Проект модернізації спеціального агрегатного верстата-напівавтомата для обробки деталі "Кришка базова"

Параметри компонування насадки наступні:

1) по 1РТМ05-77 вибираємо симетричну уніфіковану компоновку корпусних деталей насадки з відстанню між качалками 200 мм (корпус УНМ 40103.01-01, кришка УНМ 40203.01-02, фланець УНМ 40303.21-02, державка УНМ 40403.13-01). Ведучий вал голівки встанавлюваємо на відстані 44 мм від горизонтальної осі обробляємих отворів деталі, встановленої в затискному пристосуванні. Відстань від осі ведучого вала до осі качалок приймаємо 70 мм;

2) від ведучого вала 4 до шпинделів 1,3 установлюємо по однієї передачі Z4/Z1, Z4/Z3 у площині В (консольно на шпинделях);

3) до шпинделя 2 передаємо рух передачею Z4' / Z2, установленої в площині Б;

4) розташування силової голівки з проектованою насадкою - горизонтальне, тому установлюємо вал-розбризкувач для створення масляного туману в порожнині насадки (вал 5, поз. по кресленню насадки). Обертання до нього передаємо від приводного вала передачею Z4 / Z5;

5) установлюємо додатковий вал у насадці з виступаючим у сторону різальних інструментів шестигранним отвором під ключ. Це необхідно для втримання шпинделів насадки від проворота при знятті й установці різальних інструментів.

Вибираємо уніфіковані складальні одиниці і деталі насадки по 1РТМ05-77 (шпиндельні вузли, що веде вал, вал-розбризкувач, додатковий валик, шестірні й інші). Їхнього позначення і найменування приведені в специфікації до насадки.

3.3.2 Кінематичний і геометричний розрахунок насадки

Передатні відносини від ведучого вала до шпинделів прийняті рівними 1.0 (при виборі параметрів налагодження голівки).

Виходячи з прийнятих передатних відносин і рівності міжосьових відстаней, а також розташування оброблюваних отворів у деталі, виконуємо паралельно кінематичний розрахунок (визначаємо числа зубів зубчастих коліс) і розрахунок координат отворів (розточень) у корпусі насадки. Вихідні дані для розрахунку приведені в таблиці 3.6.

1) Початок координат сполучаємо з віссю лівої скалки (з боку інструментів). Тоді координати осі розточень під качалки будуть рівні:

X7 = 0, Y7 =0; Х8 = 200.0 мм, Y8 = 0 мм

Таблиця 3.6. Режими роботи виконань проектованої насадки

N сил. агрег.	n вед.вала об/хв	n шпинд об/хв	Ро, Н	Мкр, Нм
1	594	594	164	6.7
2	526	526	166	8.02
4	479	479	97	5.05

2) Положення ведучого (приводного) вала голівки (і насадки) приймаємо по центрі насадки між качалками: X4 = 100, Y4 = 70;

3) Налагоджена частота обертання приводного вала силовий голівки, на якій установлена проектована насадка, дорівнює nвв = 594 об/хв. Частота обертання шпинделів насадки також буде дорівнює nш = 594 об/хв (передатне відношення дорівнює 1.0).

Отже, Z4/Z1 = Z4/Z3 =Z4' / Z2 = 1.0 і числа зубів зубчатых коліс попарно рівні між собою Z4 =Z1 = Z3 і Z4' = Z2;

4) По прийнятій міжосьовій відстані між ведучим валом і віссю другого шпинделя а4-2=44.0 мм і модулю зубчастих передач m=2.0 мм визначаємо числа зубів зубчастих коліс передачі Z4' / Z2.

Z4' = Z2 = (2*a4-2 / m) / (1+u), (3.11)

У вираженні (3.11) u - передаточне число передачі (u=1). Підставляючи значення змінних у (3.11), одержуємо Z4' = Z2 = (2*44/2) / (1+1)= 22;

5) Для розрахунку чисел зубів передач Z4/Z1 і Z4/Z3 визначаємо міжосьові відстані між ведучим валом і шпинделями 1 і 3. При цьому виходимо з відстані між сусідніми шпинделями а2-1= а2-3= 42.0 мм. З трикутника 4-2-1(див.мал.3.3) знаходимо

Потім по вираженню (3.11) знаходимо числа зубів

Z4 = Z1 = Z3 = (2*60.827 / 2) / (1+1) = 30.414

Число зубів зубчастих коліс повинне бути цілим, тому получене значення необхідно округлити. Тут можливо декілька варіантів:

а) можна прийняти число зубів одного з коліс рівним 30, а другого 31, виконуючи одне з них з негативним коефіцієнтом корекції. При цьому буде мати місце відхилення від прийнятого передатного відношення;

б) прийняти всі числа зубів рівними 31 із сумою зубів 62 і с негативними коефіцієнтами корекції. Однак у цьому випадку знижується згинальна міцність зубів;

в) прийняти всі числа зубів рівними 30 із сумою зубів 60 і с позитивними коефіцієнтами корекції. Це приводить до підвищення згинальної міцності зубів (збільшується товщина ніжки зуба).

У такий спосіб зупиняємося на варіанті в) і приймаємо Z4 = Z1 = Z3 = 30. Коефіцієнти корекції визначимо при перевірочному розрахунку зубчастих передач.

Числа зубів ведених коліс передач до валу-розприскувачу і додатковому валу приймаємо рівним Z5 = Z9 = 20. Тоді частота обертання вала-розприску-вача буде рівною

n5 = n9 = nвв * Z4 / Z5 = 594 * 30 / 20 = 891 об/хв.

6) Визначаємо координати розташування осей шпинделів 1 і 3:

Х1 = Х2 - а2-1 = 100 - 42 = 58.0 мм,

Х3 = Х2 + а2-3 = 100 + 42 = 142.0 мм,

Y1 = Y3 = Y2 = 114.0 мм;

7) Визначаємо координати осей вала розприскувача і додаткового вала. При цьому варто врахувати, що ведуче колесо до цих валів Z4 буде корригированным, а ведені шестірні Z5 і Z9 без зсуву вихідного контуру.

а) визначаємо міжосьову відстань передач Z4/Z5 і Z4/Z9.

Колеса Z5 і Z9 приймаємо без зсуву з уніфікованого набору по 1РТМ05-77. Для визначення міжосьової відстані необхідно визначити коефіцієнт корекції колеса Z4. У передачах від вала 4 до шпинделів 1 і 3 має місце корекція, що вирівнює, на необхідну міжосьову відстань а=60.827 мм [ ]. Кут зачеплення цих передач

cos(w) = m*(Z1 +Z4) * cos() / 2*w (3.12)

Сумарний коефіцієнт корекції

Xc = X1 + X2 = (Z1 + Z4) * (invw - inv) / 2*tg, (3.13)

inv = tg - .

Коефіцієнти корекції кожного колеса визначаємо розбиваючи

сумарний коефіцієнт Xc пропорційно їхньому числу зубів

X1 = X2 = Xc * Z1 / (Z1 + Z4), (3.14)

Початкові діаметри коліс Z1 і Z4:

dw4 = dw1= 2 * aw * Z4 / (Z1 + Z4), (3.15)

По виразам (3.12)-(3.15) виконуємо розрахунок

cos(w) = 2*(30+30)*cos(20)/2*60.827 = 0.9269166

w = arccos(0.9269166) = 22.0408 градуса

Xc = (30+30) * (inv22.0408 - inv20) / 2*tg20 =

= 60*(0.02017 - 0.0149) / (2*0.364) = 0.434038.

