Общие сведения. При закреплении кольцевых заготовок в самоцентрирующих патронах возникают погрешности формы цилиндрической поверхности заготовки - прогибы в местах приложения

При закреплении кольцевых заготовок в самоцентрирующих патронах возникают погрешности формы цилиндрической поверхности заготовки - прогибы в местах приложения сил закрепления и выпучивания в сечениях симметрии между кулачками. При увеличении ширины кулачков и их количества деформации и погрешности формы снижаются. Для определения ширины и (или) количества кулачков, обеспечивающих требуемую точность закрепления, выполняют следующие расчеты.

Определяют силу закрепления заготовки. Силу закрепления Q, например, в трехкулачковом патроне можно найти из равенства:

, (1)

где К - коэффициент запаса;

М - момент резания, ;

D - наружный диаметр заготовки, мм;

f - коэффициент трения между заготовкой и кулачками патрона.

Далее возможны два варианта решения задачи, обеспечивающие погрешность формы в пределах допустимой. В первом определяется угол охвата (ширину) кулачков для заданного их количества, во втором - необходимое количество кулачков, в третьем сочетаются два первых варианта.

При расчете необходимого угла охвата кулачков (рис. 1), обеспечивающего требуемую точность закрепления тонкостенных кольцевых заготовок, пользуются табл. 1.

Таблица 1

Значения перемещений и погрешностей формы кольцевых заготовок в самоцентрирующих трехкулачковых патронах

Угол охвата	Перемещения, мм при С = 10 мм	Погрешность формы
				, мм
	0,32	0,32	- 0,28	0,60
	0,30	0,29	- 0,27	0,57
	0,26	0,22	- 0,24	0,50
	0,19	0,14	- 0,19	0,38
	0,12	0,07	- 0,14	0,28
	0,04	0,03	- 0,07	0,12

Примечание.

, (2)

где Q - сила закрепления, Н;

R - радиус нейтральной окружности кольца, мм;

Е - модуль упругости материала кольца, МПа;

J - момент инерции осевого сечения кольца относительно нейтральной оси, мм ⁴.

Рис. 1. Закрепление кольцевой заготовки в патроне с широкими кулачками

В таблице угол охвата дан для С = 10 мм. В действительности величина С может иметь другое значение, которое для каждого конкретного случая определяется своими значениями параметров Q, R, E и J. Поэтому для пользования таблицей необходимо откорректировать допустимую погрешность формы:

(3)

где - откорректированное значение допустимой погрешности формы обрабатываемой поверхности, мм;

- допустимая погрешность формы, мм;

- коэффициент коррекции.

Коэффициент коррекции:

, (4)

где С - табличное значение ();

- действительное значение, мм.

По откорректированной допустимой погрешности ; пользуясь табл.3, определяют необходимый угол охвата кулачков , обеспечивающий необходимую точность закрепления.

С увеличением количества, например, обычных (узких) кулачков погрешность формы при закреплении тонкостенных кольцевых заготовок также существенно уменьшается (табл. 2).

Таблица 2

Коэффициенты прогиба, выпучивания и погрешностей формы колец в долях С при Q = const

Схема закрепления заготовки	Наибольший прогиб	Наибольшее выпучивание	Погрешность формы

Продолжение табл. 2

	0,016	- 0,014	0,06
	0,006	- 0,005	0,023
	0,0017	- 0,0016	0,006

Примечание. ,

Так, для трехкулачкового патрона , для четырехкулачкового - , для шестикулачкового - . Применение правильно выбранного патрона способствует достижению необходимой точности закрепления.