Ступінчастий вал, приклад

Деталь ступінчастий вал обробляється на горизонтально-фрезерному верстаті 6Р82П. Виконується фрезерування шпонкового пазу шириною 20 мм і довжиною 25 мм з повною глибиною 7,9 мм з виходом паза по радіусу R40. Визначити силу затискання та вибрати затискний елемент.

Рис. 7.4. Схема закріплення заготовки

 

Спочатку визначаються сили, які діють на заготовку з боку різального інструмента. При фрезеруванні паза дисковою тристоронньою фрезою виникає сила різання Р_z яка складається з Р_н – горизонтальна складова зусилля різання і Р_v – вертикальна складова.

, (7.4)

де V – швидкість різання, м/хв.;

N _різ – потужність різання кВт.

;

.

 

Знаходимо сили, які діють на заготовку з боку затискання. Прихват затискного пристрою, що діє на заготовку з силою затискання F_зат створить в точках її дотику до опорних поверхонь дві сили реакції R (рис. 7.5).

 

Рис. 7.5. Схема прикладання сил до заготовки при її закріпленні в призмі

 

Визначаємо силу проекцій всіх трьох сил на вертикальну вісь, отримуємо:

,

звідси

.

Розглянемо окремо дію сил Р_н і Р_v.

а) Дія сили Р_H, в осьовому напрямку, протидіє силі тертя

Прийнявши f = 0,25, отримаємо .

Умова забезпечення нерухомосты заготовки має вигляд

б) Від дії сили Р_v заготовка може обернутися навколо осі, так як на неї дії момент сили Р_vl₂, протидіє йому момент сили .

Отже умова надійності затискання має вигляд:

Визначають коефіцієнт надійності закріплення, , користуючись табл. Д.7.1, Д.7.3:

.

Отже силу затиснення для надійного закріплення, визначаэмо:

Звідси

.

Вибирають гайку для прихвату, використовуючи формулу

.

При b = 2 а; η = 0,95 отримуємо .

Таке затискне зусилля має гайка М30.

 

Порядок виконання

1) Отримати завдання згідно варіанта (табл. Д.7.5).

2) Визначити сили, які діють на заготовку від різального інструмента.

3) Визначити коефіцієнт надійності закріплення.

4) Визначити силу затиснення.

5) Визначити мінімальний діаметр метричної різьби.

 

7.5. Контрольні запитання

1) Які бувають види опорних поверхонь у гвинтових затискних механізмах?

2) У яких видах пристроїв застосовують гвинтові затискачі?

3) Як вибирають номінальні діаметри метричної різьби у залежності від сили закріплення?

4) Як визначається сила закріплення гвинтовими механізмами? Від чого вона залежить?