Приймаємо Xc = 0.43404, тоді X1 = X2 = 0.43404 * 30 / 60 = 0.21702

і початкові діаметри коліс 1,3 і 4 будуть рівні

dw4 = dw1 = dw3 = 2*60.827*30/(30+30) = 60.827.

б) Приймаємо положення осі вала-розбризкувача (вал 5) по осі Х співпадаючим з центром насадки Х5 = 0. Координату Y визначаємо по зачепленню колеса Z5 c ведучим колесом Z4. Колесо Z5 приймаємо без зсуву. Його початковий і ділильний діаметр буде дорівнює:

dw5 = d5 = m*Z5 = 2*20 = 40 мм

Міжосьова відстань між валами 4 і 5, 4 і 9 буде дорівнює міжосьовій відстані зачеплення пари зубчастих коліс Z4 і Z5

a4-5 = a4-9 = aw = (dw5 + dw4) / 2 = (40+60.827)/2 = 50.4135 мм.

в) Приймаємо положення осі додаткового вала 9 по вертикалі стосовно осі вала 4 зміщеним униз на величину Y=18 мм. Тоді Y9 = Y4 - 18 = 70-18 = 52 мм, а друга координата

X9 = X4 + а4-92 - X2 = 100 + 50.41352 - 182 = 100 + 47.091 = 147.091 мм

Розраховані значення координат отворів у корпусі насадки приведені в таблиці на кресленні насадки.

3.3.3 Перевірочний розрахунок на міцність основних деталей насадки

Розраховуємо навантаження на валах і передачах насадки з обліком КПД передач і підшипників. КПД зубчастої передачі зп = 0.98, а пари підшипників кочення (пп = 0.99-0.995. Їх загальний КПД (п = 0.97.

За кінематичною схемою(мал.3.2 ) і схемі компонування валів насадки (мал.3.3 ) визначаємо діючі на валах моменти що крутять . Результати оформляємо у виді таблиці 3.6.

Таблиця 3.6. Моменти, що крутять, і осьові сили на шпинделях і валах насадки

№ вала	Ро, Н	Мкр, Нм	Формула для розрахунку
1	166.0	8.02
2	166.0	8.02
3	166.0	8.02
4	0	28.01	(М1+М2+М3) / (о

Загальний КПД насадки:

Потужність на ведучому валу Nвв = Nрез / о = 1.33 / 0.859 = 1.548 квт.

Розрахунок зубчастої передачі Z4/Z1

Колесо Z4 є ведучим для шпинделів 1,3 і валів - розприскувача і додаткового і на ньому суммируются всі навантаження.

Розрахунок виконуємо на ЕОМ з використанням пакета прикладних программ (ППП) АПП - "Автоматизоване проектування передач", розробленому в МВТУ ім. Баумана. По цій програмі можна виконати розрахунок будь-якої передачі з одержанням креслення основної деталі (зубчастого колеса) у системі AutoCAD.

Вихідними даними для розрахунку є:

1) модуль передачі m=2.0 мм;

2) міжосьова відстань а=60.827 мм (за умовами компонування насадки);

3) момент, що крутить, на колесі Z4: М4 = 28.01 Нм;

4) частота обертання коліс: n=594 об/хв;

5) ресурс(термін служби) передачі: Т=20000 годин.

Повний набір вихідних даних і результати розрахунку передачі

приведено нижче.

З розрахунку обоє колеса Z1 і Z4 є коригованими з коефіцієнтом зсуву Х1 = Х2 = 0.217. При заданій міжосьовій відстані і модулі ширина обох коліс отримана рівної 9 мм. Уніфіковані колеса, з яких скомпонована насадка, мають ширину 12 мм. Це показує, що вони мають значний запас міцності (витривалості) при вихідному режимі нагружения передачі.

За допомогою системи АПП отримане креслення колеса Z4, що при-

ведене у додатку (креслення МШ50.7090203.10К-09).

3.4 Проектування кондукторів

3.4.1 Конструкція кондуктора

Рухливі кондуктори призначені для оснащення силових голівок при багатоперхідній обробці отворів для направлення ріжучих інструментів. Усі деталі кондукторів уніфіковані крім кондукторних плит, форма і розміри яких залежать від конфігурації оброблюваної деталі і набору виконуваних технологічних операцій.

Обробка по кондукторі використовується на перших 4-х позиціях (робочих станціях) при виконанні операцій свердління, зенкерування і зенкування фасок (позиції 22-25 по складальному кресленню верстата МШ50.7090203.10К-03).

У дипломному проекті спроектований кондуктор для розсвердління і зенкерування 3-х східчастих отворів 25/31 1,2 і 4-м силовыми агрегатами.

Кондуктор (креслення МШ50.709090203.10К-05) переміщається по двох направляючим скалках (УНМ509.01.01-05). Рух кондукторові подається від шпиндельної насадки, що одержує рух від пиноли силової голівки. Насадка штовхає вперед кондукторну планку 10, у яку встанавлені 3 кондукторні втулки 20 для напрямку ріжучих інструментів. Кондукторна планка закріплена на двох повзушках 7,8 (1УДН019).

Між корпусом шпиндельної насадки і ползушками (поз.7,8) на втулках 3 (УДИ042 -01) установлені дві пружини 22 (див. креслення кондуктора), що забезпечують силове замикання плити кондуктора на корпус затискного пристосування (втулок 1 на палец-ловитель затискного пристосування) і, тим самим, фіксоване положення кондукторної втулки і, відповідно, осі що ріже инструментів щодо оброблюваної деталі.

Положення кондуктора щодо повзуна в напрямку робочої подачі обмежується спеціальним пристроєм, що складається з тяги 19, знімного упора 9, труби 2 і гайок 14. Цим же пристроєм регулюється зусилля попереднього стиску пружин 22. Для зміни інструментів кондукторна плита може бути відсунута від корпуса насадки на необхідну відстань. Ця можливість забезпечується знімним упором, відсутність якого дозволяє проходити трубі в паз корпуса повзуна до упора шайби і гайок у цей корпус.

3.4.2 Розрахунок пружини кондуктора

Розраховуємо кручену циліндричну пружину стиску з проволоки круглого перетину за методикою, приведеної в [3, т.3, с.97-146]. Приймаємо клас пружини II, розряд 2 [3,табл.1 і табл.2] із границею циклічної витривалості N=100000 циклів. Вихідними даними для розрахунку є: зовнішній діаметр базових утулок кондуктора, на який удягаються пружини Dвт=50 мм; допускне зусилля подачі силової голівки Рп=4200Н; сумарне діюче зусилля подачі Рд=

498 Н; довжина робочого ходу інструмента Lрх=28 мм.

1) Зусилля попереднього стиску пружини Р1=160 Н;

2) Зусилля пружини, стиснутої в робочому стані (наприкінці рабочого ходу пиноли силової голівки) Р2 = 400 Н (P2 < Рп-Рд);

3) Величина робочого стиску пружини h = Lрх = 28 мм;

4) Найбільша швидкість переміщення рухливого кінця пружини

Vo = Lxx / txx,

Lxx = 2*80 - Lрх = 160 - 28 = 132 мм,

txx = tц - tрх, tц = 20.53 с,

tрх = 60*Lрх / (Sон*nн) = 60*28 / (0.249*526) = 12.83 с,

txx = 20.53 - 12.83 = 7.7 c,

Vo = (132 / 7.7) / 1000 = 0.017 м/с;

5) Зовнішній діаметр пружини приймаємо D=60 мм, діаметр проволоки d=5.0 мм;

6) Відносний інерційний зазор = 0.05-0.25 для пружин стиску II класу;

7) Сила пружини при максимально деформації

Р3 = Р2 / (1 - ) = 400 / (1 - (0.05..0.25)) = 422... 534 Н.

