Центрові оправки з посадкою на них заготовок з зазором і з натягом.
При посадці заготовок з натягом конструктор повинен розрахувати виконавчий розмір оправки з метою передачі крутного моменту на заготовку, який повинен бути більший від моменту різання.
Умова обробки і передачі крутного моменту забезпечується необхідним натягом пресової посадки. Мінімальний натяг і min виходячи з теоретичних міркувань визначається по формулі:
де: К – коефіцієнт запасу
f – коефіцієнт тертя
l – довжина контакту деталі з оправкою в зоні натягу.
Pz, Рх – сили різання
D – діаметр заготовки, який підлягає обробці.
Са ,Сь – коефіцієнти, які визначаються по формулі:
де: D,d – зовнішній і внутрішній діаметри заготовки.
μ – коефіцієнт Пуансона.
де: db – номінальний діаметр оправки.
d0 – діаметр отвору в оправці, якщо оправка пустотіла.
d0 = 0 – для не пустотілих оправок.
μа – коефіцієнт Пуансона для заготовки.
μb – коефіцієнт Пуансона для оправки.
μ = 0,25 – для чавуну.
μ = 0,3 – для сталі
Виконавчий розмір оправки визначається по формулі, виходячи з схеми полів допусків.
ІТз
Dопр = D3 + itз + imin +IT0 + IT3H.
де: D3 - діаметр (внутрішній номінальний) заготовки.
ІТ3 - допуск на заготовку.
imin - мінімальний натяг.
ІТ0 - допуск на виготовлення оправки.
ІТзн - допуск на зношення оправки.
ІТ0 = 0,01 ... 0,02.
ГГзн = 0,02 ....0,03.
Е - модуль пружності для матеріалу (а) - заготовки ; (b) - оправки.
Е = 2. 105МПа - для сталі (Н/м2 .10б)
Задача 1.
На токарному верстаті обточується заготовка зовнішнім діаметром D=100мм., внутрішній діаметр заготовки d = 32 Н 6 (32 + 0,016). Сила різання Pz = 100 кг, Рх = 50 кг. Заготовка стальна, оправка - цільна, стальна. Визначити виконавчий розмір оправки. Довжина заготовки l = 20 мм.
Розв’язок
Dcnp = D3 + ІТ3 + imin +IT0 + ІТзн
D3 =32мм.
ІТ3=0,016мм.
ІТ0=0,01мм.
ІТзн =0,03мм.
K = l,5; f=0,l
Do rp.= 32 + 0,016 + 0,035 + 0,01 + 0,03 = 32,091мм.
Do пр. вик. = 32,091_0 ,01
Цангові патрони.
Часто використовують для закріплення заготовок на токарних верстатах півавтоматах і автоматах. Цангові патрони по принципу роботи бувають з нерухомою цангою і нерухомим корпусом або з рухомим корпусом і нерухомою цангою. Зусилля приводу цангового патрона визначається по формулі:
(Н)
де: К – коефіцієнт запасу
f – коефіцієнт тертя між заготовкою і пелюстками цанги
f= 0,25. ...0,5
Мр – момент різання,Н .мм.
г – радіус закріпленої заготовки, мм.
Рх – осьова сила, Н.
;
(Н
.
мм)
Якщо заготовка позбавлена степені вільності вздовж осі, то у формулі Рх слід приймати рівне 0.
6000 — коефіцієнт, який одержано в результаті математичних перетворень для трьохпелюсткових цанг. Для чотирьохпелюсткових цанг цей коефіцієнт дорівнює 2000Н/мм2
Δ – зазор (S max )між посадочним отвором цанги і заготовкою в вільному розтисненому стані, мм.
D3 – утонений діаметр цанги, мм.
S – товщина утоненої частини пелюстка, мм.
l – довжина цанги від половини конуса до кінця прорізі,мм.
α – половина кута цанги
φ1 – кут тертя між конічною поверхнею цанги і корпусом (φ1= 5,7°).
φ2 – кут тертя між заготовкою і внутрішньою поверхнею цанги при подачі заготовки до упору ((φ2 =arctg 0.2-0.3) ,(f2 = 0.2- 0.3)).
Якщо осьовий упор відсутній tg φ2 = 0.
;
(H)
;
(H)
;
(H)
;
(H)
W1 – це сила, яка необхідна для деформації пелюстків цанги до моменту дотику їх з деталлю.