Шпаргалка по "Технологии"

 Если при упоре заготовки в уступы кулачков доля осевой силы, приходящаяся на один кулачок трёхкулачкового патрона, Р/3 > , где f₁  – коэффициент трения при перемещении заготовки вдоль опорных поверхностей кулачков патрона, то силу зажима заготовки Q рассчитывают из условия

  = ,  (3.24)

 где f₂ – коэффициент трения в местах контакта заготовки с уступами кулачков патрона,

     R₁ – средний радиус контакта заготовки с уступами кулачков (рис. 3.3, а).

   После преобразования уравнения (3.24) получим формулу для определения силы зажима заготовки Q при предварительной обработке в трёхкулачковом патроне при упоре заготовки торцом в уступы кулачков:

Q = .                                    (3.25)

 Аналогично  можно получить формулу для определения силы зажима заготовки Q при предварительной обработке в трёхкулачковом патроне при упоре заготовки в торец патрона:

 Q = ,                                      (3.26)

 где R₁ – средний радиус контакта торца заготовки с торцом патрона (с учётом центрального отверстия в корпусе патрона).

 2. При установке цилиндрической заготовки в приспособлении с центрированием её по внутренней цилиндрической выточке и прижиманием её торцом к опорам в двух и более местах закрепления (рис. 3.4, б) в процессе обработки она находится под воздействием осевой силы резания Р и момента сопротивления М, создаваемого тангенциальной силой резания P_z.

 Если  при этой схеме установки заготовки зажим выполняется пневматическим, гидравлическим или пневмогидравлическим приводом прямого действия без промежуточных элементов с высокой жёсткостью зажима в тангенциальном направлении (касательно к заготовке в месте приложения силы зажима), то нужно выполнить следующее условие равновесия  для этой схемы установки:

= .   (3.27)

 После преобразования уравнения (3.27) получим формулу для определения силы зажима заготовки Q:

 Q = .                                        (3.28)

 Если  же жёсткость зажима в тангенциальном направлении мала, то силой трения между заготовкой и зажимом пренебрегают, и уравнение равновесия  для этой схемы установки принимает следующий вид:

= .                      (3.29)

 После преобразования уравнения (3.29) получим формулу для определения силы зажима заготовки Q:

 Q = .                                        (3.30)

 Если  при схеме установки заготовки, изображённой на рис. 3.4, б,  зажим выполняется самотормозящим зажимом (резьбовым, кулачковым, клиновым), обеспечивающим жёсткое замыкание независимо от вида привода, при высокой жёсткостью зажима в тангенциальном направлении осевая сила резания Р вызывает изменение реакций опор и зажима:

 Т₁ = Q – ,                                     (3.31)

 Т₂ = Q + ,                                     (3.32)

 где Т₁  – реакция между зажимом и заготовкой,

       Т₂  – реакция между опорами и заготовкой.

 В этом случае должно быть выполнено следующее  условие равновесия:

= .                                  (3.33)

 После преобразования уравнения (3.33) получим формулу для определения силы зажима заготовки Q:

 Q = .             (3.34)

 Если  жёсткость зажима в тангенциальном направлении мала, то формула (3.34) принимает следующий вид:

Q = .                               (3.35)

 3. При установке цилиндрической заготовки с базированием её по торцу и наружной цилиндрической поверхности диаметром D с помощью центрирующей цилиндрической выточки небольшой глубины в опоре приспособления (рис. 3.4, в) в процессе обработки она находится под воздействием осевой силы резания Р и момента сопротивления М, создаваемого тангенциальной силой резания P_z.

 При равномерно распределённой нагрузке на опору приспособления в этом случае возможны четыре варианта расчёта.

 Если  при такой схеме установки заготовки зажим выполняется пневматическим, гидравлическим или пневмогидравлическим приводом прямого действия без промежуточных элементов с высокой жёсткостью зажима в тангенциальном направлении, то должно быть выполнено следующее условие равновесия:

  = + + ,             (3.36)

 где R – средний радиус контакта торца заготовки с торцом центрирующей выточки опоры приспособления (рис. 3.4, в).

 После преобразования уравнения (3.36) получим формулу для определения силы зажима заготовки Q:

 Q = .                                 (3.37)

 Если  при такой схеме установки  заготовки жёсткость зажима в  тангенциальном направлении мала, то момент от силы трения между зажимом и заготовкой и реакция между зажимом и заготовкой 0 и реакция между зажимом и заготовкой Т₁ 0.