По таблиці 15 [3] приймаємо пружину номер 470 з Р3 = 530 Н,

твердістю одного витка Z1 = 37.56 Н/мм і найбільшим прогином одного витка

f3 = 14.11 мм.

8) Максимальне дотичне напруження при крутінні [3, табл.2] 3 = 0.5*в = 0.5*1600 = 800 Н/мм2;

9) Критична швидкість пружини Vкр = 3*(1-Р2 / Р3) / 35.8 =

= 800 * (1-400/530)/35.8 = 5.48 м/с.

Модуль зрушення пружинної сталі G = 8*105 Н/мм2, щільність материала пружини = 8*10-9 Н*с2/мм4.

Перевіряємо на відсутність зіткнення витків по інерції по умові V0 / Vкр < 1.0, 0.017 / 5.48 = 0.0031, має місце значний запас.

10) Жорсткість пружини z = (Р2 - Р1) / h = (400-160)/9 = 26.67 Н/мм;

11) Число робочих витків n = Z1 / Z = 37.56 / 26.67 = 1.41 = 2;

12) Повне число витків n1 = n + n2, де n2 = 2 - число опорних витків,

n1 = 2+2 = 4;

13) Середній діаметр пружини D0 = D - d = 60 - 5 = 55 мм;

14) Індекс пружини c = D0 / d = 55/5 = 11. Цей параметр характеризує стійкість пружини при великій величині стиску. Рекомендується с = 4..12;

15) Величина попереднього стиску (деформації) пружини F1 = P1 / z = 160 / 26.67 = 6.0 мм;

16) Максимальна деформація при зіткненні витків F3 = P3 / Z = 530/26.67 = 19.87 мм;

17) Висота пружини при максимальній деформації (n3 - число зашліфованих витків):

H3 = (n1 - n3 + 1) * d = (4 - 1 + 1) * 5 = 20 мм;

18) Висота пружини у вільному стані:

H0 = H3 + F3 = 20+19.87 = 39.87 мм;

19) Висота пружини при попередній деформації:

H1 = H0 - F1 = 39.87 - 6.0 = 33.87 мм;

20) Висота пружини при робочій деформації (наприкінці робочого ходу насадки з інструментами):

H2 = H0 - F2 = 39.87 - 9 = 30.87 мм;

21) Крок пружини t = f3 + d = 14.11 + 5 = 19.11 мм;

22) Довжина розгорнутої пружини

L = 3.2 * D0 * n1 = 3.2 * 55 * 4 = 704 мм;

23) Маса пружини

М = 19.25 * 10-6 * D0 * d2 *n1 = 19.25 * 10-6 * 55 * 52 * 4 = 0.106 кг.

3.5 Вибір ріжучих і допоміжних інструментів

У проектованому верстаті для всіх операцій (свердління, розсвердління, зенкерування), крім нарізування різьблення, застосовуємо инструмент замовника (хоча більшість його стандартна).

Всі інструменти з конічним хвостовиком - конус Морзе, крім мітчиків. Позначення інструментів по ОКП[ ] із відповідним стандартом.

Для свердління 8-ми отворів 9.2 приймаємо свердла з конічним хвостовиком Морзе 1 зі стандартним заточенням.

Для операції свердлення отворів 6.7 і зенкування фасок у різьбових отворах М8-7Н застосовуємо східчасті свердла, поставляємі замовником. Діаметр свердлів приймаємо 6.7/10.0 мм, декілька більше максимального діаметра фасок, рівного 8.7 мм (фаски 1х45 в отворах 6.7). Хвостовик свердлів - конус Морзе 1.

Довжина хвостовика свердлів з конусом Морзе 1 дорівнює 65.5 мм, а з

конусом Морзе 3 - 98.0 мм.

Довжина частини, що ріже, і загальна довжина свердлів вибирається виходячи з необхідної довжини інструментальної осі, що містить у собі: довжину робочого ходу, довжину (вишину) кондукторних утулок, довжину запасу на переточування інструмента і додаткову довжину. При цьому враховується також можливість витягу інструментів разом з патронами, у яких вони встановлені, для переточування чи заміни.

У таблиці 3.7 приведені параметри обраного інструмента що ріже і допоміжного. Матеріал усіх різальних інструментів - швидкорізальна сталь Р6М5.

Кріплення інструмента повинне забезпечувати його центрування, твердість і зручність зміни. Для цього використовується допоміжний інструмент у виді патронів, цанг. Для стержневих інструментів (свердлів, зенкерів, розгорнень, мітчиків) у ХПО АС застосовують уніфікований допоміжний інструмент по РТМ 14-88.

Для усіх свердлів і зенкерів вибираємо швидкозмінні патрони з конічним отвором (конус Морзе) для установки інструмента серії УДИ015 і УДИ020. Виконання їх відрізняються тільки розміром конуса Морзе, що відповідає розміру конуса інструментів. Патрони мають різьбову ділянку для гайки, яка використовується для регулювання положення патрона щодо торця шпинделя і, відповідно, налагоджувального розміру інструмента.

Таблиця 3.7. Виконання і параметри інструментів що ріжуть і допоміжних

Інструмент що ріже	Доміжний	Кіль-кість
Назва	Позначе- ння, ДСТ	D, мм	L, мм	Хвос- товик	патрон, цанга	виліт, мм
свердел	1221 ДСТ 10903-77	25.0	272	КМ 3	УДИ015.000-03	0	3
свердел	1221 ДСТ 10903-77	29.0	282	КМ 3	УДИ015.000-03	0	3
свердел	1221 ДСТ 10903-77	9.2	225	КМ 1	УДИ020.000-05	0	16
свердел комбін.	1241, Р75-В-022А	6.7/ 10.0	230	КМ 1	УДИ020.000-05	0	8
Зенкер торцев	2323-4404 ДСТ12489-71	31.0	248	КМ 3	УДИ015.000-03	0	3
мітчик	2620-1424 ДСТ 3266-81	М8-7Н	82	8.0	УДИ040.000-03	42	8

Для кріплення мітчиків застосовуються спеціальні патрони типу УДИ040 і УДИ045, що мають підпружинену ( щоплаває в осьовому напрямку) частину. Це необхідно для того, щоб компенсувати ефект самозагвинчування, що має місце при нарізуванні різьблення мітчиками і плашками. Для цього подача призначається на 5-10% менше кроку нарізаємого різьблення. Виконання обраного для мітчиків патрона приведено в таблиці.

Регулювання вильоту різальних інструментів здійснюється гайкою, що має стопорний гвинт. Патрон встановлюється в циліндричний отвір шпинделя і фіксується двома гвинтами по скосі на його циліндричній ділянці. Для передачі моменту, що крутить, від шпинделя до інструментів патрон має шпонкове з'єднання.

4. ВИБІР, НАЛАГОДЖЕННЯ І ПРОЕКТУВАННЯ ТРАНСПОРТНО-БАЗУЮЧИХ ВУЗЛІВ ВЕРСТАТА

4.1 Проектування і розрахунок установочно-затискного пристосування

4.1.1 Обґрунтування конструкції пристосування

Конструкція спеціальних установочно-затискних пристосувань (УЗП) визначається наступними параметрами:

1) Форма і розміри оброблюваної деталі(заготівлі);

2) Кількість, форма, розташування, розміри і вимоги якості оброблюваних поверхонь;

3) Структура технологічного процесу обробки деталі на верстаті, тобто його технологічне компонування (кількість робочих позицій, характер обробки поверхонь на кожній позиції, тип і кількість різальних інструментів).

