5.4. Методика расчёта и выбора механизированных приводов присп-ний (на примере пневматических и гидравлических).
Выбрав способ базирования деталей и разместив установочные элементы в приспособлении, определяют величину, место приложения и направление сил для зажима обрабатываемой детали. Затем подбирают конструкцию привода для перемещения зажимных устройств при зажиме и разжиме детали. Величину сил зажима и их направление определяют в зависимости от сил резания и их моментов, действующих на обрабатываемую деталь. Для этого к детали прикладывают все действующие на неё силы и решают шесть уравнений статики на равновесие детали. Найдя силу на штоке пневмоцилиндра и зная давление сжатого воздуха, определяют диаметр пневмоцилиндра:
D= 1,4*.
где Q - сила на штоке; Р - давление сжатого воздуха.
При Р = 4 кГс / см', D = 0,7 *. (см). Найденный размер диаметра пневмоцилиндраокругляют по нормали и по принятому диаметру определяют действительную осевую силу на штоке.
Аналогично рассчитывают диаметр поршня гидроцилиндра зная силу на штоке и давление
D=1,13*,(cm).
При выборе типа привода учитывают их особенности. К достоинствам пневмоприводов относятся:
1. Возможность регулирования силы зажима детали;
2. Простота управления зажимными устройствами:
3. Бесперебойность работы при изменениях температуры воздуха.
К недостаткам пневмоприводов относятся:
1. Недостаточная плавность перемещения рабочих элементов, особенно при переменной нагрузки;
2. Небольшое давление сжатого воздуха в полостях пневмоцилиндра и пневмокамеры;
3 Относительно большие размеры
пневмоприводов для получения значительных
сил на штоке пневмопривода.
Гидроприводы имеют ряд преимуществ перед
пневмоприводами:
1. Высокое давление масла на поршень гидроцилиндра создаёт большую осевую силу на штоке;
Из-за высокого давления масла в полостях гидроцилиндра можно уменьшить размеры и вес гидроцилиндра;
Возможность бесступенчатого регулирования сил зажима и скоростей движения поршня со штоком.
К недостаткам гидроприводов относятся:
1. Сложность гидроустановки и выделение площади для её размещения:
2. Утечки масла, ухудшающие работу гидропривода.
(1). Пневматические приводы.
В качестве источника энергии исп-ся воздух под давлением. Для станочных присп-ний принимают Рв=0,4-0,6 Мпа.
Конструктивно применяются пневмоцилиндры и пневмокамеры.
а) пневмоцилиндры: - одностороннего действия (рис 7.4.1)
q-реакция пружины;
РвD2ц/4=Ршт; Ршт.= РвD2ц/4-q;
- двухстороннего действия (рис 7.4.2)
Ршт.= РвD2ц/4; Ршт.= Рв(D2п/4-D2шт/4).
б) пневмоцилиндры: исп-ся в качестве основного привода или вспом-го для предвар-го удержания заг-ки в приспособлении.
Особенностью констр-ции является наличие диафрагмы из прорезиновой ткани, а также корпуса и крышки, выполненных литьём или штамповкой. Пневмокамеры значительно дешевле пневмоцил-ов, но обладают непостоянством силы по длине перемещения штока. Относительно постоянная сила обеспечивается на ограниченной длине перемещения штока (рис 7.4.3):
На участке L:
Ршт.= Рв(D-d)2/4.
(2). Гидравлические приводы. В качестве источника энергии исп-ся масло под давлением. Приводы выполняются в виде цилиндров. (+) – обладают значительно большей силой на штоке по сравнению с пневмоприводом; - имеют значительно меньшие габариты, что позволяет механизировать присп-ния, устанавливаемые в стеснённых зонах резания; не требуют спец-ой смазки.
(-) – высокая стоимость привода за счёт повышения прочности элементов констр-ции, более кач-го выполнения уплотнений в подвижных парах; - питание осущ-ся как правило индивид-но или групповыми гидростанциями.
Исходными данными для расчёта гидравлических приводов явл-ся: 1. усилие на штоке Р, 2. ход поршня L, 3. время рабочего хода поршня t.
Задаваясь давлением масла (р), можно определить площадь поршня (F):
F=P/p ;
отсюда диаметр цилиндра:
D=(4P/p)1/2.
Секундная произ-ть насоса опред-ся по формуле:
Q=v/t1=FL/t1=PL/tp1 ;
1- объёмный КПД системы, который учитывает утечки в золотнике и цилиндре.
Мощность, расходуемая на привод насоса:
N=Qp/75002=PL/750012 ;
2- КПД насоса силового узла.
- Часть 1. Основы технологии машиностроения.
- 1.1.Технологический процесс и его структура
- 1.2.Типы машиностроительного производства и методы его работы.
- 1.3. Факторы, влияющие на технологический процесс, исходные данные для проектирования, порядок проектирования технологических процессов механической обработки.
- 1.4.Технологичность конструкции изделия, примеры анализа технологичности конструкции для изделий некоторых типов (корпусные детали, валы и оси, втулки).
- 1.5. Понятие о базировании и базе, основной принцип базирования и закрепления изделий при механической обработке (правило шести точек), примеры базирования и закрепления твердых тел.
- 1.6. Классификация баз по гост 21495-76
- 1.7. Понятие о черновой, чистовой, настроечной, проверочной и искусственной базах.
- 1.8. Схемы базирования и установа заготовок на станках и приспособлениях.
- 1.9. Рекомендации по выбору черновых баз.
- 1.10. Выбор чистовых баз. Принципы последовательности, совмещения (единства) и постоянства баз.
- 1.11. Точность и погрешность при механической обработке, виды погрешностей.
- 1.12. Факторы, влияющие на точность изделий при механической обработке.
- 1.13. Методы и этапы механической обработки поверхностей. Показатели точности и шероховатости при различных этапах механической обработки.
- 1.14. Методика анализа точности механической обработки методом кривых распределения.
- 1.15. Методика анализа точности механической обработки методом точечных диаграмм.
- 1.16. Расчет припусков на механическую обработку.
- 1.19. Классификация технологических процессов механической обработки. Единичный, типовой, групповой технологические процессы. Групповая обработка. Комплексная деталь.
- 1.20. Виды описаний технологических процессов. Виды технологических документов.
- Часть 2. Технология производства машин.
- 2.1. Базирование корпусных деталей при механической обработке, структура технологического процесса при обработке корпусных деталей.
- 2.2. Обработка плоских поверхностей корпусных деталей, методы, оборудование.
- 2.3. Обработка основных отверстий в корпусных деталях, инструмент, оборудование.
- 2.4. Отделка основных отверстий в корпусных деталях
- 2.5. Обработка вспомогательных отверстий в корпусных деталях
- 2.6. Методы получения заготовок для ступенчатых валов, материалы, базирование, структура технологического процесса
- 2.7. Нарезание резьбы. Обработка шпоночных и шлицевых поверхностей при изготовлении валов.
- 2.8. Методы шлифование валов
- Хонингование отверстий
- 2.9. Отделочная обработка наружных поверхностей валов
- Полирование
- 2.10. Материалы, термическая обработка зубчатых колес, методы получения заготовок, базирование, структура технологического процесса при обработке цилиндрических зубчатых колес.
- Типовые технологические процессы изготовления цилиндрических зубчатых колёс.
- 2.11. Методы нарез. Зубьев цил.Зубч. Колес. Накатывание зубьев.
- 2.12. Методы отделочной обработки зубьев цил.Зубч.Колес.
- Часть 3. Размерный анализ технологических процессов
- 3.1. Методы достижения заданной точности замыкающего звена в сборочной размерной цепи, их выбор.
- 5 Методов:
- 3.2. Расчет сборочных размерных цепей методом максимума-минимума. Основные расчетные зависимости. Прямая и обратная задачи расчета размерных цепей.
- Поверочный расчет
- Проектный расчет
- 3.3. Принципы составления размерной схемы и особенности расчета технологических размерных цепей (показать на примере).
- Часть 4. Выбор и эффективное использование автоматизированного оборудования
- 4.1. Типовые компоновки и выбор типа приводов главного движения и подач многоцелевых станков (оц) для обработки корпусных деталей.
- 4.2. Типовые компоновки и выбор типа приводов главного движения и подач станков с чпу и оц для обр-ки тел вращения.
- 4.3. Автоматические линии из агрегатных станков.
- Применение авт. Линий
- 4.4. Роторные и роторно-конвейерные линии.
- 4.5. Причины повышенной точности обработки деталей на станках с чпу.
- 4.6. Современные режущие инструменты и методы выбора режимов резания.
- 4.7. Экономическая эффективность станков с чпу.
- Часть 5. Выбор и проектирование технологической оснастки.
- 5.1. Системы станочных приспособлений, их основные хар-ки и область использования.
- По целевому назначению приспособления делят на следующие группы.
- 1 Системы станочных приспособлений, их основные характеристики и область применнения
- 5.2. Основные элементы приспособлений. Стандартизация приспособлений и их элементов.
- 5.3. Методика проектирования приспособлений (исходные данные, последовательность этапов проектирования, выполняемые расчёты).
- 5.4. Методика расчёта и выбора механизированных приводов присп-ний (на примере пневматических и гидравлических).
- Часть 6. Автоматизация технологического проектирования.
- 6.1. Методика автоматизированного проектирования маршрута обработки детали.
- 6.2. Методика проектирования базы данных по выбору технологических объектов и механизм двухкритериального автоматизированного выбора металлорежущих инструментов.
- 6.3. Основные этапы опытно-конструкторских работ по гост 15.001-88. Пути повышения эффективности труда проектировщиков машиностроительных изделий.
- 6.4. Состав и структура графической 3d системы среднего класса.
- 6.5. Методика автоматизированного проектирования чертежей и эскизов в графических 3d системах среднего класса.
- 6.6. Методика проектирования сборочных операций установочно-зажимных приспособлений в графических 3d системах среднего класса методами “снизу-вверх” и “сверху-вниз”.
- Часть 7. Пути и методы достижения высокого качества и эффективности машиностроительного производства.
- 7.1. Основные условия, обеспечивающие экономически эффективное использование станков с чпу, гпм и гпс.
- 7.2. Основные факторы, обеспечивающие достижение высокой эффективности применения агрегатных станков и автоматических линий.
- 7.3. Понятие о системах активного контроля, адаптивного управления. Основные условия их эффективного использования.