Ж.1.3 Расчёт усилия закрепления

Ж.1.3.1 Закрепление заготовки в приспособлении производится левым подвижным кулачком, имеющим призматическую поверхность.

Усилие закрепления создаётся пневмоцилиндром и передаётся на кулачок с помощью Г-образного рычага.

Для выбора размера пневмоцилиндра при проектировании приспособления необходимо определить усилие резания, возникающее в процессе обработки паза.

Ж.1.3.2 Определение мощности резания

Геометрические параметры принятого режущего инструмента (концевой фрезы) из быстрорежущей стали Р18:

- диаметр фрезы, D_ф = 8 мм;

- ширина фрезы, В = 8 мм;

- число зубьев фрезы, z = 4 шт.;

Рассчитанные режимы резания:

- подача на зуб, Sz = 0,015 мм/зуб ;

- частота вращения шпинделя, n = 3450 мин^-1;

- глубина резания, t = 6 мм;

- фактическая скорость резания, V_ф = 81,3 м/мин.

Мощность резания, N_рез, кВт, вычисляем по формуле

N_рез = 3,36·10^-5·D_ф^-0,14·t^0,86·S_z^0,72·B·z·n. (Ж.1)

N_рез = 3,36·10^-5·8^-0,14·6^0,86·0,015^0,72·8·4·3450 = 3,1 кВт.

Усилие резания, Р_z; кг.

Р_z = N_рез·102·60/V_ф. (Ж.2)

Р_z = 3,1·102·60/81,3 = 233, 4кг.

Ж.1.3.3 Определение стандартного диаметра поршня

Необходимое усилие закрепления детали, N_з, кг, определяем из условия:

N_з ≥ 2Р_z, (Ж.3)

тогда N_з = 2·Р_z = 2·233,4 = 466,8кг.

С учётом соотношения плечей Г-образного рычага (l₁, l₂) и исходя из уравнения равенства моментов необходимое усилие на штоке пневмоцилиндра, Q_шт, кг, составит:

N_з·l₁ = Q_шт·l₂, (Ж.4)

тогда Q_шт = N_з·l₁/l₂ = 466,8·60/80 = 350,1кг.

Усилие на штоке достигается в результате подачи сжатого воздуха в штоковую полость пневмоцилиндра:

Q_шт = Р_в·π·(D_n² – d_шт²)·η/4, (Ж.5)

где Р_в – давление сжатого воздуха, кг/см²;

D_n – диаметр поршня, см;

d_шт – диаметр штока, см

η – коэффициент полезного действия.

Для расчетов Р_в = 4кг/см²; d_шт = 20мм; η = 0,9.

Выразим из формулы (Ж.5) диаметр поршня пневмоцилиндра:

см = 111,3мм.