Теоретическая часть. Основными расчетами, выполняемыми при проектировании приспособления являются: расчет сил зажима, определение параметров силового привода

 

Основными расчетами, выполняемыми при проектировании приспособления являются: расчет сил зажима, определение параметров силового привода, расчеты точности, прочности и экономической эффективности приспособления.

Силы Q, необходимые для закрепления заготовки, должны предотвратить возможный отрыв заготовки от установочных элементов приспособления, сдвиг или поворот ее под действием сил резания и обеспечить надежное закрепление в процессе обработки.

Исходными данными для расчета сил зажима и параметров силового привода являются:

-силы и моменты, действующие на объект во время технологического процесса;

-схемы расположения установочных и зажимных элементов;

-точка приложения и направление усилий закрепления.

Для выполнения расчетов усилия закрепления составляется расчетная схема. На ней показывается:

- контур детали;

- расположение опор;

- точка приложения и направление действия усилий резания (при этом выбирается наиболее неблагоприятный вариант);

- точка приложения и направление действия усилий закрепления;

- направление реакций в опорах;

- направление сил трения в точках приложения усилий закрепления и в опорах;

- геометрические параметры необходимые для расчета.

Примеры расчетных схем приведены на рис 1.

 

а)	б)
Рисунок 1 - Расчетные схемы для определения усилий закрепления (а – при сверлении отверстия в заготовке, установленной в цанговом патроне; б - при фрезеровании паза)

 

При выборе типа и схемы расположения опор необходимо обеспечить реализацию заданной технологом схемы базирования.

Выбирают такую схему их расположения, при которой были бы обеспечены наивысшая точность установки и наибольшая устойчивость базируемого объекта.

Схема установки должна обеспечивать устойчивое положение детали и без приложения усилия закрепления.

При закреплении заготовки в приспособлении должны соблюдаться следующие основные правила [1]:

· не должно нарушаться положение заготовки достигнутое при ее базировании;

· закрепление должно быть надежным, чтобы во время обработки положение заготовки сохранялось неизменным;

· возникающие при закреплении смятие поверхностей заготовки, а также ее деформация должны быть минимальными и находиться в допустимых пределах;

· для обеспечения контакта заготовки с опорным элементом и устранения возможного его сдвига при закреплении зажимное усилие следует направлять перпендикулярно к поверхности опорного элемента. В отдельных случаях зажимное усилие можно направлять так, чтобы заготовка одновременно прижималась к поверхностям двух опорных элементов;

· в целях устранения деформации заготовки при закреплении точку приложения зажимного усилия надо выбирать так, чтобы линия его действия пересекала опорную поверхность опорного элемента. При закреплении особо жестких заготовок можно допускать, чтобы линия действия зажимного усилия проходила между опорными элементами;

· погрешность закрепления должна быть минимальной;

При выборе схемы сил зажима объекта в первую очередь решают, на какие координатные плоскости, построенные на установочных элементах приспособления, должно быть направлено силовое замыкание. Теоретически, с точки зрения надежного закрепления, определенности базирования объекта, рекомендуется силовое замыкание направлять на каждую из шести опор. Оценивая схему сил и моментов, действующих на объект во время осуществления процесса, исходя из выбранной схемы расположения установочных элементов, сначала решают, на какие базы из комплекта баз направить силовое замыкание и будет ли на базу действовать одна сила зажима или несколько (т.е. на каждый установочный элемент). Для упрощения приспособления желательно прикладывать силы зажима на одну координатную плоскость, построенную на установочной базе. Например, на установочную базу может быть направлена одна сила или три силы, т.е. на каждый установочный элемент. В тех случаях, когда прикладывается одна сила, точка ее приложения должна совпадать с точкой, равноудаленной от каждого из трех установочных элементов.

На этом же этапе определяют необходимость в дополнительных опорах.

После составления расчетной схемы выполняется описание действия сил на заготовку. Примеры расчетных схем и описание действия сил на заготовку для обработки точением, сверлением и фрезерованием приведены ниже.