Обеспечение жесткости, виброустойчивости и точности приспособлений

Жесткость в первую очередь обеспечивается в направлении действия сил закрепления и резания. Для повышения жесткости следует применять конструкции с малым количеством стыков, уменьшать зазоры в соединениях и устранять внецентреное приложение нагрузки. Предпочтительны цельные и сварные конструкции. Контактную жесткость стыков, работающих на сжатие повышают, уменьшая шероховатость и волнистость сопряженных поверхностей, применяя шлифование и шабрение.

Непостоянство силы резания и неоднородность жесткости станочных приспособлений и других элементов технологической системы предопределяют возникновение вибраций.

При вибрации увеличивается шероховатость обрабатываемой поверхности, ухудшаются условия работы режущего инструмента.

Для уменьшения вибрации необходимо увеличивать жесткость приспособления; уменьшать высоту приспособления и длину выступающих консольных элементов; использовать дополнительные опоры; увеличивать размеры опорных поверхностей; использовать демпфирующие элементы.

При вычерчивании общего вида и деталей приспособления назначают допуски на его размеры.

По точности исполнения эти размеры можно разбить на три группы.

К первой группе относятся:

а) размеры тех сопряжений, от которых зависит точность выполняемой обработки (например, расстояние между осями кондукторных втулок сверлильного приспособления); б) размеры установочных элементов, от точности которых зависит положение заготовки в приспособлении.

Ко второй группе относятся размеры тех сопряжений, от которых точность обработки не зависит (например, размеры сопряжений зажимных устройств, выталкивателей и так далее).

К третьей группе относятся свободные размеры обработанных и необработанных поверхностей.

Допуски на размеры первой группы берут в 2 - 3 раза меньше допусков на размеры, выдерживаемые при обработке.

Допуски на размеры второй группы определяют в зависимости от назначения механизма, а также характера и условий работы рассматриваемого сопряжения. Обычно здесь допуски берут по 7 - 9 квалитетам точности.

Свободные размеры, выполняют по 14 квалитету точности для обработанных и по 16-му для необработанных поверхностей.

Контрольные задания.

Задание 4.1.

Что должны содержать технические требования и техническая характеристика на общем виде приспособления?

Задание 4.2.

Какие втулки называются кондукторными, а какие направляющими?

Задание 4.3.

Какие требования предъявляются к корпусам приспособлений?

Задание 4.4.

Как обеспечить жесткость и виброустойчивость приспособления?

Задание 4.5.

На какие группы делятся размеры по точности исполнения?

5. СОСТАВЛЕНИЕ РАСЧЕТНОЙ СХЕМЫ И ИСХОДНОГО УРАВНЕНИЯ ДЛЯ РАСЧЕТА ЗАЖИМНОГО УСИЛИЯ Р_З

Закрепление заготовки производится с помощью зажимных устройств различных конструкций. Принцип действия и конструкцию зажимного устройства конструктор выбирает исходя из конкретных условий выполнения операций: типа производства, величин сил резания, действующих на заготовку при выполнении операций, конструктивных особенностей заготовки, типа станка.

Методика силового расчета станочных приспособлений в некоторой степени определяется применяемыми зажимными устройствами, которые разделяются на три группы.

Рис. 5.1. Схемы зажимных устройств

К первой группе относятся зажимные устройства (рис. 5.1а), имеющие в своем составе силовой механизм (СМ) и привод (П), который обеспечивает перемещение контактного элемента (К) и создает исходное усилие Р_и , преобразуемое силовым механизмом в зажимное усилие Р₃ .Используемые приводы достаточны разнообразны: пневматические, гидравлические, пневмогидравлические, электрические и т.д. Применяются в серийном, крупносерийном производствах.

Во вторую группу (рис. 5.16) входят зажимные устройства, состоящие лишь из силового механизма, который приводится в действие непосредственно рабочим, прилагающим исходное усилие Р_и на плече l. Эти устройства иногда называют зажимным устройством с ручным приводом (единичное и мелкосерийное производство).

К третьей группе относятся зажимные устройства, которые в своем составе не имеют силового механизма, а используемые приводы лишь условно можно назвать приводами, так как они не вызывают перемещений элементов зажимного устройства и только создают зажимное усилие Р₃ , которое в этих устройствах является равнодействующей равномерно распределенной нагрузки q, непосредственно действующей на заготовку и создаваемой либо в результате атмосферного давления, либо посредством магнитного силового потока. К этой группе относятся вакуумные и магнитные устройства (рис. 5.1 в). Применяются во всех видах производства.

Силовой расчет станочных приспособлений можно разбить на следующие этапы:

1. Определение сил и моментов резания.

2. Выбор коэффициента трения f заготовки с опорными и зажимными элементами.

3. Составление расчетной схемы и исходного уравнения для расчета зажимного усилия Р₃.

4. Расчет коэффициента надежности закрепления К.

5. Составление расчетной схемы и исходного уравнения для расчета исходного усилия Р_и .

6. Расчет диаметров силовых цилиндров пневмо- и гидроприводов.