Данная  операция включает в себя фрезерование шпоночного паза на шпоночно – фрезерном станке 692А.

2. Краткое  описание выполняемой в разрабатываемом  приспособлении операции применяемого  инструмента, оборудования и режимов  резания.

 

Данная  деталь фрезеруется на шпоночно –  фрезерном станке 692А. Приведем характеристики станка:

    Обрабатываемые  изделия

Наибольшая и  наименьшая ширина фрезеруемого паза, мм – 3 – 20

Длина фрезеруемого паза без переустановок, мм – 30

    Основные  размеры

Расстояние от оси шпинделя до вертикальной направляющей станины, мм – 200

Наибольшее расстояние от среднего паза стола до  вертикальной

направляющей  станины, мм – 295

Наибольшее расстояние от торца шпинделя до поверхности стола, мм – 465

    Стол

Рабочие поверхности (ширина × длина), мм – 250×900

Установочные  перемещения стола:

                      поперечное, мм – 150

                      вертикальное, мм – 300

    Шпиндель

Наибольшее перемещение  пиноли, мм:

                      гидравлическое – 40

                      ручное –100

Внутренний конус  отверстия шпинделя 1:3

    Механика  стола

Число скоростей  шпинделя – 12

Пределы чисел  оборотов шпинделя в минуту – 270 – 3380

Пределы продольной подачи шпиндельной каретки  (регулирование  бесступенчатое), мм/мин – 450 – 1200

Пределы вертикальных подач шпинделя (регулирование бесступенчатое на каждый ход каретки) в мм – 0.05 – 0.5.

    Привод, габариты и вес  станка

Мощность электродвигателя в кВт:

                      главного привода  – 3/4.5

                      насоса охлаждения – 0.125

Род тока – трехфазный

Напряжение в  В – 220/380

Габариты станка (длина × ширина × высота), мм – 1350×1200×1450

Вес станка, кг – 1300

Рисунок 2.2. размеры и расположение пазов стола горизонтально-               фрезерного станка 692А

Назначение  режимов резания[2,3]

t – величина врезания

t=0.2мм

z – число зубьев фрезы

z=2

s_Z – подача на один зуб

s_Z=0.15мм/зуб

s₀ – подача на оборот шпинделя

s₀=0.3мм/об

Т_Р – стойкость инструмента

Т_М – стойкость в минутах основного времени

,

l - коэффициент времени резания

L_рез – длина резания

L_РХ – длины рабочего хода

k₁ – коэффициент, зависящий от отношения пути лезвия инструмента под нагрузкой по ширине B (глубине t) фрезерования и его пути за полный оборот инструмента.

k₂ – коэффициент, учитывающий шероховатость ширины фрезерования.

F_ОБР – площадь обрабатываемой поверхности

L_Р – длина резания

B – максимальная ширина фрезерования в направлении перпендикулярном направлению подачи.

k₁=0.5

k₂=1

Т_М=40мин

Т_Р=20мин 

    Скорость резания  (окружная скорость фрезы) рассчитывается по формуле: [4, стр. 281-292]. 

 

    Для фрез концевых быстрорежущих, для фрезерования шпоночных пазов: [4, стр. 16-58].

     ,  ,  ,  ,  ,  ,    – коэффициенты и знаменатели степени

Частота вращения фрезы

Уточнение числа оборотов шпинделя по паспорту станка:

Уточнение скорости резания по принятому числу оборотов шпинделя:

S_М – минутная подача

 

S_М=397.2м/мин 

.

N – число проходов

Определим окружную силу P_Z

      Расчет главной  составляющей силы резанья при фрезеровании - окружной силы по формуле: [4, стр. 292-315].

 

    Для фрез концевых из быстрорежущей стали, для фрезерования  шпоночных пазов:

     ,  ,  ,  ,  ,  ,    -  коэффициенты и знаменатели степени

     - число зубьев шпоночной фрезы

       - диаметр фрезы

         - ширина фрезерования

            - глубина фрезерования

Эффективная мощность резания:

      

3. Анализ существующих  конструкции приспособления и обоснование выбранных решений

 

    Рассмотрим  приспособление для закрепления  валов при фрезеровании шпоночных канавок, на вертикально – фрезерных станках (рис.4.1.) [4].

    Деталь  устанавливается на призмы 7 до упора 2 в продольном направлении. Зажим  производится пневмоприводами 10, смонтированными  на салазках 3 и 4, через тяги 8 и откидные планки 9. При переналадки салазки 3 и 4 могут перемещаться по направляющим 11 с помощью гаек 5, закрепленных в салазках, и винта 6, имеющего правую и левую резьбу.

