3.3 Силові розрахунки

Максимальне зусилля різання на операції – складові сили різання P_z та P_y при фрезеруванні торцевою фрезою. Під дією сили різання може відбутися зміщення заготовки в напрямку Х, як показано на рис.3.5.

Рис. 3.5. Схема дії сил

Відповідно до цих умов розраховуємо необхідну для надійного закріплення заготовки силу затиску Q.

Для розрахунку приймаємо наступні спрощуючи припущення:

1. Вагу заготовки не враховуємо (m_заг=1 кг).

2. Опори та затискний механізм жорсткі.

3. Установочні пальці не сприймають силу різання.

Виходячи з умови рівноваги знайдемо допустиму силу Q:

де - = =1,07 P_z

P_z - дотична складова різання при фрезеруванні;

K - коефіцієнт надійності закріплення;

f ₁ -коефіцієнт тертя для не обробленої поверхні, f ₁ = 0,25;

f ₂ - коефіцієнт тертя для обробленої поверхні, f ₂=0,10...0,16.

тоді , =

3.3.1 Розрахунок коефіцієнта надійності закріплення

Оскільки у виробничих умовах можуть мати місце відступи від тих умов, стосовно яких розраховувалися по нормативах сили і моменти різання, можливе їх збільшення слід врахувати шляхом введення коефіцієнта надійності (запасу) закріплення к і множення на нього сил і моментів, що входять в складені рівняння статики.

Значення коефіцієнта надійності к слід вибирати диференційовано залежно від конкретних умов виконання операції і способу закріплення заготовки. Його величину можна представити як добуток коефіцієнтів, кожний з яких відображає вплив певного чинника:

- гарантований коефіцієнт запасу надійності закріплення, = 1,5;

- коефіцієнт, що враховує збільшення сили різання через випадкові нерівності на заготовці;

=1,2 - для чорнового оброблення;

=1,0 - для чистового оброблення;

- коефіцієнт що враховує збільшення сили різання внаслідок затуплення інструменту;

- коефіцієнт що враховує збільшення сили різання при перервному

різанні, =1.2;

- враховує непостійність затискного зусилля;

= 1,3 - для ручного затиску;

= 1,0-для пневматичних і гідравлічних затискачів;

Спосіб оброблення	Компоненти сил різання	К2	Оброблюваний матеріал
Свердління	Крутний момент М Осьова сила Р0	1,15 1,10	Сталь
Попереднє зенкерування	Крутний момент М Осьова сила Р0	1,3 1,2	Сталь при зносі по задній поверхні різця – 1.5мм
Попереднє точіння	Тангенціальна сила Рz Радіальна сила Py Сила подачі Px	1,0 1,4 1,2 1,6 1,25	Сталь і чавун Сталь Чавун Сталь Чавун
Торцеве попереднє та чистове фрезерування	Колова сила Рz	1,75-1,90 1,2-1,4	В'язкі сталі і чавуни Тверді сталі і чавуни
Шліфування	Тангенціальна сила Рz	1,15-1,20	Сталь
Проточування	Сила різання Рz	1,55	Сталь

- враховує ступінь зручності розташування рукояток в ручних затисках;

= 1,2 - при діапазоні кута відхилення рукоятки 90°;

= 1,0 — при зручному розташуванні і малій довжині рукоятки;

- враховує невизначеність через нерівності місця контакту заготовки з опорними елементами, що мають велику опорну поверхню (враховується тільки за наявності крутного моменту, при повороті заготовки);

= 1,0 - для опорного елементу, що має обмежену поверхню контакту із заготовкою;

= 1,5 - для опорного елементу з великою площею контакту.

Величина може коливатися в межах 1,5.. .8,0. Якщо < 2,5, то при розрахунку надійності закріплення її слід прийняти рівною = 2,5 (згідно ГОСТ 12.2.029-77).

Отже , Н