11.Расчет приспособления.

Расчёт усилия зажима детали и силового привода.

Расчет усилия зажима заготовки.

Расчет суммарной силы W_сум зажима в кулачковых патронах и осевой силы Q на штоке механизированного привода осуществляется следующим образом: силуQ на штоке механизированного привода для рычажных кулачковых патронов определяют в зависимости от требуемой силы зажима обрабатываемой заготовки. На деталь, закрепленной в трехкулачковом патроне, действуют составляющие силы резания Р_z,P_x,P_y.

Сила Р_z создает на обрабатываемой заготовке 1 крутящий момент М_рез, сила P_x – осевой сдвиг и сила P_y – опрокидывающий момент. Величина крутящего момента М_рез зависит от силы Р_z, радиуса R_о обработанной поверхности детали и отношения , где D и D₀ – диаметры до и после обработки. Чем больше это отношение, тем меньше влияние крутящего момента на заготовку. Величина опрокидывающего момента зависит от силы P_y и отношения , где L – расстояние от торца заготовки до вершины режущих кромок резца. Чем больше это отношение, тем больше влияние опрокидывающего момента на заготовку.

Момент от сил трения М_тр и сила зажима W_сум заготовки всеми кулачками патрона в основном зависят от крутящего момента М_рез и коэффициента трения (сцепления) между поверхностями заготовки и кулачками патрона:

,

,

где К_з – коэффициент запаса;

R – радиус зажатой кулачками части заготовки; см

R₀ – радиус обрабатываемой части детали; см

f - коэффициент трения между рабочей поверхностью кулачков и

заготовкой ( его величина зависит от вида рабочей поверхности кулачков: при гладкой поверхности f=0,2)

P_z - составляющая силы резания. Для токарной операции P_z будет максимальной при точении поверхности на длину 16 мм.

Коэффициент запаса К_з= ;

где К₀ =1,5 -гарантированный коэффициент запаса;

К₁=1,2 –учитывает случайные неровности на обрабатываемой поверхности заготовке (при черновой обработке).

К₂=1,0 – учитывает увеличение силы резания вследствие затупления режущего инструмента,

К₃=1,0 - учитывает увеличение силы резания при прерывистом резании,

К₄=1,0 – характеризует постоянство силы, развиваемой зажимным механизмом (при использовании пневмопривода),

К₅ не учитываем, т.к. он характеризует эргономику немеханизированного привода.

К₆ не учитываем, т.к. он учитывается только при наличии моментов, стремящихся провернуть заготовку, установленную плоской поверхностью.

К_з=1,8 меньше 2,5.

Принимаем К_з=2,5, f=0,2.

;

В патронах с рычажным перемещением кулачков сила на штоке механизированного привода патрона:

,

где К₁=1,05-1,2 – коэффициент, учитывающий дополнительные силы трения в патроне. Принимаем К₁=1,1.

- коэффициент трения между направляющей поверхностью кулачка и пазом корпуса патрона.

h – длина направляющей части кулачка, соприкасающаяся с пазом корпуса патрона, см.

а – вылет кулачка от середины его опоры в пазу патрона до центра приложения силы зажима W₀, см

l₁ и l - длины короткого и длинного плеч двуплечего рычага , см

Расчет пневмопривода.

Для пневмоцилиндра двустороннего действия усилие Q на штоке определяется по формуле:

,

где р – давление сжатого воздуха (р=4кг/см²);

=0,85 – к.п.д. цилиндра.

D – диаметр поршня; d- диаметр штока;

Отсюда диаметр поршня