    При необходимости направляющие могут  быть развернуты на угол ±10⁰. В нужном положении они закрепляются на корпусе 1 болтами 12. На столе станка приспособление ориентируют с помощью шпонок 13.

    На  рис. 4.2 представлено приспособление для  фрезерования деталей типа валов.[5]

 

    При использовании этого приспособления обрабатываемые детали Ø80 – 150мм устанавливаются  на призму, составленную планками 2 и 6, прикрепленными к корпусу 1. Детали относительно меньших диаметров, устанавливаются в сменной детали 5, которая опирается на те же планки 2 и 6. В корпусе 1 приспособления встроен гидроцилиндр с двумя поршнями, штоки которых шарнирно соединены с корпусом рычагами 7. При нагнетании масла в поршневую полость цилиндра поршни 8 перемещаются в противоположные стороны, поворачивая прихваты 3,  которые закрепляют обрабатываемые заготовки вставками 4. Раскрепление обрабатываемых заготовок осуществляется при повороте крана управления в положение разжима, при котором масло поступает в штоковые полости цилиндра, поворачивая прихваты в исходное положение. В этом приспособлении закрепляются относительно короткие детали. При необходимости обработки длинных деталей на станке устанавливаются два таких приспособления, на расстоянии, определяемом длиной обрабатываемой детали.

    Рассмотрим  следующее приспособление  –  скальчатый кондуктор для обработки  мелких деталей с пневматическим приводом (рисунок 3.1).                               Рисунок 3.1. – Скальчатый кондуктор для обработки мелких деталей с пневматическим приводом.

    В корпус 1 приспособления встроен цилиндр 2, в котором перемещается поршень  со штоком 3, заменяющим собой одну из трех скалок. На скалках установлена  кондукторная плита 4, в которой  непосредственно или в прикрепляемой к ней сменной плите монтируются кондукторные втулки. Сменная подставка для установки обрабатываемых деталей базируется по плоскости корпуса и установочному пальцу 6; сменная кондукторная плита базируется по нижней плоскости плиты 4 и двум установочным опором 5. Сжатый воздух поступает в цилиндр через штуцеры 7. Данное приспособление – одноместное. Благодаря установочным штырям 6 можно менять наладки для использования различных схем базирования.

    Данное  приспособление имеет пневматический привод, что соответствует заданию  курсового проекта, и является одноместным. Так как в конструкции приспособления присутствует установочный палец 6, то данная конструкция приспособления очень хорошо подходить для базирования нашей детали. Ещё одним условием для выбора именно этой конструкции является то, что оно предназначено для закрепления деталей достаточно больших размеров.

    В качестве установочных элементов выбираем опорную призму, установочный палец .При этом обеспечивается надежное базирование заготовки в процессе обработки.. Зажим заготовки необходимо осуществлять рычагом сверху.

    Вывод

    В качестве базового приспособления возьмем  специализированное наладочное приспособление , представленное на рис. 4.2, так как оно значительно меньше по габаритам, обеспечивает более удобную установку заготовки. При этом введем некоторые изменения. Заготовка будет прижиматься с помощью одного рычага . Так как длина заготовки сравнительно большая, то установим две призмы. В качестве привода возьмем пневмоцилиндр одностороннего действия, так как применение гидроцилиндра будет не целесообразным по следующим причинам:

• требуется дополнительная установка для подачи масла
• усложняется эксплуатация приспособления
• не требуется большая сила зажима
• применение пневмопривода является предпочтительным, так как пневмолиния есть практически в каждом цехе.

    Принцип действия остается такой же.

    Проверим  приспособление на жесткость [8]

    

     Следовательно можно силу зажима можно приложить в центре заготовки.

4. Описание принципа  действия приспособления

    Данное  приспособление предназначено для  закрепления детали типа «Вал-стойка»  с целью получения паза на горизонтально-фрезерном  станке. Базирование заготовки осуществляется на призмах, где обеспечивается неполное базирование. Лишаются 5 степеней свободы из 6.

    Реализовано приспособление на корпусе 38, на котором  располагаются и закрепляются 2 призмы 15, стойка 37, на которой закрепляется установ19, крановый пневмо-распределитель 13, пневмоцилиндр, состоящий из крышек 31 и 32, гильзы 27 и штока 29. К штоку , с помощью гайки 10, прикреплен рычаг 28, который осуществляет прижим заготовки. Для предотвращения поворота рычага вокруг оси штока, предусмотрено установка вилки 30.  Для базирования приспособления на столе станка с нижней стороны корпуса расположены 2 шпонки 36, которые входят в пазы стола станка.