Выполнение силового расчета приспособления

Выбираем операцию точения 025 цилиндрической поверхности длиной L=33,7 мм и диаметром 110 мм. Закреплять заготовку будем в трёхкулачковый самоцентрирующий патрон 7100-0041 ГОСТ 2675-80 диаметром 315 мм.

 

 

Рисунок 11. Схема сил и моментов, действующих на деталь

Скорость резания при продольном и поперечном точении и растачивании рассчитываем по формуле:

, м/мин,

 

где Сv, m, x, y –коэффициент показателей степеней;

T – период стойкости инструмента, мин;

t – глубина резания, мм;

S – действительное значение подачи, мм/об;

Поскольку обработка черновая, то глубина резания t=2 мм

Припуск на черновую обработку поверхности Z=4 мм

Тогда число проходов

Среднее значение стойкости резца Т = 45 мин.

Подача при черновом наружном точении резцами из твёрдого сплава S=0,25 мм/об

Коэффициенты показателей степеней определяем по таблице

C_V=420

X_V=0,15

Y_V=0,2

m=0,2

Поправочный коэффициент на изменение условия обработки, рассчитывающийся по формуле

 – коэффициент, учитывающий влияние материала заготовки

где  – предел текучести

 – коэффициент, учитывающий влияние состояния поверхности – коэффициент, учитывающий материал инструмента

  – коэффициенты, учитывающие углы в плане

 - коэффициент, учитывающий радиус при вершине резца - коэффициент, учитывающий влияние вида обработки

Частота вращения шпинделя , об/мин определяется по формуле:

 

где  – скорость резания, м/мин;

D – диаметр заготовки, мм.

 

 

После определения n_p принимается действительная частота вращения шпинделя. За действительную частоту принимают ближайшую меньшую частоту из паспортного ряда станка по сравнению с расчётной.

Определяем действительную скорость резания

 

Рассчитаем силу резания:

где C_Р, n, x, y–коэффициент и показатели степеней;

t – глубина резания, мм;

 - подача, мм/об;

- поправочный коэффициент на измененные условия обработки

Глубина резания t=2мм

Коэффициент  и показатели степени

Поправочный коэффициент определяется по формуле:

 

где  поправочный коэффициент, учитывающий влияние механических свойств обрабатываемого материала.  – предел текучести, показатель степени поправочный коэффициент  для параметра режущей части главный угол в плане 90⁰,

для параметров режущей части

поправочный коэффициент для параметра режущей части передний угол в плане 0⁰,

поправочный коэффициент  для параметра режущей части радиуса при вершине резца.

Таким образом получаем:

Определяем числовое значение силы резания на составляющую z

 

Числовое значение силы резания на составляющую у определим как 30% от Р_Z.

Тогда получаем:

Момент, возникающий за счёт составляющей P_ZY определяется:

где d – диаметр заготовки.

Второй момент возникает за счёт силы трения на кулачках и будет определяться

Должно выполняться условие надёжности:

где f = 0,15 – коэффициент трения, к = 2,5 - коэффициент запаса т. е.

Расчёт на осевое усилие при резании

Сила трения определяется:

Числовое значение силы резания на составляющую x определим как 30 % от Р_Z.

Тогда получаем

Сравнивая Q и Q₁ выбираем наименьшее значение Q_min=  Н

Определим максимальное усилие закрепления:

где  

 – предел текучести материала детали, k – коэффициент запаса.

где F – общая площадь контактов кулачков с заготовкой, L – длина закрепления одного кулачка, в – ширина закрепления одного кулачка. Тогда получаем 

Рассчитаем усилие, которое должен обеспечить рабочий при зажиме кулачков.

 ; 

где u   - передаточное отношение по силе зажимного механизма.

В соответствии с приложением 3 ГОСТ 1654-86 для патрона диаметром 315 мм u=92