Расчет устройства, предупреждающего смещение заготовки под действием силы.

1) Силы резания Р и силы зажима Q одинаково наравлены и действуют на опоры.

При постоянном значении Р сила Q = 0. Этой схеме соответствует протягивание отверстий, обтачивание в центрах, цекование бобышек и др.

2) Сила резания Р направлена против зажимного усилия.

,

где k – коэффициент запаса > 1.

3) Сила резания стремится сдвинуть заготовку с установочных элементов.

Эта схема характерна для тех случаев, когда подача инструмента меняется в разных направлениях: маятниковое фрезерование, фрезерование замкнутых контуров и т.д. Смещение заготовки предупреждается силами трения, возникающими в местах контакта заготовки с установочными и зажимными элементами.

,

где f₁ и f₂ – коэффициенты трения заготовки с установочными и зажимными элементами.

С учетом коэффициента запаса k > 1, получим:

коэффициент трения f₂ принимается при контакте с опорными пластинами 0,1 – 0,16. Если поверхность заготовки не обработана, при контакте со сферическими штырям f₂ = 0,2 – 0,3. При контакте с рифлеными опорами или кулачками f₂ до 0,7 в зависимости от рисунка рифлений и глубины.

4) Усилия резания направлены на опоры (Р₁) и одновременно сдвигают деталь по установочным элементам.

5) Сила резания Р₁ направлена против зажимного усилия и одновременно сдвигает заготовку(Р₂).

Рассчитывают 2 силы:

Из полученных значений Q₁ и Q₂ выбирают большее и принимают за расчетную величину Q необходимой силы зажима.

Направление действия сил P₁ и Р₂ зависит от ориентации сил Р_х, Р_у, и Р_z при обработке.

Зажимные устройства, предотвращающие провертывание заготовки в закреплении от действия момента.

Заготовка, установлена в патроне и находится под действием момента М и осевой силы P.

где Q_c – суммарная сила зажима всеми кулачками:

,

где z – число кулачков в патроне.

С учетом коэффициента запаса k потребная сила, развиваемая каждым кулачком, будет:

Заготовка центрируется по выточке и прижимается к трем опорам двумя или несколькими прихватами.

В процессе обработки возникают сдвигающий момент и осевая сила. При равных реакциях опор и при наличии жесткой установки в тангенциальном направлении (т.е. касательно к поверхности заготовки в месте приложения зажимной силы) сила Q находится из равенства:

откуда:

3) Заготовка центрируется с помощью оправки и удерживается от проворота моментом трения на кольцевой площадке бурта оправки и между зажимом и заготовкой.

Если тангенциальная жесткость зажима незначительна, то сила трения (момент трения) между прихватами и заготовкой не учитывается.

Цилиндрическая заготовка закреплена в призме с углом a без упора в торец.

При действии на заготовку момента сил резания М_р, стремящегося провернуть заготовку вокруг оси и осевой силы Р_х потребная сила зажима определяется из условий:

здесь N (из треугольника векторов):

Откуда:

,

Зажимные механизмы.