2 Конструкторская часть
2.1 Проектирование и расчет приспособления
Назначение
Кондуктор предназначен для установки и закрепления корпуса подшипника для сверления 12 отверстий d=11,5мм
Устройство
Основание-5 крепится на станину станка с помощью Т- образных болтов 6.В основание5 впрессован установочный палец-4 и имеются 2 откидных болта7. В кондукторную плиту1 впрессованы направляющий палец3 и 12 кондукторных втулок 2.
Принцип работы
Основание 5 устанавливается на станину станка с помощью Т-образных болтов 6 ,которые затягиваются гайками 8. Деталь устанавливается на установочный палец 4. На деталь накладывается кондукторная плита 1 с направляющим пальцем 3 и кондукторными втулками 2. Кондукторная плита прижимается к детали при помощи 2-х откидных болтов 7 с гайками 9.
Рисунок7-кондуктор для сверления
Выбор схемы базирования
Для данной операции, сверление отверстий, выбираю неполную
схему базирования, т.к при данной обработке допускается вращение детали вокруг своей оси.
Рисунок8-
Неполная схема базирования
Рисунок9 – схема базирования заготовки
В качестве базовых поверхностей выбираю ВЦП Ø 186 мм и ВЦП Ø 250–направляющая база, которая лишает заготовку двух степеней свободы (перемещение вдоль оси Y и Х), ТП Ø 275– двойная опорная база, которая лишает заготовку двух степеней свободы (вращение вокруг осейY и Х ),ТП Ø 320мм - опорная база, которая лишает заготовку одной степени свободы (перемещение вдоль оси Z)
Расчёт усилия зажима
Расчет усилия зажима при обработке на сверлильных станках на пальце определяется по следующей формуле:
W=(KM-f1*Pr1)/(f2*r1), (49)
где К- коэффициент запаса;
М- сдвигающий момент;
Pr1- осевая сила;
f2- коэффициенты трения;
r1- радиус отверстия.
W=(1,26*0,85+0,1*1067*0,25)/(0,1*30+0,1*5,75)=533,5Н
Погрешность базирования заготовки будет зависеть от гарантированного зазора Smax между наибольшим размером (диаметром) отверстия
Ф 186Н7(+ 0,021) и наименьшим размером (диаметром) направляющего пальца ф 186k6(+ 0,002)
Smax = ES – ei (50)
где ES = 0,021 верхнее предельное отклонение отверстия, мм
ei = 0,002 нижнее предельное отклонение вала, мм
Smax = 0,021 - 0,002 = 0,019 мм
Условие базирования
∑ бу = Smax ≤ б (51)
где б = 0,021 - допуск на межцентровое расстояние, мм
∑ бу = 0,019 < 0,021 условие базирования выполняется
2.2 Расчет режущего инструмента
В качестве режущего инструмента выбираю сверло спиральное с пластинами из быстрорежущей стали с коническим хвостовиком с нормальной формой заточки: длина сверла L=175 мм, длина рабочей части l=94 мм, диаметр сверла D=11,5 мм ГОСТ 10903-77. Диаметр отверстия d=11,5 мм, длина l=30 мм, материал заготовки - Сталь 45 ГОСТ 1050-88. Углы для сверла: ψ=40°, α=12°, ω=13°, 2φ=118°,2φо=70°
Находим режимы резания:
Находим подачу S, мм/об Принимаю S=0,28 мм/об
Определяем скорость резания V, м/мин по формуле
(52)
где Cv-коэффициент Cv=9,8
Т - стойкость сверла Т=45 мин;
у - показатель степени подачи y=0,50;
m - показатель степени стойкости m=0,2;
q - показатель степени диаметра q=0,40;
Kv - общий поправочный коэффициент, учитывающий фактические условия резания
(53)
где Kмv - коэффициент на обрабатываемый материал
Киv - коэффициент на инструментальный материал Киv=1
Klv - коэффициент, учитывающий глубину сверления Кlv=1
Кмv=Kr*(750/σв)nv (54)
где nv - показатель степени
Кмv=1*(750/650)0,9=1,3
V=(9,8*11,5)0,4/(4502*0,2805)*1,13*0,75=2,06 м/мин
Определяем крутящий момент Мкр, Н*м и осевую силу резания Ро, Н по формуле
(55)
(56)
где Кр=Кмр=0,6 - коэффициент, учитывающий фактические условия обработки
Мкр=10*0,0345*11,52*0,280,8*0,8=10,9Н/м
Ро=10*68*11,5*0,280,7*0,8 = 2504 Н
Определяем номер конуса Морзе хвостовика
Находим средний диаметр конуса хвостовика dср , мм по формуле
dср=(D1+d2)/2 (57)
dср=(12,2+9)/2= 10,6
По ГОСТ 2092-77 выбираем ближайший конус, т.е конус Морзе №1 с лапкой, со следующими конструктивными размерами: D1=12,2мм; d2=9 мм, l4=65,5 мм Остальные размеры хвостовика указываются на чертеже инструмента
Определяем длину сверла по ГОСТ 10903-77 L=175 мм, lо=94 мм, l2=95 мм, d1=20,3 мм
Определяем геометрические и конструктивные параметры рабочей части сверла:
Форма заточки – Н – нормальная: ψ=40°, α=12°, ω=13°, 2φ=118°,2φо=70°
Размеры подточки: А=1,5 мм, l=2,5 мм
Находим толщину сердцевины dc, мм по формуле
dc=0,15D (58)
dc=0,15*11,5=1,7 мм
Утолщение сердцевины принимаем 1,7 мм
Принимаем обратную конусность сверла 0,1 мм
Ширина ленточки fо и высота затылка по спинке К fо=0,9 мм, К=0,4мм
Ширина пера В, мм определяется по формуле
В=0,58D (59)
В=0,58*11,5=6,67 мм
Геометрические элементы профиля фрезы для фрезерования канавки сверла
Находим больший радиус профиля Ro, мм по формуле
Ro=CRCrCфD (60)
(61)
Cr=1
Cф=1
Ro=2,9*1*1*11,5=33,35мм
Находим меньший радиус профиля Rk, мм по формуле
Rk=CkD (62)
(63)
Rk=0,1*11,5=1,15 мм
Ширина профиля B, мм определяется по формуле
B= Ro+Rk (64)
B=33,35+1,15=34,5мм
Строим профиль канавочной фрезы
Рисунок 9- Профиль канавочной фрезы
Основные технические требования:
Радиальное биение рабочей части сверла относительно оси хвостовика не должно превышать 0,15 мм
Предельные
отклонения углов 2=118°±2°,
2φо=70°
Предельные отклонения угла наклона винтовой канавки ω=13°
Предельные отклонения подточки режущей части сверла +0,5 мм
Твердость рабочей части сверла HRC 62-65 Твердость лапки хвостовика HRC 30-45
Материал режущей части Р6М5 ГОСТ 19265-73, хвостовик сталь 50 ГОСТ 1050-88. Соединения хвостовика и режущей части при помощи сварки трением
Исходя из расчетов выбираю: сверло спиральное с нормальной формой заточки и коническим хвостовиком ГОСТ 10903-77
Рисунок 10-сверло спиральное