Расчёт нагрузок, создаваемых силами резания

Для принятой схемы установки заготовки при обработке 19-ти лопаток расчётная схема для определения силы зажима имеет вид, приведенный на рисунке 1.

В процессе обработки на заготовку будут действовать следущие внешние силы и моменты, стремящиеся сдвинуть заготовку:

- сила резания P_z, Н;

- момент М_Р, Н*м.

Также на заготовку будут действовать силы и моменты, препятствующие сдвигу заготовки:

- момент резания в зоне контакта торца заготовки с зажимом приспособления М_Т1, Н*м;

- момент резания в зоне контакта другого торца заготовки с приспособлением М_Т2, Н*м;

Кроме указанных сил и моментов на схеме обозначены коэффициенты трения в местах контакта заготовки с зажимами(f₁) и опорами (f₂).

Расчёт сил резания, действующих при обработке.

Сила резания и крутящий момент резания при фрезеровании лопатки на многофункциональном фрезерном обрабатывающем центре "BRETON" XCEEDER 900 RT определяются по зависимостям [10]:

(2.7)

(2.8)

где , , , , , - коэффициенты для осевой силы.

Коэффициент запаса k определяем по формуле [10]:

(2.9)

где - - гарантированный коэффициент запаса силы закрепления ( );

- коэффициент, учитывающий увеличение силы резания из-за случайных неровностей на заготовке ( );

- коэффициент, учитывающий увеличение силы резания от затупления режущего инструмента ( );

- коэффициент, учитывающий увеличение силы резания при прерывистом резании ( );

- коэффициент, учитывающий постоянство силы, развиваемой зажимным механизмом ( );

- коэффициент, характеризующий степень удобства расположения рукояток в ручных зажимных устройствах ( );

- коэффициент, учитывающий наличие моментов, стремящихся повернуть заготовку, установленную плоской поверхностью на опорах ( ).

Выбор зажимных элементов и определение силы зажима.

Для реализации проектируемой схемы (рисунок 1) в качестве зажимных элементов принимаем Кулачковые установочно-зажимные элементы.

Для определения силы зажима на контактном звене составим уравнение равновесия заготовки под действием всех сил относительно её оси (расчётная схема приведена на рисунке 3.2).

,

(2.10)

где – суммарный момент от сил резания, поворачивающий заготовку относительно оси, ;

- коэффициент запаса, ;

, - моменты трения в стыках заготовка-установочные элементы приспособления.

Момент трения в местах контакта заготовки с кулачками [10]:

(2.11)

где - сила зажима;

- диаметр установочной поверхности заготовки,

Считаем, что сила зажима такова, что в процессе обработки будут отсутствовать микросмещения вдоль оси заготовки от осевой силы . Поэтому можно предположить, что момент трения в местах контакта торца заготовки с установочной поверхностью приспособления равен нулю. Тогда:

(2.12)

Найденное значение силы зажима позволяет определить требуемую силу . Таким образом, сила, передаваемая от силового привода передаточному механизму будет рассчитываться по формуле [10]:

(2.13)

Организационный раздел