5.3. Розрахунок сили затиску

При проектуванні цангових патронів необхідно визначити потрібну тягову силу привода, виходячи з необхідної сили затиску оброблюваної деталі. Силу затиску, яку можна створити при наявності в середині цанги упора для деталі, можна визначити наступним чином.

Рисунок 5.4 – Зображення сил.

складова сили різання;

радіус обробки.

Розраховуємо силу, необхідну для затиску деталі і для вибору зазору між деталлю і пелюстками цанги:

сила, що необхідна для виключення здвигу деталі під діями сил різання(для затиску деталі);

сила, що необхідна для вибору зазору між деталлю і пелюстками цанги.

Розглянемо детальніше , що зображена на рисунку 3.2.

Рисунок 5.5 – Зображення сил тертя між цангою і деталлю.

кількість пелюсток цанги;

коефіцієнт тертя між цангою і деталлю – [1] с. 384.

сила тертя між цангою і деталлю, що виникає під дією P_y;

сила тертя між цангою і деталлю, що виникає під дією М_р;

Складаємо умову рівноваги:

Звідки:

радіус цанги.

коефіцієнт запасу міцності, який враховує нестабільність силових дій на заготовку – [1] с. 382.

гарантований коефіцієнт запасу – [1] с. 382;

коефіцієнт, що враховує збільшення сил різання через випадкові нерівності на оброблюваних поверхнях заготовок, при чорновій обробці – [1] с. 382;

коефіцієнт, що враховує збільшення сил різання через затуплення ріжучого інструменту – [1] с. 383;

коефіцієнт, що враховує збільшення сил різання при переривистому різанні – [1] с. 383;

коефіцієнт, що характеризує постійність сили, що розвиває заживний механізм – [1] с. 383;

коефіцієнт, що характеризує ергономіку немеханізованого заживного механізму – [1] с. 383;

коефіцієнт, що враховують тільки при наявності моментів, які прагнуть повернути заготовку – [1] с. 384.

Розглянемо детальніше , що зображена на рисунку 3.3.

Рисунок 5.6 – Зображення сили .

L = 62 мм = 0,062 м – довжина пелюстки цанги від основи до середини конуса;

D – 101 мм = 0,101 м – діаметр зовнішньої поверхні пелюсток, що згинаються;

S = 4 мм = 0,004 м – товщини пелюстки;

Δ = 0,18 мм = 0,00018 м – величина зазору.

осьовий момент інерції, перерізу пелюстки в місці її зв’язку з циліндричною частиною цанги (пелюстка розглядається як консольна балка);

α₁ =360⁰/n =360⁰/6 = 60⁰ = π/3 – половина кута сектора пелюстки цанги;

Розглянемо половину кута цанги, зображеного на рисунку 3.4.

Рисунок 5.7 – Зображення сил для затиску заготовки.

Звідки зусилля:

1294 Н необхідно для того, щоб компенсувати сили різання і величину зазору між деталлю і цангою.

5.4. РОЗРАХУНОК СИЛОВОГО ПРИВОДУ

Для розрахунку основних параметрів затискного механізму необхідно визначити силу, з якою пневматичний циліндр повинен тягнути тягу, щоб створити розраховану вище силу затиску. В даному пристосуванні проміжних ланок від механізованого приводу до оброблюваної деталі і механізмів підсилювачів затиску не має, тоді:

Основні параметри пневматичного циліндра визначаємо за формулою:

діаметр поршня пневматичного циліндра, мм;

діаметр штока пневматичного циліндра, мм;

тиск повітря в пневматичній ємкості;

КПД пневматичного циліндра.

Для подальшого розрахунку розмірів пневматичного циліндра приймаємо:

Тоді:

За [4] с. 184 вибираємо стандартні розміри діаметру циліндра і штока, і деталей, що входять в конструктивний вузол:

Визначаємо дійсну силу, що розвиває пневматичний циліндр: