2.3 Расчет разрабатываемого устройства

2.3.1 Расчеты технологического усилия для сверления отверстия

Определяем силы резания через мощность, а последнюю - с помощью режимов резания. При обработке твердосплавной концевой фрезой с подачей на зуб S _Z = 0,14 ^мм/_зуб, числом зубьев Z = 2, скоростью резания v = 3,14·20 6360/1000 = 396,89 ^м/_мин

а окружная сила

Р _z =

Р _z = = 985,67 Н.

Определим потребные силы зажима. Для этого приложим к заготовке действующие на нее силы резания, зажима, трения и реакции опор.

Схема уравнения силы зажима

Составим уравнения равновесия, имея в виду, что силы трения F = ƒN:

∑F _x = 0; P _ос - Q1- Q1 + N ₁ + N ₁ =0; P _ос - 2Q1+ 2N ₁ = 0;

∑F _y = 0;

∑F _Z = 0;

∑М _х (F) = 0, k·P_OC ·l1-2/3·f·Q1·(24³-12³)/(24²-12²)- 2/3·f·N1·(24³-12³)/(24²-12²)=0

∑M _y (F) = 0, kP_OC ·l3-Q1·l4+N1·l4 = 0,

∑M _Z (F)= 0 k·P_OC ·l+N1·l2-Q1·l2= 0,

Из уравнения следует, что N1 = Q1·l2- k·P_OC ·l.

kP_OC ·l3-Q1·l4+ Q1·l2- k·P_OC ·l·l4 = 0

Q1(-l4+l2)= - k·P_OC ·l·l4- kP_OC ·l3

Q1=(- k·P_OC ·l4- kP_OC ·l3)/ (-l4+l2)

Q1=(- k·P_OC·( l·l4+ l3)) / (-l4+l2)=(2·985,67(80+80)/(80+100)=1752,3H

M=0,1dQ1+0,05Q·(24³-12³)/(24²-12²)=0,1·12·1752,3+0,05·1752,3(13824-1728)/(576-144)=2102,76+87,61·(12096)/432=4555,84 Н·мм

Момент на ключе равен F=M/L=22,77 H

2. Силовой расчет приспособления

Сила зажима.

- где Q- сила зажима.

-

(*)

N – сила нормального давления рабочих поверхностей призмы:

M_K – вращающий момент сверла:

F₀ – осевая сила сверла:

F_f – сила трения между призмой и обрабатываемой детали.

Сила трения, приложенная к обрабатываемой детали от призмы

,

где: коэффициент трения сталь по стали.

Условие отсутствия поворота обрабатываемой детали при сверлении

,

где: коэффициент кругового трения между призмой и обрабатываемой детали.

Подставив все полученные значения имеем

-1007+0,7Q-Q+5039.25+0.33Q=4024.38 (*)

7.87=0.03Q

Q=262.33 H

2. Расчет параметров зажима

При сверлении отверстия в детали

-

Подставив значения получим

1062.07+0.7Q-Q+2969.3+0.33Q-4024.38=0 (*)

Q=233 H

Принимаем наибольшее значение Q=262,33 H

÷2.5Q

1.75

262.33=459H

Расчет круглого эксцентрика

Наружный диаметр эксцентрика определяют из условия D/ L ≥14, где отношения D/e является характеристикой эксцентрика (рис 15).

Все расчетные параметры круглого эксцентрика необходимо принимать с учетом ГОСТ 9061-68; где 32…70 мм, L=1,7…3,5мм.

По величине необходимой силы зажима принимаем эксцентриситет L=2 мм.

Диаметр круглого эксцентрика

D≥ L=25

2=50мм

Длину рукоятки эксцентрика определяется из условия

L=2,5D=2,5

40=100мм.

Радиус оси принимаем конструктивно 14мм. Самоторможение эксцентрикового зажима проверяем по условию D/ L ≥14 (где 40/2=20). Самоторможение удовлетворяет условию.

Рис 15