Расчет усилий резания

 

Усилия резания рассчитываем на фрезерование паза под стопорную многолапчатую шайбу т.к. на этом переходе обработка осуществляется за один проход с глубиной резания t=3,5мм равной глубине паза.

Режимы резания(определены в пункте 6): S= 0,05мм/зуб, V=39,5м/мин, n=1250 мин ^–1.

Силу резания рассчитываем по эмпирической формуле [23,с.282]:

 

(10.1.)

 

где, Cp – постоянный коэффициент;

x,y,u,g,w – показатели степеней;

Kмp – коэффициент, учитывающий обрабатываемый материал:

 

(10.2.)

x=0,86; y=0,72; u=1; g=0,86; w=0; Cp=68,2 [23,с. 286, табл.39]

 

Составляющие сил резания Р_v, Р_h определяем из соотношений, представленных в таблице [23, с.292, табл.42]

Из диапазона соотношений принимаем меньшие. В нашем случае: =538 H, P_h= = 162H, = = 458H.

 

Расчет усилий зажима

 

Схема закрепления заготовки, включающая схему установки заготовки. разработанную на основе теоретической схемы базирования, и схему составляющих силы резания для наихудшего случая их расположения представлена на рис.10.2.

 

Схема закрепления заготовки

Рис.10.2

 

Определяем коэффициент запаса К по [24,c.382]:

 

(10.3.)

 

где, К₀ – гарантированный коэффициент запаса, К₀=1,5;

К₁ – коэффициент, учитывающий неравномерность припуска, К₁=1,2;

К₂ - коэффициент, учитывающий увеличение сил резания при затуплении инструмента К₂ =1,2;

К₃ – коэффициент, учитывающий прерывистость резания, К₃=1;

К₄ – коэффициент, учитывающий постоянство сил закрепления, для механизированных ЗМ К₄= 1;

К₅ – коэффициент, учитывающий эргономику немеханизированного ЗМ, К₅=1;

К₆ – коэффициент, учитывающий наличие моментов стремящихся повернуть заготовку вокруг своей оси, К₆=1,5.

Подставляя в формулу 10.3., получим

 

K=1,5 ^. 1,2 ^. 1,2 ^. 1 ^. 1 ^. 1 ^. 1,5 =3,24

 

При расположении зуба фрезы в точке В сила P_h стремиться провернуть заготовку относительно точки О₁, создавая момент, равный:

 

(10.4.)

 

Повороту заготовки препятствуют силы трения Т, Т’, Т₁ и Т₂, возникающие за счет прижима заготовки к призмам:

 

Т=R^.f(10.5.)

 

где, f – коэффициенты трения в контакте призмы и прижима с заготовкой; принимаем f=f’=f₁=f₂=0,16.

Момент закрепления будет составлять:

 

(10.6.)

 

Подставляя выражения (10.5.) в (10.6.), получим:

 

r₁ и r₂ – радиусы поверхностей устанавливаемых на призмы.

Приравняв  и  и введя коэффициент запаса, получим формулу для расчета силы зажима.

 

(10.7.)

 

Аналогичным образом определяется, величена силы зажима, необходимая для удержания заготовки от сдвига вдоль её оси под действием силы:

 

=Р_h (10.8.)

Сдвигу заготовки препятствуют силы трения Т, Т’, Т₁ и Т₂, возникающие за счет прижима заготовки к призме. Сила закрепления будет составлять:

 

;

          (10.9.)

 

Приравняв и  и введя коэффициент запаса, получим формулу для расчета силы зажима:

Н                   (10.10.)

Н

 

Из расчетов видно, что W’>>W’’, следовательно, для дальнейших расчетов принимаем W=W’=1606 Н.