Конспект лекций и методические указания к выполнению контрольной работы к изучению курса




НазваниеКонспект лекций и методические указания к выполнению контрольной работы к изучению курса
страница4/8
Дата публикации10.11.2013
Размер0.86 Mb.
ТипКонспект
uchebilka.ru > Экономика > Конспект
1   2   3   4   5   6   7   8

Приспособления с гидропластмассой. Принцип действия механизмов с применением гидропласта основан на свойстве гидропласта равномерно передавать гидростатическне давления на все стенки полости. Гидропласт должен удовлетворять следующим требованиям:

1) не просачиваться в зазоры без специальных уплотняющих устройств;

2) равномерно и без заметных потерь передавать давления на значительные расстояния;

3) сохранять свойства с течением времени и в определенных интервалах температур и не вступать в реакции с металлами.

Основным элементом приспособлений является тонкостенная втулка конструктивные параметры которой приведены на рис.10.

Приспособления с гидропластмассой предназначены для установки заготовок с окончательно обработанными базами при выполнении чистовых операций обработки.

Расчет параметров приспособлений с гидропластмассой можно разделить на две части: определение параметров втулки и силовой расчет приспособления.

Исходными данными для расчета являются: диаметр отверстия обрабатываемой детали ^ D, диаметр обрабатываемой поверхности D1, длина детали L, тангенциальная составляющая силы резания Рz .

Толщину стенки h тонкостенной втулки определяются по зависимостям приведенным в табл. 5.

Таблица 5 – Зависимости для расчета толщины втулки.


Параметры

Толщина h стенок оболочек в мм

Длина детали ^ L в мм

диаметр отверстия обрабатываемой детали D, мм

10–50

св. 50

>0,5D


0,015D+0,5

0,025D

0,5D>L>0,25D


0,01D+0,5

0,020D

0,25D>L>0,125D


0,01D+0,25

0,015D

Допустимая упругая деформация втулки D будет:

- при L  0,3D, D=0,003D;

- при L  0,3D, D=0,002D.

Должно выполняться условие

D=Smax,

где Smax - максимальный зазор между заготовкой и наружной поверхностью тонкостенной втулки.

Высота рабочей полости тонкостенной втулки ^ Н под гидропластмассу

Н = 2 D0,33.

Длина посадочного пояска втулки Т =2,5 D0,33.

Диаметр d отверстия для втулки с наружной установочной поверхностью для деталей с базовой поверхностью, изготовленной по 7 квалитету:

d= D– 2h– 2Н.

Материал для изготовления тонкостенных втулок: при D<40 мм– сталь 40Х с термообработкой до HRC 40; при D>40 мм–сталь У7А с термообработкой до HRC 36.

Технические условия на изготовление втулок:

1) допускаемая разностенность тонкостенной части втулки ±0,03 мм при D<40 mm; ±0,05 мм при D>40 mm;

2) допускаемое биение установочной поверхности втулки относительно поверхности посадочных поясков и базовой поверхности приспособления не более 0,01 мм.

Сопряжение втулки с корпусом приспособления выполняют с натягом Н7/s7, H7/u7.

Давление p в полости втулки найдем по формуле:

p=(2 D E h)/D2 при L  0,3D;

p=(2 D E h)/(n D2) при L  0,3D, где n=L/D.

Определяют крутящий момент при резании Мрез , который стремится повернуть обрабатываемую деталь на втулке.

Чтобы деталь во время обработки не повернулась на втулке. максимальный крутящий момент Mmax от силы трения на поверхности втулки и детали должен быть больше Мрез (н см):

Мmax > Мрез=Pz D1/2=2000 0,1=200 Н

Мmax= 500 (2h/D) (2h/D)0,5  D2.

где h, D, выражены в мм.

Диаметр do плунжера для передачи внешней силы давления на гидропластмассу, находящуюся в полости тонкостенных втулок:

d0 =1,2 D0,5 при 0,125 D <L < 0,25 D;

do =1,5 D0,5 при 0,25 D < L < 0,5 D

do= 1,8 D0,5 при 0,5 D< L < D.

Принимают do=10–20 мм. Материал плунжеров сталь 45 с термообработкой до HRC 40–45.

Для хорошей герметичности плунжеры притираются по отверстию для получения зазора не более 0,01 мм.

Определяют на приводе Q

Q= doр/(4),

где  - коэффициент полезного действия.

Конструкция оправки с гидропластмассой показан в на рис. 11.