Ці параметри впливають на габарити пристосування, схему установки і закріплення оброблюваної деталі і, отже, на конструкцію базових елементів і механізму затиску.

Проектований верстат по типу технологічного компонування відноситься до класу багатопозиційних периферійних із круговим рухом позиціонування. УЗП установлюються по периферії планшайби поворотно-ділильного столу (ПДС). Конструкція (форма, характер базування і кріплення) підстави пристосування, яким воно встановлюється на планшайбі ПДС, уніфіковані [ ]. Форма підстави - круговий сегмент, кут якого дорівнює 360/Z, де Z - число позицій столу (Z=8). Пристосування встановлюється на планшайбі на два базових пальці втулками 12(див. креслення пристосування МШ50.7090203.10К-06) і кріпляться до неї чотирма гвинтами.

Вибираємо схему базування оброблюваної деталі в пристосуванні. При цьому виходимо з характеру і вимог точності розташування оброблюваних поверхонь.

У деталі (креслення обробки МШ50.7090203.10К-01) необхідно обробити 19 отворів - 8 наскрізних отворів: 9.2 у вертикальній площині (агрегати 3,7), 8 отворів М8-7Н и 3 східчасті отвори 25Н14/ 31Н13 у горизонтальній площині (інші агрегати). Необхідно забезпечити точність розташування осей отворів у межах: -0.2...+0.2 мм для 8-ми різьбових отворів М8-7Н щодо осі лівого східчастого отвору 25/31; -0.26..+0.26 мм для 3-х східчастих отворів щодо площини 146х89 і 8-ми отворів 9.2 щодо площини 146х41.5.

Вибираємо в якості базових наступні поверхні заготівлі:

1) Настановна площина - площина 146х89 забезпечує орієнтацію деталі по трьох координатах (позбавляє 3-х ступенів волі) - переміщення перпендикулярно цієї площини і проверт щодо осей у ній;

2) площину 146х41.5 приймаємо як направляючу базу. Вона позбавляє деталь 2-х ступенів волі - переміщення перпендикулярне до неї і проворот щодо осі, перпендикулярної настановної площини;

3) Напівциліндричні(округлені) поверхні з діаметром 21 мм (бонки), відстань між осями яких дорівнює 126 мм (див. ескіз деталі мал.1.6 і креслення обробки МШ50.7090203.10К-01),приймаємо як опорну базу, що орієнтує її уздовж направляючої бази.

Таким чином, маємо повну схему базування. Деталь позбавлена 6-ти ступенів волі (зорієнтована по всім 6-ти координатах.

Як базові деталі (див.креслення пристосування) використовуємо:

1) настановна база - дві прямокутні планки (поз.23);

2) направляюча база - опорна планка (поз.19), що встановлюється з боку підходу різальних інструментів і має фігурний проріз для обробки 3-х східчастих отворів 25/31 і 8-ми різьбових отворів М8-7Н;

3) опорна база - підводима притискна призма (поз.20) по округленому контурі заготівлі.

По класифікації схем базування [19] прийнята схема буде мати позначення УНО 4.3.6.

Як механізм затиску заготівлі (див.креслення пристосування і мал.4.1 ) приймаємо кліно-плунжерний механізм із пневмоприводом, що містить у собі :

1) однобічний (одне скосий) клин (поз.26), виконаний за одне ціле зі штоком пневмоцилиндра;

2) клин через ролик 13, установлений на осі у плунжері-штовхальнику 12, надає зусилля притиску притискній призмі 20. Призма переміщається в направляючої 21, а з плунжером з'єднана через тягу 27. Заготівля притискається до опорної планки 19, а скосами на притискній призмі до настановних базових планок 23.

Процес завантаження-вивантаження деталі в пристосуванні протікає в наступній послідовності:

1) на завантажувальній позиції відбувається віджим деталі. Поршень пневмоцилиндра піднімається нагору, піднімає клин, звільняє плунжер і знімає притискне зусилля з рухливої призми;

2) Під дією пружини 42 і стакана 11 плунжер із призмою відводяться від деталі на відстань приблизно 10 мм;

3) оператор знімає готову деталь з баз пристосування і встановлює на те ж місце нову заготівлю.

4) при повороті планшайби на наступну позицію відбувається затиск деталі (поршень опускається вниз і клином через плунжер і рухливу призму притискає деталь до базових деталей).

Перерозподіл тиску повітря в пневмоцилиндрах затискних пристосувань відбувається через пневморозподільник, установлений на центральній колоні поворотного столу.

Крім розглянутих 3-х елементів конструкції пристосування (базування деталі, механізм затиску з пневмоприводом і настановних елементів самого пристосування) на корпусі пристосування в напрямку осей різальних інструментів (у горизонтальній і у вертикальної площинах) установлені 4 пальця-ловителя (поз.7), на яких базуються кондукторні плити всіх кондукторів для підвищення точності напрямку різальних інструментів.

4.1.2 Розрахунок надійності закріплення заготівель

Для розрахунку зусиль затиску і необхідного для цього діаметра пневмоцилиндра визначаємо найбільш небезпечні варіанти нагружения заготівлі в пристосуванні. Усього на верстаті в процесі обробки мають місце 3 варіанти нагружения (кількості і напрямки сил і моментів різання).

1) Тільки горизонтальні сили Рг і моменти Мг різання. Це має місце на 1,3,4 і 6-й операційних станціях, де працюють тільки горизонтально встановлені силові агрегати. З них найбільш навантажена по сумарному зусиллю різання 4-я і 6-я позиції (Рг=1201 Н, Мг=4.0 Нм), а по діючому моменті, що крутить - 1-я позиція (Рг=492 Н, Мг=20.2 Нм).

2) Діють і горизонтальні і вертикальні навантаження. Це має місце на 2-й і 5-й операційних станціях. На 2-й станції вертикально прикладені Рв=3844 Н, Мв=16.8 Нм (свердління 8-ми отворів 9.2 мм), а горизонтально Рг=498 Н, Мг=24.06 Нм (розсвердління 3-х отворів 29 мм).

3) Діє тільки крутить момент Мг=5.13 Нм (нарізування різьблення М8-7Н в 4-х отворах на 7-й операційної станції).

Тому що по другому варіанті нагружения вертикальна сумарна сила різання Рг=3844 Н притискає заготівлю до основної настановної бази і сприяє її нерухомості в напрямку обох базових площин (настановної і спрямован), те як найбільше небезпечний варіант приймаємо варіант 1.

Розрахункова схема пристосування приведена на мал.4.1. За розглянутою схемою нагружения і базування-закріплення деталі можливі два варіанти її зсуву під дією сил і моментів різання:

а) зсув (віджим від бази) під дією осьового зусилля подачі Рг. Для забезпечення нерухомого положення деталі в процесі обробки необхідно забезпечити ефект самогальмування в парі клин-ролик;

б) проворот (перекидання) її у вертикальній площині щодо правої крайки правої опорної планки настановної бази під дією моменту різання Мг. Утримуючим від проворота деталі буде момент сил тертя, що виникає на опорному торці бази 146х41.5 і вертикальна складова Рн сили затиску від скосу притискної призми (45о) у вертикальній площині.