 Поэтому силу зажима заготовки Q  можно определить по формуле

 Q = .                               (3.38)

 Для самотормозящих зажимов (резьбовых, кулачковых, клиновых), обеспечивающих жёсткое замыкание независимо от вида привода, при высокой жёсткости зажима в тангенциальном направлении  реакции Т₁ между зажимом и заготовкой и Т₂ между опорами и заготовкой  определяются по формулам:

 Т₁ = Q – ,                                        (3.39)

 Т₂ = Q + .                                        (3.39)

 В этом случае должно быть выполнено следующее условие равновесия:

  = + .         (3.40)

 После преобразования уравнения (3.40) получим формулу для определения силы зажима заготовки Q:

 Q = .             (3.41)

 При низкой жёсткости зажима в тангенциальном направлении силу зажима заготовки  Q  можно определить по формуле

Q = .                    (3.42)

 4. При установке цилиндрической заготовки на призму с углом между базовыми плоскостями (рис. 3.4, г) в процессе обработки заготовка может находиться под воздействием осевой силы резания Р и момента сопротивления М, создаваемого тангенциальной силой резания P_z.

 Если  не учитывать трение на торце заготовки и осевую силу резания Р (Р = 0), а учитывать только момент от силы резания М, то должно быть выполнено следующее условие равновесия заготовки в приспособлении:

= .           (3.43)

 После преобразования уравнения (3.43) получим формулу для определения силы зажима заготовки Q:

 Q = ,                                   (3.44)

 где – коэффициент трения в месте контакта заготовки с зажимом приспособлении в поперечном направлении,

         – коэффициент трения в местах контакта заготовки с базовыми поверхностями призмы в поперечном направлении.

 Если  же не учитывать трение на торце  заготовки и момент от силы резания М (М = 0), а учитывать только осевую силу резания Р, то силу зажима заготовки Q  можно определить по формуле

 Q = ,                                   (3.44)

 где – коэффициент трения в месте контакта заготовки с зажимом приспособлении в продольном направлении,

       –  коэффициент трения в местах контакта заготовки с базовыми поверхностями призмы в продольном направлении.  

 47) Для винтовых зажимов основным размером является номинальный диаметр резьбы d, который рассчитывается по формуле

 d = ,                                              (3.45)

 где  d  – диаметр резьбы, мм;

        С  – коэффициент запаса;

       Q  – сила зажима заготовки в станочном приспособлении, Н;

    – допускаемое напряжение на растяжение винта, МПа.

 Для метрических резьб с крупным  шагом величина коэффициента запаса С = 1,4.

 Величина  допускаемого напряжения на растяжение винта зависит от марки стали, из которой изготовлен винт, характера его термической обработки и характера нагрузки (статическая или динамическая) и выбирается по нормативам.

 По  рассчитанному по формуле (3.45) диаметру выбирают по соответствующему стандарту ближайший больший стандартный номинальный диаметр резьбы и другие размеры винтового зажима.

 После этого определяют крутящий момент М_кр, который необходимо приложить к винту или гайке для создания необходимой силы зажима заготовки в приспособлении по соответствующим формулам в зависимости от формы торцовой части конца винта, контактирующего с заготовкой непосредственно или через пяту (см. справочную и учебную литературу).

 По  рассчитанному крутящему моменту  М_кр определяют форму и длину рукоятки винтового зажима. 

 48)Для кулачковых зажимов основным размером является ход кулачка.

 Для круглых эксцентриковых кулачков с ограниченным углом поворота кулачка ( ≤ 60⁰) ход кулачка определяется по формуле

 h = ,                                       (3.46)

 где h  – ход кулачка, мм;

    – гарантированный зазор, обеспечивающий удобство установки заготовки, мм;

     – допуск на размер заготовки в месте приложения силы зажима, мм;

       Q – сила зажима заготовки в приспособлении, Н;

      – жёсткость зажима, Н/мм.

 Величину  гарантированного зазора, обеспечивающего  удобство установки заготовки, принимают  = 0,2 ÷ 0,4 мм, а величину жёсткости кулачкового зажима принимают = 1000 ÷ 2000 Н/мм.

 Для круглых эксцентриковых кулачков с  неограниченным углом поворота кулачка  ( ≤ 130⁰) ход кулачка h определяется по формуле

h = ,                         (3.47)

 где  – запас хода кулачка, учитывающий износ и погрешности изготовления кулачкового зажима, мм.

 Величину  запаса хода кулачка принимают  = 0,4 ÷ 0,6 мм.

 Расчётные величины и Q округляют до ближайших больших значений по соответствующему стандарту. 
 

 49)Для клиновых зажимов основными размерами являются угол скоса клина и ход плунжера (зажимающего элемента) S.

 Величину  угла скоса клина  выбирают в зависимости от конструктивной схемы клинового зажима (рис. 3.5).

 Примечание. На рис. 3.5 обозначены: Q –  сила зажима заготовки, P_п  – сила привода станочного приспособления.

 В клиновых зажимах без роликов (рис. 3.5, а) для обеспечения надёжного самоторможения рекомендуется выбирать угол скоса клина ≤ 7⁰.

 В несамотормозящих клиновых зажимах с роликами (рис. 3.5, б, в, г) выбирают угол скоса клина ≥ 10⁰.