враховує збільшення сили різання через випадкові нерівності на заготовках (К1 = 1).
Коефіцієнт К2 враховує збільшення сил різання внаслідок затуплення інструмента (К2 = 1,15).
Коефіцієнт К3 враховує ударне навантаження на інструмент (К3 = 1,2).
Коефіцієнт К4 враховує стабільність силового приводу (К4 = 1).
Коефіцієнт К5 характеризує зручність роз положення рукояток (К5 = 1).
Коефіцієнт К6 враховує визначеність розміщення опорних точок при зміщенні заготовки моментом сил (К6 = 1).
Отже,
.Приймаємо К = 2,5.
,де Q — необхідна сила затиску;
f1, f2 — коефіцієнт тертя між опорою і деталлю, між швидкозмінною шайбою і деталлю відповідно (f1=f2=0,16);
D1, d1 — діаметр отвору деталі і жорсткої оправки відповідно (D1= 68,5мм, d1= 61мм);
D2, d2 — діаметр швидкозмінної шайби і деталі відповідно (D2= 90мм, d2 = =78,5мм);
Ро — осьова сила (Ро=5567 Н).
; 
.Діаметр циліндра двосторонньої дії визначаємо за формулою:
, 
Рис. 5. Схема пневмоциліндра
де
– ККД циліндра;р = 0,4 МПа – розрахунковий тиск повітря;
dшт – діаметр штока.
Приймаємо попередньо
, тоді маємо: 
.Приймаємо за ГОСТ 21821-76
, тоді 
.Приймаємо довжину хода штоку l =10 мм.
Перераховуємо дійсну силу затиску:
.3.4 Розрахунок на міцність різі
Основним видом руйнування кріпильних різей є зріз витків. У відповідності до цього основним критерієм працездатності і розрахунку є міцність, що пов’язана з напруженнями зрізу
.З умови міцності на розтяг при коефіцієнті міцності
потрібний внутрішній діаметр різі визначаємо з виразу: 
,де
– допустиме напруження розтягу ,для сталі 45 при коефіцієнті запасу міцності 
( 
): 
.Отже,
.За ГОСТ 9150 – 59 приймаємо
з крупним кроком 
.Умова міцності різі за напруженнями зрізу (для гвинта)
: 
,де Н — глибина загвинчування гвинта в деталь;
К — коефіцієнт повноти різі;
Кт — коефіцієнт нерівномірності навантаження на витки.
.Отже, дана різь витримає напруження на зріз.
Література
1. Марочник сталей и сплавов. Справочник. Под ред. Сорокина В. Г., М.: Машиностроение, 1989.
2. Справочник технолога – машиностроителя. В 2 – х т.Т.1 / Под ред. А. Г. Косиловой и Р. К. Мещерякова. 4-е изд., перераб. и доп. — М.: Машиностроение, 1985.
3. Справочник технолога – машиностроителя. В 2 – х т.Т.2 / Под ред. А. Г. Косиловой и Р. К. Мещерякова. 4-е изд., перераб. и доп. — М.: Машиностроение, 1985.
4. Кирилович В. А., Мельничук П. П., Яновський В. А. Нормування часу та режимів різання для токарних верстатів з ЧПК: Навч. посібник / Під заг. ред. В. А. Кириловича. — Житомир: ЖІТІ, 2001.
5. Иванов М. Н. Детали машин. 3-е изд. М., Высшая школа, 1976.
6. Обработка металлов резанием: Справочник технолога / А. А. Панов, В. В. Аникин, Н. Г. Бойм И др.; Под общ. ред. А. А. Панова. — М.: Машиностроение,1988.
7. Горошкин А. К. Приспособление для металлорежущих станков: Справочник. — 7-е изд., перераб. и доп. — М.: Машиностроение, 1979.
8. Станочные приспособления: Справочник. В 2-х т. / Ред. Совет: Б. Н. Вардашкин и др. — М.: Машиностроение,1984.
9. Корсаков В. С. Основы конструирования приспособлений: Учебник для вузов. — 2-е изд., перераб. и доп. — М.: Машиностроение, 1983.