Расчёт зажимных усилий и сил резания

5.3.1. Токарное приспособление

Крепление детали осуществляется гайкой М10.

Усилие на Г- образном прихвате равно:

Р_з = (стр122[5]);

где Q = усилие создаваемое в резьбе, Н – высота Г – образного прихвата в приспособлении, L_В – вылет прихвата относительно своей оси, f – коэффициент трения.

Q = (стр119 [5]);

где Р_и – усилие рабочего на рукоятке ключа, L – длина рукоятки ключа, r_ср – средний радиус резьбы, a - угол подъёма резьбы, j - угол трения в резьбе, D_1,2 –наибольший и наименьший опорный диаметр торца гайки.

Принимаем Р_и =1кг·с, L = 220мм, r_ср = 3,59мм, a = 2°30’, j = 6°34’, D₁ = 17мм, D₂ 22мм, f = 0,1.

Q = = 25,1кг·с;

Принимаем L_B = 35мм, Н = 50мм.

Усилие на Г – образном прихвате равно:

Р_з = ;

Усилие оказываемое на заготовку двумя прихватами Р_з =44,04кг·с;

Сила резания при токарной обработке рассчитывается по формуле:

Р_z = , (стр271 [4]);

где С_р =40; t = 0,37мм; S =0,15мм; V = 117м/мин;

х = 1; y = 0,75; п = 0; (табл. 22 [4]);

К_р = К_мр · К_lр · К_gр · К_jр · К_RP;

Коэффициенты выбираются по таблице 23 [4];

К_мр = 1; К_lр = 1; К_gр = 1,15; К_jр = 1,08; К_RP =0,78;

Р_z =10 · 40 · 0,37 · 0,15^0,75 · 1,08 · 1,15 · 0,78 =34,5 Н =3,5кг·с;

Схема распределения сил при токарной обработке выглядит следующим образом:

Р₃ =22,02 кг·с

Р_z =3,5 кг·с

Р₃ =22,02 кг·с

F_тр = Р₃ f

Условием надёжного закрепления будет выражение:

К · Р_z · L < P₃ · f · D, где К – коэффициент запаса. Принимаем К = 3,

3 · 3,5 · 9,75 < 44,04 · 0,1 · 81

103 < 356 Крепление надёжно.

Мощность резания при обработке равна:

N = ;

5.3.2. Агрегатное приспособление

Крепление детали осуществляется от руки винтом М16.

Усилие крепления рассчитывается по формуле:

Q = ;

Принимаем Р_и =1кг·с, L = 28мм, r_ср = 3,59мм, a = 2°30’, j = 6°34’.

Q = = 50кг·с;

Сила резания при расточке рассчитывается по формуле:

Р_z = ,

где С_р =40; t = 0,37мм; S =0,04мм; V = 119м/мин;

х = 1; y = 0,75; п = 0;

К_р = К_мр · К_lр · К_gр · К_jр · К_RP;

Коэффициенты выбираются по таблице 23 [4];

К_мр = 1; К_lр = 1; К_gр = 1,15; К_jр = 1,08; К_RP =0,78;

Р_z =10 · 40 · 0,37 · 0,04^0,75 · 1,08 · 1,15 · 0,78 =12,7 Н =1,3кг·с;

Схема распределения сил при токарной обработке выглядит следующим образом:

Р_з = 50 кг·с

Р_z =1,3 кг·с

Р_z =1,3 кг·с

F_тр F_тр

Условием надёжного закрепления будет выражение:

К · Р_z · D < P₃ · f · D,

3 · 1,3 · 81 < 50 · 0,1 · 81

316 < 4050 Крепление надёжно.

Мощность резания при обработке равна:

N = ;

5.3.3. Кондуктор

Крепление детали осуществляется от руки винтом М12.

Усилие крепления рассчитывается по формуле:

Q = ;

Принимаем Р_и =3кг·с, L = 20мм, r_ср = 3,59мм, a = 2°30’, j = 6°34’.

Q = = 35,7кг·с;

Крутящий момент при сверлении отверстия Ø2,8 с координатами 15±0,1 (7,5±0,2) и 4±0,1мм рассчитывается по формуле:

М_кр =10 · С_м · D^q · S^y · K_p (стр277 [4]);

Принимаем С_м =0,005; q = 2; y =0,8 (таб.32 [4]);

S = 0,09 мм/об, D = 2,8 мм;

К_р = К_мр = 1 (таб.10 [4]);

Крутящий момент равен:

М_кр = 10 · 0,005 · 2,8² · 0,09^0,8 · 1 = 0,057 Н·м =0,006кг·с;

Осевая сила рассчитывается по формуле:

Р₀ =10 · С_р· D^q · S^y · K_p;

Принимаем С_р =9,8; q = 1; y = 0.7 (таб.32 [4]);

D = 2.8мм; S = 0,09мм/об;

Осевая сила равна:

Р₀ =10 · 9,8 · 2,8 · 0,09^0,7 ·1 =51кг·с;

Схема распределения при сверлении отверстий вдоль оси детали выглядит следующим образом:

Р_з = 35,7кг·с М_кр=0,006кг·м

F_тр F_тр

Условием надёжного закрепления будет выражение:

К · М_кр < P₃ · f · D,

3 · 0,006 < 35,7 · 0,1 · 0,081

0,018 < 0,289 Крепление надёжно.

Мощность резания при обработке равна:

N = ;