Методика розрахунку затискних зусиль
Проектування верстатних пристосувань супроводжується проведенням розрахунків щодо визначення зусиль затиску (протидіючим силам різання та таким, що гарантовано забезпечує фіксацію обраного положення заготівлі в пристосуванні).
При проектуванні верстатного пристрою вибору затискних пристроїв і розрахунку зусиль затиску оброблюваних заготовок необхідно приділяти особливу увагу. Це пов'язано з тим, що затискні зусилля повинні забезпечувати надійне закріплення заготовок у пристосуваннях, не допускаючи їх зсуву, повороту або вібрацій у процесі обробки.
Томусили затискача заготовки в пристосуванні визначають залежно від сил різання та їх моментів, що діють на заготівлю в процесі її обробки за найбільш несприятливих умов, тобто при максимальних значеннях сил різання та їх моментів , з урахуванням методу обробки заготівлі, стану матеріалу, поверхонь заготівлі та технологічної системи та інших факторів.
У зв'язку з цим визначення необхідних величин затискних сил проводиться у такому порядку:
- складають розрахункову схему, на якій умовно (спрощено) зображують відносне розташування заготовки в закріпленому стані (із зазначенням опор та елементів затискних пристроїв) та ріжучого інструменту за найбільш несприятливих умов впливу на заготівлю сил різання;
- зображують точки застосування та вектори діючих на заготівлю сил різання, сил затиску, що діють з боку затискних пристроїв, а також їх реакції та вектори сил тертя в місцях контакту поверхонь заготовки з опорами;
- проставляють на розрахунковій схемі необхідні розміри радіусів-векторів дії всіх сил щодо точок їх застосування, а також відстані між опорами та точками докладання зусиль затиску;
- складають вихідне розрахункове рівняння статичної рівноваги (УСР) заготівлі в силовому полі всіх сил, що діють на неї, з урахуванням прийнятого запасу надійності закріплення;
- вирішують УСР у загальному вигляді щодо необхідних зусиль затиску;
- визначають зусилля або моменти на приводах обраних затискних пристроїв (якими можуть служити гвинтові, ексцентрикові, клинові пристрої, а також гідро-, пневмомеханічні та ін. Виконавчі механізми) і встановлюють їх типорозмір або конкретні розміри їх елементів, наприклад, діаметри різьблення, розміри ексцентриків з важелями, діаметри поршнів і штоків гідро-, пневмоциліндрів, або необхідні тиску в їх робочих порожнинах, розміри плечей передавальних важелів тощо;
- підставляючи отримані рівняння загального виду вихідні дані, отримують чисельні значення шуканих параметрів, якими остаточно уточнюють розміри конструктивних елементів попередньо скомпонованого пристосування.
При визначенні сил тертя в місцях контакту поверхонь заготовки з опорами і затискними елементами необхідно використовувати нормативні коефіцієнти тертя з урахуванням стану контактуючих поверхонь і умов їх контакту.
Коефіцієнти запасу надійностіКЗ.Н.залежать від стану оброблюваної поверхні заготівлі, ступеня затуплення інструменту, виду та методу обробки та інших факторів [6, 15]. Результуюче значенняКЗ.Н.визначається за формулою