У такий спосіб умови нерухомості деталі при обробці для двох прийнятих гіпотез розкріплення будуть мати вид:

- по 1-й гіпотезі - віджим деталі від бази, необхідно перевірити наявність самогальмування в парі клин-ролик

K = tg(пр)/tg() = fпр/tg() > [K], (4.1)

де K - запас самогальмування; пр - приведений кут тертя, а fпр=0.23 - приведений коефіцієнт тертя в місцях контакту клин-ролик, плунжери-втулки, клин-втулки; =11.32о - кут скосу клина; [K]=1.1-1.5 - запас самогальмування, що допускається.

Для підвищення ефекту самогальмування установлюємо вісь пневмоцилиндра (і, відповідно, вісь клина) таким чином, щоб напрямок сили різання було перпендикулярно поверхні клина в крапці контакту її з роликом.

Крім того, для більшої надійності необхідно забезпечити умову

Кз*Рг < Pзаж. (4.2)

- по 2-й гіпотезі - проворот(перекидання) деталі від дії моменту різання Мг

Кз*Мг < Рн*LА+Мтр, (4.3)

де Кз=1.5 - коефіцієнт запасу, LА=112 мм - відстань від ймовірної крапки перекидання (крапка А на мал.4.1 ) до крапки додатка вертикальної складової сили затиску Рн, Мтр - момент тертя в опорній базі.

Мтр = (Рзаж-Рг)*f*Rтр, (4.4)

Рн = 0.5*Рзаж*h.

У рівняннях (4.4): Рзаж,Н - зусилля, що розвивається механізмом затиску, f=0.15 - коефіцієнт тертя заготівлі по опорах (алюміній по сталі), h=0.96 - коефіцієнт утрат на тертя в парі притискна призма-заготівля, Rтр = (164+42)/4 = 47 мм - радіус тертя в направляючій площині (площини проворота). З виражень (4.3) і (4.4) виводимо формулу для розрахунку Рзаж.

Рзаж = (Рг*f*Rтр + K*Мг) / f*Rтр. (4.5)

Зусилля затиску Рзаж, що розвивається механізмом затиску при зусиллі на штоку(клині) пневмоцилиндра [1] Q, визначається по формулі

(4.6)

де =11.32о - кут робочої ділянки клина, пр - приведений кут тертя клина з роликом, d=12 мм, D=25 мм - діаметри осі і ролика, 2=arctg(f1) - кут тертя плунжера в направляючій утулці, 1=arctg(f2) - кут тертя клина по його направляючій утулці

пр = arctg(f)*d/D (4.7)

Коефіцієнти тертя в контактах механізму затиску для матеріалів, з яких виготовлені його деталі(алюміній по сталі) мають значення f=0.1, f1=tg1=0.15, f2 = tg2 = 0.15.

Множник при Q у вираженні (4.4) позначимо через і. Тоді необхідне зусилля на штоку пневмоцилиндра

Q = Рзаж/i. (4.8)

Фактичне зусилля пневмоцилиндра при діаметрі поршня Dц і тиску повітря р визначається по вираженню

Q = 0.785*Dц2*р, (4.9)

відкіля необхідний діаметр пневмоцилиндра

Dц = Q / 0.785*р, мм, (4.10)

Тиск у пневмоцилиндрі верстата р = 0.4-0.6 МПа. Робимо обчислення і перевірки за вираженнями (4.1)-(4.10).

Запас самогальмування в клиновому механізмі

К = 0.23/tg(11.36о)= 0.23/0.2 = 1.15 > [K]=1.1.

Розраховуємо необхідне зусилля затиску. Одержуємо:

По 1-й гіпотезі:

Pзаж = Кз*Рг = 1.5*1201 = 1800 Н.

По 2-й гіпотезі:

- на 4-й і 6-й операційних станціях:

Рзаж = (1201*0.15*47 + 1.5*4000) /(0.15*47) = 2052 Н.

- на 1-й операційної станції:

Рзаж = (492*0.15*47 + 1.5*20200) /(0.15*47) = 4790 Н.

пр = arctg(0.1)*12/25 = 2.74о,

Передаточне число клинового механізму:



Тоді необхідне зусилля, що розвивається пневмоцилиндром, по найбільшому необхідному зусиллю затиску

Q = 4790 / 2.45112 = 1954.2 Н,

і діаметр пневмоцилиндра

Dц = 1954.2/(0.785*0.4) = 6223.57 = 78.5 мм.

Попередньо був прийнятий діаметра пневмоцилиндра Dц=125 мм.

4.1.3 Розрахунок погрішності установки заготівель у пристосуванні

Погрішність установки у деталей у затискних пристосуваннях у загальному випадку визначається по вираженню

, (4.11)

де б - погрішність базування, з - погрішність закріплення (зсув деталі під дією сил затиску), пр - погрішність пристосування.

Погрішністю закріплення зневажаємо (з=0), тому що сила затиску спрямована уздовж осі деталі перепендикулярно контрольованим розмірам і не впливає на їхню точність.

Погрішність базування при обраній схемі базування і розташуванні контрольованих розмірів буде визначатися максимальною величиною зсуву осей оброблюваних отворів щодо базових площин. Визначаємо погрішність положення осей оброблюваних отворів щодо баз у двох напрямках для кожної з трьох їхніх груп.

1) 3 отвору 25/31.

Від настановної площини(бази) положення їхніх осей визначається розміром 20.50.26. Тут настановна і вимірювальна бази збігаються, тому

б =0. У напрямку уздовж настановної площини положення осей цих отворів ув'язано тільки між собою заданими відстанями між ними. При цьому б також дорівнює 0, тому що всі три отвори обробляються одночасно налагодженими інструментами.

2) 8 отворів 9.2 мм.

Ці отвори також обробляються одночасно з використанням багатошпин-дельних насадок. Тому погрішність відстаней між їхніми осями дорівнює погрішності координат розташування шпинделів насадки (дорівнює 0.01 мм). Відстань до крайнього отвору також задано від направляючої базової площини (29.3 мм), тому і тут б=0.

3) 8 різьбових отворів М8-7Н. Ці отвори обробляються двома групами: 4 отвору верхнього ряду і 4 - нижнього. Тут також положення отворів уздовж направляючої і настановної площин ув'язано тільки між собою. У напрямку, перпендикулярному цим площинам, положення верхнього ряду отворів ув'язано з віссю трьох отворів 25/31 (130.2). Задане також положення цих рядів відносно один одного (260.2 мм). Тут погрішність базування також дорівнює б=0.

Погрішність пристосування - це зсув осі отвору базової втулки щодо середньої осі встановлених різальних інструментів (теоретичного положення осі оброблюваної деталі), що визначається точністю зборки верстата (юстировки силових агрегатів щодо затискних пристосувань за допомогою монтажного шаблона). Допуск на розташування юстировочных отворів у монтажному шаблоні звичайно приймається рівним 0.02 мм (0.01). Крім того, при юстіровці силових вузлів допуск на точність юстировки також дорівнює 0.02 мм. У такий спосіб сумарна погрішність пристосування пр=0.04. Тоді

що значно менше допуску на зсув осей оброблюваних отворів щодо осі деталі у=0.04 < =0.4.

4.1.4 Перевірочний розрахунок на міцність елементів пристосування

Найбільш навантаженими деталями в пристосуванні будуть: місце контакту ролика з клином (зминання) і вісь ролика (зріз).

Спочатку визначаємо максимальне, діюче по нормалі в крапці контакту, зусилля в парі клин-ролик N. Максимальне зусилля, що розвивається пневмоцилиндром по вираженню (4.8)

Qmax = 0.785*1252*0.4 = 4906 Н,

Рзажмах = Qmax * і = 4906 * 2.45112 = 12025.2 Н.

