Тема. Закріплення заготовок і затискні механізми пристроїв.

1. Призначення і вимоги, які ставляться до затискних механізмів.

Затискними називають механізми, які запобігають можливості вібрації або зміщення заготовки відносно установочних елементів під дією сили різання, які виникають в процесі різання.

Затискні механізми створюють дійсну силу затиску, яка повинна бути більша або рівна від необхідної сили затиску. Wд > W н

Ця дійсна сила затиску, яка розвивається затискним механізмом повинна відповідати вимогам:

1. при затиску не повинно порушуватись положення заготовки досягнуте в процесі базування. Ця вимога задовольняється шляхом раціонального вибору точки прикладання сили затиску.

2. затиск не повинен викликати деформацій заготовки і не пошкоджувати її поверхню.

3. сила затиску повинна бути мінімальною, але достатньою для надійного закріплення.

4. сили різання по можливості не повинні протидіяти силі затиску.

5. затиск і розтиск повинен виконуватись з мінімальною затратою фізичної сили робітника. [Q]=15кГс...20кГс (150Н......200Н.).

6. затискні механізми повинні бути простими по конструкції, зручними і безпечними у роботі.

2. Методика розрахунку сил затиску і різні схеми для визначення необхідної сили затиску.

В процесі різання заготовка знаходиться під дією різнонаправлених сил різання, рівнодійну яких, необхідно зрівноважити необхідною силою (дійсною силою) затиску. Тому для забезпечення надійного затиску необхідно розглянути заготовку в стані рівноваги, склавши відповідні рівняння рівноваги.

Розв’язуючи рівняння рівноваги визначають необхідну силу затиску.

Розглянемо просту схему затиску заготовки в лещатах.

Нехай сила різання Р діє напроти силі затиску W.

Тоді:

Σ Fi х = О

W-P = 0

W = P

Але в процесі різання, часто умови роботи змінюються, тому остання формула буде мати вигляд W = КР,

це означає, що для гарантії безпечної роботи у рівняннях рівноваги сили різання (моменти різання), необхідно умовно збільшувати в К разів.

К — коефіцієнт запасу

К = К0 ^. К1 ^. K2 ^. К3 ^. К4 ^. К5 ^. К6

К0 = 1,5 — коефіцієнт із гарантованого запасу

К_І = 1- інструмент гострий. К₁= 1,2 — враховує затуплення інструменту.

К₂ — враховує стан поверхонь заготовки (чорнові - 1,2; чистові -1)

К₃ — враховує роботу з ударами або без ударів.

Робота без ударів — К₃ = 1, з ударами — К₃ = 1,2

К₄ — враховує ручний чи механізований затиск (ручний -1,2; механізований -1).

К₅ — враховує зручність затиску (зручний - 1, незручний 1,2).

К₆ = 1, якщо технологічні базові поверхні заготовки з установочними поверхнями контактують в точках або по лінії.

К₆ =1,5, якщо контакт відбувається по кільцю або площині.

Якщо в результаті обчислень К<2,5, то слід прийняти К=2,5.

Для визначення необхідної сили затиску розглянемо декілька схем.

1. ΣM(Fi)₀ = KP ^. в-W ^. а = 0

W=

При а = в і К=2,5

2. fi і f₂ — коефіцієнт тертя. Для сталі — по сталі f= 0,1-0,15 F_T = Nf— сила тертя. W — нормальна складова

сили затиску.

F т_l. = W ^. fi Fт₂. = W ^. f₂

КР= W ^. fi + W ^. f₂

W=

3. Рг — горизонтальна складова сили різання.

Рв — вертикальна складова сили різання.

W ^. a + Fт ^.L - КР_Г^. В – КРв ^. L = О W ^. a + W ^.f ^.L- КР_Г^. В – КРв ^. L = О

W=

4. КРІ=F_Т1+ Fт2

К РІ = Wfi + (W + P₂)f₂ KPІ = Wfi + Wf₂ + P₂f₂

W=

W=

5. KMp = M_T

KPz =W ƒ

W= — сумарна сила

затиску кулачкового

патрона (необхідна сила).

Якщо при затиску в кулачковому патроні відсутній упор, то W=

6. КМріз=Мт1 + 2Мт2

Мт1=Fт1^. R = W ^. ƒ ^. R

2Мт2 = 2^.Fт2^. R = 2N^. ƒ^. R =2^.

N =

Км різ = W ^. ƒ ^. R +2^.

W = _ якщо осьова сила відсутня , або не спричиняє осьове зміщення.

W = - якщо діє тільки осьова сила.

W = - якщо діє і осьова сила і момент різання.

7. W = - якщо осьова сила відсутня , або не спричиняє осьове зміщення.

W = - якщо діє тільки осьова сила.

W = - якщо діє і осьова сила і момент різання.