Расчёт приспособления на усилие зажима

Чтобы обеспечить надёжность зажима, силы резания увеличивают на коэффициент запаса К, который определяется в зависимости от условий обработки, предусматривающего возможное увеличение силы резания из-за затупления режущего инструмента. Коэффициент К может быть представлен как произведение первичных коэффициентов

, (5.82)

где – гарантированный коэффициент запаса для всех случаев равен 1,5;

– коэффициент, учитывающий состояние поверхности заготовок, =1,2;

– коэффициент, учитывающий увеличение силы резания от прогрессирующего затупления режущего инструмента, = 1,0;

– коэффициент, учитывающий увеличение силы резания при прерывистом резании, =1,2;

– коэффициент, учитывающий постоянство силы зажима, развиваемой приводом, = 1,3;

– коэффициент, учитывающий эргономику ручных зажимных элементов (удобство расположения рукояток и т.д.), = 1,2;

– коэффициент, учитываемый при наличии моментов, стремящихся повернуть заготовку, = 1.

.

При точении заготовка устанавливается в трехкулачковом патроне, заднем центре и люнете.

Заготовка устанавливается на кулачки люнета, которые поджимаются к ней винтами (рисунок 18).

Рисунок 18 - Схема зажима заготовки кулачком в люнете

Усилие зажима, развиваемое винтовым механизмом, зависит от величины приложенного момента, формы рабочего торца винта и вида резьбы. Усилие зажима рассчитывается по формуле

, (5.83)

где - крутящий момент, приложенный к винту, ;

- средний диаметр резьбы, м;

- диаметр цилиндрического конца винта, м;

- угол подъема резьбы, град;

- коэффициент трения на плоском торце, ;

- приведенный угол трения резьбы, град.

Крутящий момент, приложенный к винту, табл. 104 [6] = 17,6 .

Усилие зажима равно:

.

КПД механизма рассчитывается по формуле [9]

, (5.84)

где - средний диаметр резьбы, м;

- диаметр цилиндрического конца винта, м;

- угол подъема резьбы, град;

- приведенный угол трения резьбы, град.

.

Т.к. КПД , то винтовой механизм надежен против самоотвинчивания.

Допускаемое усилие, создаваемое винтовым механизмом определяется по формуле [9]

(5.85)

где с – коэффициент для основных метрических резьб, ;

- допускаемое напряжение материала, МПа, табл. 106 [6].

.

Условие , т.е. 7127Н < 69854Н выполняется. Данное усилие прижима полностью обеспечивает статическое положение детали в приспособлении.

Расчёт элементов приспособления на прочность

Расчёт на прочность винта по допускаемым напряжениям растяжения (сжатия) осуществляется по формуле [6]

(5.86)

где - напряжение растяжения (сжатия) винта, МПа;

- усилие зажима, =7121 Н;

с - коэффициент для основных метрических резьб, ;

- диаметр резьбы, =18 мм;

- допускаемое напряжение материала, =110 МПа, табл. 106 [6].

Так как фактическое напряжение растяжения =15,7 МПа находится в пределах допускаемого напряжения , т.е. то условие прочности выполняется.