1) Перевірочний розрахунок контактних напруг в парі клин-ролик:

к = 418* Рзаж*E/(b*rр) < [sк] (4.12)

де E=2.1*105 Мпа - модуль пружності стали, b=20 мм - ширина ролика, rр=12.5 мм - радіус ролика.

к = 418*12025.2*2.1*105 / (20*12.5) = 1160.4 Мпа

Ролик виготовлений зі сталі 40Х с загартуванням ТВЧ. Контактна напруга, що допускається, для нього дорівнює [к ]=1500 Мпа.

Клин виготовлений зі сталі 45 із загартуванням ТВЧ із напругою, що допускається, [к ]=1300 Мпа.

У такий спосіб у даному випадку умова міцності (4.12) виконується.

2) Перевірочний розрахунок осі ролика на зріз:

Умова міцності має вид

ср = Рзаж/(d2/4) < [], (4.13)

де []=245 МПа (вісь із загартованої до HRc 37-41 сталі 40Х). Підставляючи значення параметрів, одержуємо

ср = 12025.2/(*162/4) = 61.3 Мпа < []=245 Мпа.

Умова міцності осі на зріз також виконується.

4.2 Вибір виконання і розрахунок налагодження поворотно - ділильного столу

Поворотні столи призначені для транспортування оброблюваних заготівель між робочими позиціями верстата і їхньої точної фіксації (позиционирования) щодо заздалегідь набудованих у цих позиціях різальних інструментів.

Після закінчення циклу транспортування (повороту на заданий кут) і фіксації планшайби з пристосуваннями і деталями в робочій позиції поворотний стіл продовжує брати участь у процесі обробки, тому що він є одночасно і базовим вузлом і входить у несущу систему верстата.

Таким чином, поворотні столи в агрегатних верстатах виконують три основні функції: транспортування оброблюваних заготівель, точну фіксацію їхній у необхідному положенні щодо різальних інструментів і збереження цього положення протягом усього циклу обробки. Цими функціями визначаються вимоги, пропоновані до поворотних столів агрегатних верстатів.

По-перше, конструкція їхнього привода повинна забезпечувати мінімальний час повороту планшайби з пристосуваннями і закріпленими в них деталями на необхідний кут.

По-друге, необхідно забезпечити мінімальну погрішність позиционирования заготівель щодо різальних інструментів, що впливає на точність розташування оброблюваних поверхонь.

Третьою основною вимогою, пропонованим до поворотних столів, є висока жорсткість, оскільки в процесі роботи верстата всі навантаження різання від силових агрегатів концентруються саме на ньому.

Поворотні столи будь-якої конструкції включають наступні основні функціональні елементи: планшайбу, що є робочим органом столу і несе на собі затискні пристосування з оброблюваними заготівлями; корпус столу з напрямними і центральною колоною, призначений для з'єднання всіх інших елементів у єдину систему і кріплення столу на станині верстата; привод повороту планшайби, що забезпечує необхідний закон її руху і необхідний час повороту; механізм фіксації планшайби в заданих позиціях, що визначає точність і жорсткість столу; механізм притиску планшайби до напрямних для зменшення її деформації в процесі роботи верстата; систему керування роботою столу.

Вибір параметрів поворотного столу в процесі проектування агрегатного верстата здійснюється по трьох факторах: розмірам і масі встановлюваних на планшайбі затискних пристосувань, необхідному числу позицій і часу повороту. Число позицій столу визначається числом робочих позицій - 7 і загрузочно - розвантажувальної позиції верстата. Таким чином, у нашому випадку число позицій столу дорівнює 8.

Час повороту столу на одну позицію вибирають у залежності від маси пристосувань і встановлених у них заготівель Мпо, розташування їхнього центра ваги щодо осі планшайби Rцт і числа позицій Z.

Мпо = (Мп + Мзаг)*Z = (52 + 1.12)*8 = 424.96 кг

Згідно РТМ02-82 визначаємо, що при сумарній масі пристосувань 425.0 кг і кількості позицій рівному 8 час повороту столу моделі УХ2036 складає 4 с. Забезпечується це приводом УХ2075.000-04. У залежності від виконання привода столу вибираємо приводний електродвигун моделі АИР71В4У3, потужністю 0,75 квт і частотою обертання 1370 об/хв.

Крім того, у таблиці налагодження поворотно - ділильного столу відбиваються параметри додаткової обробки планшайби столу, що визначають кріплення затискних пристосувань, тобто позначення планшайб на обробку під настановні пальці (УХ2036.001-04) і кріплення (УХ2036.002-10).

У таблицю налагодження заноситься перелік змінних деталей, що складаються з кулачка, що вибирається в залежності від моделі столу і кількості позицій (УХ2036.104-02).

Для видалення стружки зі стружкосборника станини призначені шкребки, що встановлюють на планшайбі столу. Шкребок складається з кронштейна, що вибирається в залежності від моделі столу,і планки, обираної в залежності від моделі станини. Кронштейн і планка також записуються в специфікацію змінних деталей таблиці налагодження поворотно - ділильного столу.

4.3 Конструкція і розрахунок параметрів монтажного шаблона

Монтажний шаблон (креслення МШ50.7090203.10К.07) призначений для юстировки (орієнтації) силових агрегатів з начіпними пристосуваннями (насадками, кондукторами) і різальними інструментами щодо базових елементів затискних пристосувань при зборці агрегатного верстата.

Конструктивно монтажний шаблон імітує затискне пристосування з встановленими в ньому вже обрабатанными деталями. Основним елементом його корпуса є підстава, яким він базується на планшайбі поворотного столу на те ж місце, що і затискні пристосування. Тому форма і розміри підстави монтажного шаблона такі ж як і в затискного пристосування.

У корпусі шаблона виконуються точні отвори, по яких виставляються (юстіруються) силові вузли. Процес юстіровки відбувається в такій послідовності:

1) на планшайбі столу в одній з позицій на місці затискного пристосування встановлюється монтажний шаблон;

2) планшайба повертається таким чином, щоб монтажний шаблон знаходився в позиції монтуемого силового агрегату. При цьому силовий агрегат повинний бути в зібраному виді, але без різальних інструментів;

3) в отвори монтажного шаблона вставляються оправлення, а в отвори шпинделів, по яких виконується вивірка положення силових агрегатів, також вставляють оправлення з індикаторами;

4) сполучаючи осі оправлень в отворах монажного шаблона й інструментальних шпинделів, підводять индкаторы до торкання оправлень у монтажному шаблоні, провертають шпинделі з індикаторами навколо цих оправлень і переміщають силовий вузол таким чином, щоб відхилення стрілки індикатора було мінімальним (в ідеалі рівним нулю).

Остаточне положення осей силових агрегатів може бути перевірене по входженню без заїдання оправлень, встановлених у шпинделях силових вузлів, у юстіровочні отвори монтажного шаблона. Глибина цих отворів виконується не менш 3-х діаметрів. Стандартні діаметри цих отворів 20Н7, глибина Н=60 мм.

Основною задачею проектування монтажного шаблона є вибір набору юстіровочних отворів і розрахунок координат їхнього розташування в корпусі монтажного шаблона.

В оброблюваній на верстаті деталі мається всего 19 осей оброблюваних отворів. Число шпинделів у силових агрегатах верстата дорівнює 41. У таблиці 4.1 приведені номери отворів, оброблюваних кожним силовим агрегатом і номера отворів, прийнятих для них у якості юстировочных(див. креслення обробки, монтажного шаблона і мал.1.6 і 4.1).