Рисунок 11 – Оправка с гидропластмассой
Оправка состоит из корпуса 2 на который посажена тонкостенная втулки 4, упорное кольцо 3. Кольцо 3 и втулка 4 поджаты гайкой 4. В корпусе выполнены проточки и каналы заполненные гидропластмассой 13. Справа центральный канал закрыт заглушкой 8 зафиксированной гайкой 9. Слева по каналу перемещается плунжер 6 на который воздействует толкатель7 связанный со штоком пневмоцилиндра. Пружина 11 обеспечивает обратный ход плунжера. При заполнении оправки гидропластмасоой воздух выходит через специальные каналы, которые после заполнения закрываются заглушками 10. Оправка базируется на шпинделе станка 1 по короткой конической поверхности и крепится на болтами 12.

^ Оправки с гофрированными втулками Оправки с гофрированными втулками (рис. 12) являются прецизионными. Они предназначены для обработки зубчатых колес, колец, втулок, гильз (в том числе тонкостенных).

Под действием осевого сжимающего усилия гофрированная втулка упруго деформируется. При этом наружный ее диаметр увеличивается, а внутренний - уменьшается. Внутренним диаметром втулка устанавливается на валу оправки, а наружным - точно центрирует и крепит заготовку. Вид контакта гофрированной втулки с валом оправки и с заготовкой показан в. В местах контакта гофрированной втулки с заготовкой и валом оправки действуют постоянные силы.

При устранении осевого сжимающего усилия гофрированная втулка упруго возвращается в исходное состояние, освобождая обработанную деталь.

На оправках с гофрированными втулками можно обрабатывать заготовки с цилиндрическими отверстия ми (сквозными, глухими, прерывистыми, ступенчатыми или имеющими перемычку меньшего диаметра). Поля допусков отверстий заготовок Н8 - Н9. Эти оправки обеспечивают надежное закрепление заготовок на окончательных операциях обработки, отличаются повышенной надежностью (снижение точности центрирования в среднем 1 мкм за 104 установок) и допускают быструю замену износившихся гофрированных втулок.



Рисунок 12 – Гофрированная втулка
^ Методика расчета. Исходные данные: диаметр dз и длина lз базового отверстия заготовки, мм; dз - поле допуска на диаметр dз, мкм; Мкр - крутящий момент от сил резания, Н мм.

По известному значению диаметра dз базы заготовки определяются основные геометрические: размеры гофрированной втулки: D1 , D2 , h, d1, d2, L, l, l1, l2, l3.

Номинальный наружный диаметр гофрированной втулки, мм:

Dн=dз-гар,

Рекомендуются следующие значения гарантированного зазора (мкм) между базой заготовки и наружным диаметром (мм) гофрированной втулки: при 20 < dз ≤ 29 гар = 10; при 29 < dз ≤ 53 гар = 20; при 53 < dз ≤ 80 гар = 30, 80 < dз ≤ 100 гар = 40, при 100 < dзгар = 50.

Номинальный диаметр центральной расточки гофрированной втулки (мм), d= Dн – 2h.

Приращение наружного диаметра ^ Dн (мм) гофрированной втулки для установки заготовки

Dн = Dн + dз + гар,

где Dн – допуск на наружный диаметр гофрированной втулки, мкм; рекомендуются следующие значения: при Dн ≤22 Dн = 2,5; при 22 < Dн ≤ 50 Dн = 4; при 50 < Dн ≤80 Dн = 5; при 80 < Dн ≤120 Dн = 6; при 120 < Dн ≤180 Dн = 12; при Dн > 180 Dн = 20.

Осевое сжимающее усилие (Н), которое нужно приложить к гофрированным втулкам для установки заготовки,

,

Коэффициент х является справочным и берется в пределах 0,016…0,0044.

Наибольшее напряжение (МПа), возникающее в материале гофрированной втулки при нагружении осевым сжимающим усилием Рз

max= Рз

Коэффициент является справочным  и берется в пределах 0,02…0,77.

По вычисленному наибольшему напряжению max определяют мате риал и твердость гофрированной втулки.

Число гофрированных втулок оправки n = 2, если 2L1з n = 1, если 2L > 1з.

Крутящий момент (Н. мм), гарантированно передаваемый спроектированной оправкой,



Должно быть соблюдено условие

Мкр.гарМкр К

где К – коэффициент запаса, К≥2,5.

