РАСЧЕТ ВИНТОВЫХ ЗАЖИМОВ
12 МИНОБРНАУКИ РОССИИ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ижевский государственный технический университет имени М.Т.Калашникова" (ФГБОУ ВПО «ИжГТУ имени М.Т.Калашникова) Воткинский филиал Автор: Уразбахтина А.Ю. Практическая работа по САПР ТП. Цель работы: автоматизировать расчеты усилий закрепления в станочных приспособлениях.
ВВЕДЕНИЕ
Положение обрабатываемой детали на станке относительно режущего инструмента может быть нарушено под действием сил резания, которые при определенных условиях обработки могут достигать значительной величины. Поэтому необходимо надежное крепление заготовки в приспособлении с помощью тех или иных зажимных устройств. Однако силами закрепления можно также сместить обрабатываемую заготовку в приспособлении. Поэтому при проектировании зажимных устройств необходимо обеспечить соответствующее направление сил закрепления и способов их приложения, т.е. составить рациональную схему установки заготовки в приспособлении. Общий порядок расчета сил закрепления в приспособлениях: · Выбрать рациональную схему установки заготовки. При этом опоры располагать так, чтобы сила закрепления и силы резания были направлены нормально к установочным поверхностям опор; · На выбранной схеме отметить стрелками все приложенные к заготовке силы, которые стремятся нарушить приданное заготовке положение (силы резания и силы закрепления), и силы, стремящиеся сохранить это положение (силы трения и реакции опор); · Из шести уравнений статики выбрать те, которые могут быть применимы к рассматриваемому случаю и, пользуясь этими уравнениями, определить искомые силы зажима; · Приняв коэффициент запаса, определить требующуюся силу закрепления и сравнить эту силу с той, которую обеспечивает выбранное зажимное устройство. Коэффициент запаса при расчетах необходим в связи с колебанием сил резания в процессе механической обработки. Силу закрепления заготовки в приспособлении определяют с учетом метода обработки, состояния обрабатываемого материала, системы станок-приспособление-инструмент-деталь. Коэффициент запаса определяю по формуле , (1) где - постоянный коэффициент запаса при всех случаях механической обработки; - учитывает состояние поверхности заготовки (обработанная или необработанная); выбирается из табл. 1; - учитывает увеличение сил резания от прогрессирующего затупления режущего инструмента; - коэффициент, учитывающий увеличение сил резания при обработке прерывистых поверхностей на заготовке; - коэффициент, учитывающий постоянство зажимной силы, развиваемой приводом; - коэффициент, учитывающий удобство расположения рукояток в ручных зажимных устройствах; - коэффициент, учитываемый при наличии моментов, стремящихся повернуть обрабатываемую заготовку вокруг оси. Коэффициенты запаса … выбираются из табл. 2. Таблица 1 Коэффициент , учитывающий состояние поверхности заготовки
Окончание табл. 1
Таблица 2 Значения коэффициентов запаса …
РАСЧЕТ ВИНТОВЫХ ЗАЖИМОВ
Винтовые зажимы являются наиболее простыми универсальными устройствами для станочных приспособлений. Они используются для закрепления заготовок, или играют роль промежуточных звеньев в сложных зажимных системах. Винтовые зажимы применяют в приспособлениях с ручным закреплением заготовок, в приспособлениях механизированного типа, а также на автоматических линиях при использовании приспособлений – спутников. Они просты, компактны и надежны в работе. Виды опорных поверхностей зажимных механизмов приспособлений представлены на рис. 1 и 2. Рис. 1. Винтовые зажимы с рукояткой
Рис. 2. Виды опорных поверхностей зажимных механизмов приспособлений
Крутящий момент обычно прилагается к гайке или к головке винта: , (2) где - сила, приложенная на конце рукоятки или к гаечному ключу, (80…200Н); - длина рукоятки ключа (3), мм. , (3) где - номинальный наружный диаметр резьбы, мм (табл. 3). Таблица 3 Диаметр резьбы
Сила закрепления при конструировании винтовых зажимных элементов приспособления определяется по формуле , (4) где ─ средний радиус резьбы, мм (определяется с учетом номинального диаметра резьбы и шага резьбы по ГОСТ (табл. 4); ─ угол витка резьбы (у стандартных метрических резьб с крупным шагом =20°30’); ─ угол трения в резьбовом соединении (для метрических резьб =6°34’); ─ коэффициент, зависящий от размеров и формы поверхности соприкосновения зажимного элемента с зажимной поверхностью (рис. 2), для винта со сферическим опорным торцом (рис.2, а) =0, с плоским опорным торцом (рис. 2, б) определяется по формуле , (5)
где ─ коэффициент трения на торце винта или гайки ( =0,1…0,15); ─ радиус опорного торца винта, мм. , (6) где ─ внутренний диаметр резьбы винта или гайки (см. табл. 4), мм. Коэффициент для винта со сферическим опорным торцом, соприкасающимся с конусным углублением (рис. 2, в): , (7) где ─ радиус сферы опорного торца винта, мм; β ─ угол при вершине конусного углубления (β=120°). Коэффициент для винта с кольцевым опорным торцом или гайкой (рис. 2, г) определяется по формуле , (8) где , ─ наружный и внутренний диаметры опорного кольцевого торца или гайки, мм. Приняв =0,15, силу закрепления с достаточной точностью можно вычислить по формуле . (9) Наружный диаметр винта в зависимости от требуемой силы закрепления и допускаемого напряжения винта на растяжение можно определить по формуле , (10) где ─ допускаемое напряжение на временное сопротивление материала винта при переменной нагрузке ( =58…100 Н/м). Таблица 4 Основные размеры метрической резьбы
12
Популярное: Модели организации как закрытой, открытой, частично открытой системы: Закрытая система имеет жесткие фиксированные границы, ее действия относительно независимы... Как выбрать специалиста по управлению гостиницей: Понятно, что управление гостиницей невозможно без специальных знаний. Соответственно, важна квалификация... Почему человек чувствует себя несчастным?: Для начала определим, что такое несчастье. Несчастьем мы будем считать психологическое состояние... ©2015-2024 megaobuchalka.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. (8648)
|
Почему 1285321 студент выбрали МегаОбучалку... Система поиска информации Мобильная версия сайта Удобная навигация Нет шокирующей рекламы |