2. Составление схемы сил, действующих на заготовку и расчет зажимного устройства.

Расчет: Плоская поверхность заготовки обрабатывается торцевой фрезой, шлифовальным кругом, а также в заготовке сверлится отверстие, затем оно зенкеруется и развертывается.

Максимальные силы резания при такой обработке будут при черновом фрезеровании и сверлении отверстия. Рассчитываем силу , сила .

а) Черновое фрезерование:

, где - поправочный коэффициент на материал заготовки; далее в формуле присутствуют параметры режимов резания, которые равны соответственно:

Сила закрепления , достаточная для предупреждения смещения заготовки находится из системы уравнений: , где - моменты сил и соответственно.

Схема для расчета сил закрепления в момент зажима (резания нет) и при установившемся процессе обработки:

До начала обработки на заготовку кроме силы закрепления действуют реакции опор и , а также силы трения , , (массу заготовки не учитываем).

(1)

(2), где - коэффициенты трения в местах касания заготовки опор приспособления и зажимных элементов.

По справочнику коэффициент трения стали по титановому сплаву: .

Подставив в (2) значение из (1), получим:

(3)

Отсюда: (4)

Подставим (3) в (4). После преобразования получим, что при любом значении :

По чертежу находим размеры:

.

В установившемся процессе на заготовку действует сила .

Из условия равновесия:

, где - коэффициент запаса, который в соответствии с учебником [6] равен:

, где: - коэффициент, учитывающий неточность расчетов;

- коэффициент, учитывающий наличие случайных неровностей на поверхности заготовки;

- коэффициент, учитывающий увеличение сил резания в результате затупления режущего инструмента;

- коэффициент, учитывающий увеличение сил при прерывистом резании;

- коэффициент, характеризующий вид зажимного устройства;

- коэффициент, учитывающий удобство расположения рукояток в ручных зажимных устройствах;

- коэффициент, учитывающийся лишь при наличии моментов, стремящихся провернуть заготовку.

б) сверление отверстия:

, где - поправочный коэффициент на материал заготовки;

Схема закрепления та же. В момент закрепления схема сил и коэффициентов осталась прежней. Изменились только силы в процессе обработки заготовки.

, где: - коэффициент, учитывающий неточность расчетов;

- коэффициент, учитывающий наличие случайных неровностей на поверхности заготовки;

- коэффициент, учитывающий увеличение сил резания в результате затупления режущего инструмента;

- коэффициент, учитывающий увеличение сил при прерывистом резании;

- коэффициент, характеризующий вид зажимного устройства;

- коэффициент, учитывающий удобство расположения рукояток в ручных зажимных устройствах;

- коэффициент, учитывающийся лишь при наличии моментов, стремящихся провернуть заготовку.

Значение силы закрепления выбираем как максимальное значение из рассчитанных, то есть .

Расчет конструктивных параметров зажимного устройства проводится на основе определенного значения .