Не указанные в табл. 21 размеры t, с и r гофрированной втулки

следующие, мм: t = с=0,3 при dз ≤ 50, t = с=0,5 при 50<dз ≤ 100, t = с=1 при 100<dз ≤ 200, r=0,5 при dз ≤ 60, r=0,75 при 60<dз ≤ 90, r=1,0 при 90<dз ≤ 105, r=2,5 при 105<dз ≤ 145, r=5 при 145<dз ≤ 200,

Осевые размеры вала оправки следует назначать с учетом осевых размеров обрабатываемой заготовки. Гарантированный зазор между валом оправки и втулкой гар = 10 мкм при dз ≤ 30; гар = 20 мкм при 30<dз ≤ 100 мм; гар = = 30 … 50 мкм при dз > 100 мм.

Поле допуска диаметра вала оправки h4; допуск радиального биения посадочного диаметра вала оправки относительно оси центров в пределах 1-й, а допуск биения торца – в пределах 3–4-й степени точности. Материал вала оправки – сталь 18ХГТ или 20Х с цементированием ответственных поверхностей на глубину 1,0–1,2 мм и термообработкой до HRС 53–57, Rа = 0,63…0,32.

При использовании шпиндельных в фланцевых оправок отношение длины оправки к ее диаметру рекомендуется принимать не более пяти.

Осевые размеры проставки и нажимной втулки назначают из конструктивных соображений с учетом осевых размеров заготовки и гофрированных втулок.

Наружный диаметр проставки и нажимной втулки рекомендуется принимать равным диаметру D1 гофрированной втулки (поле допуска h9).

Диаметральный зазор между проставкой (нажимной втулкой) и валом оправки 0,03–0,05 мм. Внутренний диаметр и торцы проставки и нажим ной втулки шлифовать, Rа 0,32. Допуски биения торцов проставки и нажимной втулки относительно внутреннего диаметра в пределах 3–4-й cтепени точности

Пример конструкции оправки приведен на рис.




а)



б)

Рисунок - 13 Оправка с гофрированными втулками:

а - фланцевая с механизированным приводом; б - для установки заготовки по ступенчатому отверстию


^ Патроны мембранные предназначены для установки толстостенных колец и втулок ( отношение толщины стенки заготовки к среднему радиусу не менее 1/5) при выполнении на станках высокой и повышенной точности шлифовальных и чистовых токарных работ приведены в табл. 6-9. Привод механизированный, закрепленный на заднем конце шпинделя станка.

Разные мембранные патроны могут иметь плоскую или коробчатую мембрану с числом кулачков n = 3  12.

При прочих равных условиях патроны с малым числом кулачков (n= 3  5) надежнее крепят заготовку, а с большим числом кулачков (n= 10  12) обеспечивают лучшую круглость обработанной поверхности вращения. Поэтому патроны с малым числом кулачков следует применять при обработке жестких, толстостенных заготовок при интенсивных режимах резания, а с большим - на операциях окончательной обработки нежестких , тонкостенных заготовок с высокими требованиями к круглости обработанных поверхностей вращения . Увеличение числа кулачков свыше 12 нецелесообразно. Для установки длинных заготовок по двум сечениям применяют сдвоенные мембранные патроны. Коробчатые мембраны эластичнее плоских.

Расчеты плоских мембран выполняют с учетом последовательности работы мембранных патронов. Когда мембрана находится в исходном плоском состоянии (рис. 14, а), диаметр расточки кулачков составляет dр.к . Потом под действием осевой силы Рос , мембрана прогибается (рис. 14, 6), ее кулачки поворачиваются на угол (Рос) каждый, в результате диаметр расточки кулачков увеличивается до наибольшего значения

dр.к max = dр.к + 2(Рос) Lк .



Рисунок – 14 Последовательность работы мет бранного патрона:

а - исходное состояние; б - мембрана сжата осевым усилием; в - заготовка установлена
Это позволяет установить в патрон с гарантированным зазором гар наибольшую в партии заготовку диаметром

dз mах = dр.к max - гар .

Когда осевое усилие ^ Рос устранено (рис. 13, в), мембрана стремится вернуться в исходное плоское состояние, кулачки патрона центрируют и крепят заготовку с силой Q на каждом кулачке в результате кулачки патрона остаются повернутыми на некоторый угол (Q) каждый (Lк - плечо кулачка; dз mах - наибольший диаметр заготовки в партии; гар - поле допуска на диаметр базы заготовки).

Методика расчета.

1. Для разжима кулачков патрона в размер dр.к max действующее на мембрану осевое усилие (Ц) должно составлять

,

где ^ К (Р) - коэффициент ужесточения мембраны ее кулачками; s, а, с, b - соответственно толщина, рабочий радиус, радиус центрального окна, радиус расположения кулачков мембраны (рис. 15).


Рисунок 15 - Основные геометрические размеры мембран:

а - с привертными кулачками и противовесами; б - выполненной как одно целое с кулачками; в и г размеры площади контакта кулачка с торцом мембраны

2. С учетом коэффициента полезного действия = 0,7  0,8 усилие на штоке составляет

.

