Практическое занятие № 7 Методика проектирования приспособлений

Методика проектирования приспособлений подробно изложена в [1, 8].

Расчет, связанный с определением величины зажимного усилия, целесообразно выполнять в следующем порядке:

1. Составить расчетную схему всех сил, действующих на заготовку в процессе обработки.

2. Рассматривая условия равновесия заготовки, составить уравнения проекций всех сил и моментов, действующих на заготовку.

3. Рассчитать величину сил резания и моментов, действующих на заготовку в процессе данной операции.

4. Установить величину зажимного усилия, развиваемого данным зажимным устройством.

5. Сравнить величину зажимного усилия с величиной силы резания и моментов с целью обеспечения надежности закрепления заготовки.

Задача 7.1

Произвести расчеты по конструированию центровой оправки для токарной (круглошлифовальной) обработки с зажимом заготовки по торцам гайкой. Эскиз заготовки представлен на рис. 9. Главная составляющая усилия резания P_z и размеры поверхностей соприкосновения заготовки с торцами оправки и зажимающей шайбы принять такими: D₁ = D₃ = D₆ – (1–2) мм; D₃ = D₄ = d + (1–2) мм (табл. 7.1).

Пример выполнения задачи 7.1

Исходные данные: провести расчеты по конструированию центровой оправки для токарной обработки с зажимом заготовки по торцам гайкой. Обтачивание заготовки начерно производится по наружной поверхности D_o = 125 мм, при этом главная составляющая усилия резания P_z = 1025 Н. Размеры центрального базового отверстия заготовки: d = 60H8; l = 50 мм. Размеры зажимающих торцов оправки и шайбы приняты конструктивно: D₁ = 100 мм; D₂ = 60 мм; D₃ = 90 мм; D₄ = 65 мм.

Определить необходимое усилие затягивания гайкой, установить размер резьбы оправки и гайки и диаметр посадочного места оправки.

Таблица 7.1

Варианты заданий

№ варианта	Dа, мм	d, мм	l, мм	Dб, мм	Pz, Н
1.	240	100Н7	50	200	2100
2.	120	80Н8	100	150	1800
3.	60	30Н8	60	50	1300
4.	90	50Н7	45	80	1500
5.	110	50Н8	60	100	1600
6.	125	45Н7	80	100	2900
7.	180	80Н8	35	150	2850
Окончание табл. 7.1
№ варианта	Dа, мм	d, мм	l, мм	Dб, мм	Pz, Н
8.	85	35Н7	60	60	1100
9.	45	25Н7	60	40	1400
10.	100	40Н8	55	90	2100

Рис. 9. Эскиз заготовки

Решение:

Определяем момент резания:

(22)

Вычисляем момент трения для надежного закрепления заготовки (с учетом коэффициента запаса К = 2):

Находим осевую силу Р_ос с учетом наличия двух кольцевых поверхностей трения из уравнения:

(23)

Откуда

(24)

_Н.

Устанавливаем размер резьбы оправки и гайки. По данным [3] Р_ос = 14600 Н при номинальном диаметре резьбы М24. Остальные размеры оправки устанавливаются конструктивно при разработке общего вида.