Таблиця 4.1. Номери оброблюваних силовими агрегатами отворів деталі

№ силових агрегатів	1	2	3	4	5	6	7	8	9
№ шпинделів	1,3	4,6	7,10	15,17	18,21	22,25	26,29	34,37	38,41
№ оброб-х отворів	9-11	9-11	12-19	9-11	5-8	5-8	12-19	1-4	1-4
№ юстіровочних отворів	а,б	а,б	ж,з	а,б	в,г	в,г	ж,з	д,е	д,е

У такий спосіб у монтажному шаблоні буде всего 8 юстировочних отворів діаметром 20Н7 по двох для кожної групи силових агрегатів, що виконують обробку поверхонь по однакових осях. У таблиці 4.1 показані номери юстировочных отворів, по яких виставляється кожен силовий агрегат. На малюнку 4.1 і в таблиці вони позначені малими літерами "а","б",...,"ж","з". На кресленні монтажного шаблона біля кожного юстіровочного отвору проставлені відповідні номери силових агрегатів.

Виконуємо розрахунок горизонтальних і вертикальних координат юстіровочних отворів. Початок координат приймається по центрі лівої базової втулки корпуса пристосування. При цьому виходимо з координат розташування деталі в затискному пристосуванні (креслення МШ50.7090203.10К.06).

У вертикальній площині відстань від нижньої опорної площини пристосування до настановної бази (площини) деталі Hо = 64.50.02 мм, а до осей пальцев-ловителей Hл=50.00.02 мм.

У горизонтальній площині:

- по радіусі поворотного столу площина, до якої притискається деталь розташована на відстані Rб=204.30.1 мм від осей базових утулок, а осі пальцев-ловителей для кондукторів - на відстані Rл=1500.02 мм від цих же осей;

- по дотичній до окружності столу центр деталі (вісь середнього східчастого отвору 25/31) сполучаємо із серединою відстані між базовими втулками Lб=1500.01 мм і між осями пальців ловителей Lл=2100.01 мм.

Для зручності розточування юстіровочних отворів координати їх перетворюємо таким чином, щоб відлік переміщень столу координатно-розточу-вального верстата виконувався щораз щодо попереднього положення. Відносні координати будемо позначати через dX, dY з парою індексів, що вказує номера осей отворів, між якими воно виміряється.

Спочатку розраховуємо абсолютні координати двох пар юстіровочних отворів "ж","з" і "а","б", які можна назвати базовими. При цьому розраховуємо координати щодо базових утулок (з індексом "б") і щодо осей пальцев-ловителей (з індексом "л").

1) Координати юстіровочних отворів "ж" і "з" для вертикальних силових агрегатів 3 і 7(відстань між осями отворів "ж" і "з" дорівнює відстані між осями крайніх оброблюваних отворів з номерами 12,15 і 16,19, 9.2 по кресленню обробки Lжз=126.0 мм, а відстань до осей цих отворів від базової площини 146х41.5 Rжз=29.3+50.0=79.3 мм):

верстат деталь різання обробка

Хжл=(Lл-Lжз)/2 = (210.0-126.0)/2 = 42.0 мм,

Хжб=(Lб-Lжз)/2 = (150.0-126.0)/2 = 12.0 мм,

Yжб = Yзб = Rб-Rжз = 204.3-79.3 = 125.0 мм,

Yжл = Yзл = Rл-Yжб = 150.0-125.0 = 25.0 мм.

2) Координати отворів "а" і "б" імітують положення оброблюваних отворів 9 і 11

Хал=(Lл-Lаб)/2 = (210.0-84.0)/2 = 63.0 мм,

Хаб=(Lб-Lаб)/2 = (150.0-84.0)/2 = 33.0 мм,

Zао = Ho+Hа = 64.5+20.5 = 85.0 мм,

Zaл= Zао-Нл = 85.0-50.0 = 35.0 мм.

Тепер розраховуємо відносні координати інших юстіровочних отворів (вони збігаються з відстанями між відповідними оброблюваними отворами).

1) Для вертикальних агрегатів отвір "з":

dXз = Lжз = 126.0 мм, dуз = 0.

2) Для горизонтальних агрегатів 1,2 і 4 (отвір "б"):

dXб = Lаб = 84.0 мм, dZб = 0.

3) Для інших агрегатів (отвору "у","м","д","е"):

dXв = dXд = Lав = 21.0 мм,

dZд = dZе = 13.0 мм.

dXг = dXе = Lвг = 126.0 мм,

dZв = dZг = 26.0 мм.

На кресленні монтажного шаблона проставлені всі розраховані координати юстіровочних отворів. Допуски на всі координати приймаємо однаковими, рівними 0.02 мм (верхнє відхилення +0.01, нижнє відхилення -0.01).

5. ОПИС КОНСТРУКЦІЇ І РОЗРАХУНОК ПРИСТОСУВАННЯ ДЛЯ НАСТРОЮВАННЯ ІНСТРУМЕНТА

Для швидкої зміни і настроювання різальних інструментів в агрегатних верстатах застосовують інструменти з уніфікованими приєднувальними поверхнями, швидко змінні патрони і спеціальні пристосування для настроювання інструментів поза верстатом чи заміні їх після переточування.

Настроювання стрижневого інструмента по довжині після переточувань при заміні досягаються регулюванням осьового положення подовжувача в шпинделі за допомогою системи гайок. У проектованому агрегатному верстаті застосоване пристосування для настроювання інструмента поза верстатом. Цю операцію виконує наладчик верстата в пристосуваннях, установлених на столах інструментальних шаф. Через велику номенклатуру інструментів, які необхідно налагоджувати, застосоване уніфіковане багатомісне універсальне пристосування, креслення якого (МШ50.709090203.10К-08) представлено у графічній частині проекту.

Пристосування складається з корпуса поз.1, на якому встановлена стійка поз.5, а на ній обертовий диск поз.2 зі штифтами-еталонами (пальцями) поз.4. Кількість штифтів, встановлюваних у диск дорівнює кількості інструментів у налагодженні верстата, що мають різні налагоджувальні розміри. У корпус поз.1 установлюються втулки поз.3, внутрішній діаметр яких дорівнює посадковим діаметрам патронів. Комплект, що налалагджується, який включає в себе інструмент і патрон, установлюють у втулку поз.3. Повертаючи диск поз.2 навколо осі стійки поз.5, підводять до інструмента штифт-еталон, який має необхідний для налагодження розмір . Обертаючи регулювальну гайку на патроні, переміщають інструмент до збігу торців інструмента і штифта-еталона.

Кожну вимірювальну позицію налагоджують по відповідному еталоні, розмір якого визначається значенням налагоджувального розміру інструмента. У проектованому верстаті мається 7 груп інструментів з різними налагоджувальними розмірами. На кресленні інструментальної наладки верстата (креслення МШ50.709090203.10К-02) приведена таблиця з налагоджувальними розмірами і номерами різальних інструментів, до яких вони відносяться,

Значення налагоджувальних розмірів (див.креслення інструментальної наладки МШ50.7090203.10К-02, кондуктора МШ50.7090203.10К-05, шпиндельної насадки МШ50.7090203.10К-04) визначаються по довжині різальних інструментів (точніше довжині вильоту інструментів від зовнішнього торця патронів, у яких вони встановлені) і довжині вильоту патронів. Довжина вильоту патрона це відстань від торця регулювальних гайок, який вони спираються на торець шпинделя, до торця патронів.