По усилию Рш выбирают привод патрона (рекомендуются пневмо- или гидроцилиндры двойного действия), диаметр поршня цилиндра и давление рабочей среды. Уменьшить Рш можно за счет уменьшения числа кулачков патрона или толщины мембраны.

3. Вычисляют наибольшее напряжение

mах = 0,75 К().

Значение коэффициента К () определяют по графику. По известному напряжению mах выбирают материал и термическую обработку мембраны. Уменьшить напряжение mах можно за счет увеличения радиуса с центрального окна или увеличения толщины в мембраны.

4. Вычисляют усилие закрепления (Н) заготовки одним кулачком патрона:

где х и у соответственно площадки контакта кулачков с торцом мембраны, мм (см. рис. 15, в-г); dз - диаметр базы заготовки.

Функция П(х/а; у/а) определяется из выражения

.

Значение функций Н(х/у) и Фn(b/а)определяются по [].

Практический интерес представляет усилие Qmin когда закрепляется наименьшая (в партии) заготовка, т. е. dз = dз min . При точной обработке нежестких заготовок может возникнуть необходимость в определении усилия Qmах , когда закрепляется наибольшая (в партии) заготовка т.е. dз = dз mах . Усилие закрепления Q можно существенно увеличить за счет уменьшения числа кулачков патрона, а также уменьшения гарантированного зазора гар для установки заготовки.

Рекомендуются следующие значения основных геометрических размеров мембраны : s=( 0,04…0,07)а, с=( 0,1…0,2)а , b=( 0,4…0,8)а , x=( 0,15…0,25)а , y=( 0,1…0,15)а . Рабочий радиус мембраны следует выбирать, по возможности, большим.
1   2   3   4   5   6   7   8

Похожие:

Конспект лекций и методические указания к выполнению контрольной работы к изучению курса iconМетодические указания к выполнению контрольной работы по предмету «организация производства»
Методические указания к выполнению контрольной работы по предмету «Организация производства» для студентов фпо и зо спец. 070106...

Конспект лекций и методические указания к выполнению контрольной работы к изучению курса iconРабочая программа и методические указания к выполнению контрольной работы по курсу “
Рабочая программа и методические указания к выполнению контрольной работы по курсу “Тепловые процессы в технологических системах”...

Конспект лекций и методические указания к выполнению контрольной работы к изучению курса iconМетодические указания к выполнению контрольной работы по дисциплине...
Методические указания к выполнению контрольной работы по дисциплине «Локальные информационные сети» для студентов специальности 090803...

Конспект лекций и методические указания к выполнению контрольной работы к изучению курса iconМетодические рекомендации к выполнению контрольной работы и задание по курсу «Прогнозирование»
Методические указания к выполнению контрольной работы и задания по курсу „Прогнозирование” (для студентов 3, 4 курсов заочной формы...

Конспект лекций и методические указания к выполнению контрольной работы к изучению курса iconМетодические указания к выполнению контрольной работы по дисциплине...
Методические указания к выполнению контрольной работы по дисциплине «Основы программирования и алгоритмические языки» для студентов...

Конспект лекций и методические указания к выполнению контрольной работы к изучению курса iconМетодические указания к выполнению контрольной работы по курсу «Теория...
Методические указания к выполнению контрольной работы по курсу «Теория вероятностей и математическая статистика» для студентов экономических...

Конспект лекций и методические указания к выполнению контрольной работы к изучению курса iconМетодические указания к выполнению контрольной работы (ргр) по дисциплине...
Методические указания к выполнению контрольной работы (ргр) по дисциплине «Объектно-ориентированное программирование» (для студентов...

Конспект лекций и методические указания к выполнению контрольной работы к изучению курса iconМетодические указания к выполнению контрольной работы для студентов...

Конспект лекций и методические указания к выполнению контрольной работы к изучению курса iconМетодические указания к изучению курса «Финансы предприятий» ивыполнению курсового проекта
Методические указания к изучению курса «Финансы предприятий» и выполнению курсового проекта (для студентов 4, 5 курсов специальностей...

Конспект лекций и методические указания к выполнению контрольной работы к изучению курса iconМетодические указания к выполнению контрольной работы Общие положения
Выполнение контрольной работы является составной частью учебного процесса, активной формой самостоятельной работы студентов

Вы можете разместить ссылку на наш сайт:
Школьные материалы


При копировании материала укажите ссылку © 2013
контакты
uchebilka.ru
Главная страница


<