Расчет усилия при обтачивании валика с закреплением в патроне

При обработке валика в патроне величина усилия зажима заготовки зависит от отношения вылета заготовки из патрона к зажимаемому диаметру заготовки d и от отношения диаметра обработки d₁ к зажимаемому диаметру d.

Рис. 3.1. Схема закрепления заготовки в патроне

Чем больше отношение /d и отношение d₁/d, тем больше должно быть усилие зажима.

При токарной обработке, с достаточной для практических целей точностью, можно полагать, что все составляющие усилия резания сводятся к одной результирующей силе R, стремящейся сдвинуть заготовку вдоль оси и повернуть вокруг нее.

Тогда

кН.

Влияние радиальной составляющей P_Y вылета заготовки из патрона, а также непрерывные изменения величины и направления действующих сил учитываются введением в расчетную формулу коэффициента надежности K, величина которого, в зависимости от отношения выбирается в следующих пределах:

	0,5		1,5
K		1,5	2,5

С учетом К расчетная сила R будет равна:

кН.

Усилие зажима на кулачки патрона определится по формуле

кН,

где – коэффициент сцепления, зависящий от характера опорной поверхности (для гладких – 0,25; для рифленых – 0,3-0,5);

X– количество кулачков.

Расчет усилия зажима при обтачивании заготовки, закрепленной в цанге

Будем считать, что обрабатываемый диаметр незначительно отличается от зажимаемого, т.е. отношение , следовательно, необходимо учитывать только вылет заготовки из цанги.

Расчет зажимного усилия в данном случае производится по формуле

,

где – коэффициент сцепления ( =0,3…0,5);

К– коэффициент надежности;

– половина угла конуса цанги;

– угол трения в цанге ( ).

Рис. 3.2. Схема закрепления заготовки в цанге

Расчет усилия зажима при обтачивании втулки, закрепленной на оправке

a) на жесткой оправке с торцевым зажимом по формуле

кН,

где К– коэффициент надежности (1,5…2,5);

– коэффициент сцепления (0,1…0,15);

– наружный диаметр торцовой шайбы, мм;

– диаметр оправки, мм.

Рис. 3.3. Схема закрепления втулки на жесткой оправке с торцевым зажимом

б) на оправке с разжимной втулкой по формуле

кН,

где – половина угла разжимного конуса;

– угол трения разжимного конуса ( ).

Рис.3.4. Схема закрепления втулки на цанговой оправке

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №4

КОМПОНОВКА УНИВЕРСАЛЬНО-СБОРНОГО ПРИСПОСОБЛЕНИЯ

Целью работы является приобретение первичных навыков сборки приспособления из элементов универсально-сборной переналаживаемой оснастки (УСПО) для обработки на сверлильных, фрезерных и токарных станках.