Довжина вильоту інструментів визначається сумою довжини різання, висоти кондукторних утулок, відстані від кондукторної втулки до торця шпинделя. При цьому враховується запас на переточування інструмента, додаткові відстані між кондукторною втулкою і початком оброблюваної поверхні й інших факторів.

Пристосування для настроювання інструмента забезпечує точність настроювання положення різальних інструментів у напрямку робочої подачі в межах -0.1...+0.1 мм.

6. ДОПОМІЖНІ СИСТЕМИ ВЕРСТАТА

6.1 Система змазування вузлів верстата

Безвідмовність і довговічність роботи усіх вузлів і механізмів верстата можливі лише при регулярному і правильному їхньому змазуванні.

На спроектованому агрегатному верстаті передбачена комбінована система змазування - індивідуальне змазування окремих агрегатів сполучається з централізованою імпульсною системою для змазування складових частин, що не мають індивідуальних систем. Індивідуальну систему змазування мають силові голівки, поворотно - ділильний стіл.

Для змазування власне поворотно-ділильного столу застосовується індивідуальна циркуляційна система 2УДС037, що забезпечує примусову подачу дозованого мастильного матеріалу до тертьових поверхонь.

Для змазування тертьових поверхонь направляючих багатошпиндельних насадок і рухливих кондукторів застосовані індивідуальні пристрої, що змазують:

-для змазування тільки багатошпиндельних насадок: УДС170.000 -01 для 7-го силового агрегату (досвердління 8-ми отворів 9.2) і УДС260.00 - для 6-го і 9-го агрегатів (нарізування різьблення);

- для змазування одночасно насадок і кондукторів у силових агрегатах 1,2,4,5,8 застосовуємо пристрій УДС240.000.

Централізована імпульсна система змащення 0146И-ЦСЕ-2,5 з електроприводом складається з мастильної станції, імпульсних мастильних живильників, приладу керування, реле тиску, трубопроводів і з'єднань до них.

Мастильна станція призначена для подачі рідкого мастила в імпульсні живильники і для розвантаження їх після закінчення мастильного циклу. Вона складається з бачка, до верхньої кришки якого кріпляться шестерний насос з електродвигуном і клапанною коробкою.

Станція постачена заливальним і повітряними фільтрами. При включенні приладу керування і наявності олії в бачку мастильної станції, включається електродвигун насоса й олія з бачка станції нагнітається в імпульсні мастильні живильники, розташовані поблизу крапок змазування і з'єднані з ними. Мастильна станція змонтована на бічній поверхні станини, прилад керування встановлюється в электро шафі, а імпульсні живильники - у місцях, зручних для з'єднання з крапками змазування.

Станція змазування заповнюється очищеним від часток більш 25 мкм мінеральною олією " Індустріальне И-30". Реле тиску монтується наприкінці системи після останнього по напрямку потоку олії живильника в місці, зручному для установки. Система керування дозволяє регулювати тривалість періоду між циклами. В агрегатних верстатах система змазування включається через 20 хвилин.

В імпульсних мастильних системах контроль подачі олії здійснюється побічно, по спрацьовуванню реле тиску, що набудовується на 1,0 мПа вище, ніж номінальний тиск спрацьовування живильника.

Крім розглянутих вузлів, мастильна система верстата містить у собі гідрокомунікацію змащення УДС001.000-01, пристрій для установки станції змащення УДС010.000, пристрій контролю тиску УДС030.000.

6.2 Система охолодження зони різання

Для збільшення стійкості інструмента, що ріже, і запобігання його від передчасного зносу застосована мастильно-охолодна рідина(СОР), яка зменшує утворення теплоти при різанні і перешкоджає налипанню металу на крайки інструмента, що ріжуть.

Крім того, СОР відводить стружку й абразивний пил, що поліпшує умови праці і збільшує термін служби верстата.

У якості СОР на спроектованому верстаті застосований 3%-5% водяний розчин эмульсола "Укринол-1" ТУ 38-101197-82.

Система охолодження повинна забезпечити подачу СОР до всіх різальних інструментів одночасно в кількості, необхідному для даного інструмента і відповідного якості.

У проектованому верстаті встановлене і працює одночасно 41 стрижневих різальних інструментів з діаметрами від 6.7 до 31.0 мм. Розрахунок необхідної кількості СОР за методикою[19] приведений у таблиці 6.1. Для подачі СОР у зону різання застосовуємо насос П-100М, продуктивністю 100 л/хв.

Системи охолодження агрегатного верстата в основному уніфіковані.

Система охолодження спроектованого агрегатного верстата складається з бака СОР ємністю 300 л, на кришці якого установлений відцентровий насос П-100М, комунікацій, що з'єднують насос з водозбірником, закріпленому на станині і регуляторів, через які СОР подається до охолоджуваних інструментів.

З комунікації СОР попадає у водозбірник (колектор), на якому маються патрубки для приєднання регуляторів. Колектор розташований навколо поворотно-ділильного столу. Він має форму розімкнутого кільця. На кожній робочій позиції до колектора приєднується регулятор, що представляє собою муфтовий кран з трубкою, що підводить, що направляється безпосередньо на охолоджуваний інструмент.

Таблиця 6.1. Витрата мастильно-охолодної рідини

Найменування переходу	Діаметр ріжучего інструменту	Кількість Інстру-ментів	Розмір підводячих трубок, мм	Витрата рідини на інструмент	Сумарна витрата рідини, л хв
1. Свердління отв-в o9.2	9.2	16	8.0	2.5	40.0
2. Свердління отв-в o6.7 мм	6.7	8	8.0	2.5	20.0
3. Розсвердління о25.0	25.0	3	8.0	2.5	7.5
4. Розсвердління о29.0	29.0	3	8.0	2.5	7.5
5. Зенкерування отв. 31	31.0	3	8.0	2.5	7.5
6. Нарізання різьби М8-7Н	8.0	8	8.0	2.5	20.0

СОР у зону різання подається вільно падаючим струменем. Правильно спрямований струмінь СОР забезпечує вимивання стружки з зони різання.

6.3 Відвід стружки з верстата(з розрахунком її кількості)

Своєчасне видалення стружки з зони різання поліпшує умови різання, зменшує імовірність поломки інструмента і виходу бракованих деталей. Надійне видалення дрібної стружки і металевого пилу з базуючих, затискних і інших пристроїв сприяє підвищенню точності обробки і попереджає знос робочих поверхонь верстатів.

Відпрацьована СОР і стружка змиваються в кільцевий канал станини верстата, розташований концентрично поворотно-ділильному столу. Надалі шкребком, укріпленому на обертовій планшайбі поворотно-ділильного столу, стружка переміщається до отвору в каналі і по похилій поверхні жолоба попадає в прийомний лоток, що розташований у баці для СОР, встановленому в задньої стінки станини.

Велика стружка затримується в прийомному лотку сіткою. У баці СОР циркулює через кілька відсіків, де вона відстоюється, очищається від дрібної стружки і бруду перед тим, як потрапити в забірний відсік, відкіля вона насосом подається в комунікацію.

Дрібна стружка й абразивний пил, що утвориться під час обробки деталей, віддаляється централізованою пиловідсосною системою. При включенні вентилятора в магістральних трубопроводах створюється розрідження в результаті чого стружка і пил через відводи відсмоктуються від верстата і по трубопроводу надходять у циклон, де осаджуються в нижній частині і висипаються в бункер, відкіля потім надходять у транспортні пристрої.