Закрепление заготовок в приспособлениях

РефератПомощь в написанииУзнать стоимостьмоей работы

Зажимные устройства приспособлений разделяются на простые (элементарные) и комбинированные, т. е. состоящие из нескольких простых. Простые зажимные устройства (зажимы) состоят из одного элементарного зажима, которые бывают клиновые, винтовые, эксцентриковые, рычажные и т. д. Комбинированные зажимные устройства состоят из нескольких простых устройств, соединенных вместе. Где W — сила зажима… Читать ещё >

Закрепление заготовок в приспособлениях (реферат, курсовая, диплом, контрольная)

Зажимные устройства

Зажимными устройствами, или зажимными механизмами, называют механизмы, устраняющие возможность вибрации или смещения заготовки относительно установочных элементов приспособления под действием сил, возникающих в процессе обработки.

К зажимным устройствам предъявляются следующие требования.

1. При зажиме не должно нарушаться положение заготовки, достигнутое базированием. Это удовлетворяется рациональным выбором направления и точки приложения силы зажима.
2. Зажим не должен вызывать деформации закрепляемых в приспособлении заготовок или порчи (смятия) их поверхностей.
3. Сила зажима должна быть минимально необходимой, но достаточной для обеспечения надежного положения заготовки в процессе обработки.
4. Зажим и открепление заготовки необходимо производить с минимальной затратой сил и времени рабочего. При использовании ручных зажимов усилие руки не должно превышать 147 Н (15 кгс).
5. Зажимный механизм должен быть простым по конструкции, максимально удобным и безопасным в работе.

Расчет сил зажима сводится к решению задачи статики на равновесие твердого тела (заготовки) иод действием внешних сил резания и сил зажима.

К заготовке с одной стороны приложены силы резания и сила тяжести, с другой — искомые зажимные силы и реакции опор. Под действием этих сил заготовка должна сохранять равновесие.

Величину сил резания и их моментов определяют по формулам резания металлов или выбирают, но нормативным справочникам. Найденное значение сил резания для надежности зажима заготовки умножают на коэффициент запаса К= 1,4…2,6 (при чистовой обработке К= 1,4; при черновой К — 2,6).

Более точно значение коэффициента запаса может быть определено в зависимости от условий обработки заготовок на станке:

Закрепление заготовок в приспособлениях.

где Kq = 1,5 — гарантированный коэффициент запаса при всех случаях обработки; К — коэффициент, зависящий от вида базовой поверхности заготовки (обработанная или необработанная); fa — коэффициент, учитывающий увеличение силы резания при затуплении режущего инструмента; fa — коэффициент, учитывающий увеличение силы резания при обработке прерывистых поверхностей; К4 — коэффициент, учитывающий непостоянство силы зажима, развиваемой силовым приводом приспособления; fa — коэффициент, учитываемый при наличии моментов, стремящихся повернуть обрабатываемую деталь вокруг ее оси.

Рассмотрим типовые варианты действия на обрабатываемую деталь сил резания, сил зажима и их моментов (табл. 3.1).

Фактические силы зажима заготовки, создаваемые зажимными механизмами, должны равняться расчетным силам зажима или быть несколько больше их. Величина фактических сил зажима зависит от исходной силы Q привода и передаточного отношения между фактической силой зажима детали и исходной силой Q для конкретного зажимного устройства приспособления.

Зависимость между силами JV^ и Q определяется равенством 1?ф = Qi, от;

куда / ⁼ ~^> ^где — фактическая сила зажима обрабатываемой заготовки, Н (кге); Q — исходная сила, развиваемая рабочим или механизированным приводом, Н (кге); /- суммарный коэффициент трения, учитывающий потери в передаточных звеньях; / -передаточное отношение между силами.

Таблица 3.1.

Типовые варианты схем зажима загоэовок.

Описание схемы.	Схемы зажима.
Вариант 1. Сила зажима W, приложенная к обрабатываемой заготовке I, и сила резания Р одинаково направлены и прижимают заготовку к опоре 2 приспособления. Заготовку удерживает минимальная сила зажима W_mm
Вариант 2. Сила зажима W и сила резания Р действуют на обрабатываемую заготовку 1 в противоположных направлениях; требуемая сила зажима W = КР
Вариант 3. Сила зажима W и сила резания Р действуют на обрабатываемую заготовку во взаимно перпендикулярном направлении. Силе резания Р противодействуют силы трения между нижней базовой плоскостью заготовки и опорными штырями приспособления и между верхней плоскостью заготовки и зажимными элементами. При этом условие равновесия: Wf + W/₂= КР, откуда Ж= ^КР , /,+/₂ где f и /2 — коэффициенты трения между поверхностями заготовки и установочными зажимными элементами приспособления. При /1 =fi = 0,1 сила зажима W = 5КР

Продолжение табл.З.

Описание схемы.

Схемы зажима.

Вариант 4. Сила зажима W прижимает заготовку к опорам, при этом одна составляющая силы резания Р имеет одно направление с силой зажима и прижимает заготовку к нижним опорам, а вторая составляющая Р2 действует в направлении, перпендикулярном к силе зажима. Смещению заготовки в приспособлении препятствуют силы трения, возникающие на плоскостях контакта детали с установочными и зажимными элементами приспособления. Величину силы зажима определяют из соотношения Pi<(W + P) f₂+Wf, а с учетом коэффициента запаса AT > 1:

_w ^крг — Р/г fx + fi

Вариант 5. Обрабатываемая заготовка зажимается горизонтально действующей силой зажима IV. Расстояние между силой зажима и силой реакции от бокового упора выбирают таким, чтобы обрабатываемая заготовка надежно была прижата к установочным опорам приспособления. На заготовку, зажатую в приспособлении, действуют сила зажима IV, сила реакции R] и R от установочных и зажимных опор и силы трения F, F1, F2 между поверхностями детали, установочными и зажимными элементами приспособления.

Приравнивая сумму моментов относительно.

RAb + fc)

точки О нулю, найдем силу W = —¹--.

d-f₂e

Величину силы зажима с учетом сил резания найдем, приравнивая сумму моментов всех сил относительно точки О нулю Wa + W/2A — КРге — - КРА = 0, откуда А:(Ле+ЛЛ).

W = —¹—, где К — коэффициент запаса.

а + f₂A

Продолжение табл.З.

Описание схемы.	Схемы зажима.
Вариант 6. Обрабатываемую заготовку выточкой устанавливают на центрирующий жесткий палец приспособления и левой плоскостью прижимают к трем опорным штырям несколькими прихватами. При обработке на заготовку действуют сдвигающий момент М_кр и осевая сила Р. Заготовка удерживается от смещения силами трения, возникающими между ее поверхностями и поверхностями установочных и зажимных элементов приспособления. В этом случае силу зажима W определяют из равенства: КМ_кр = fWr+f₂Wr+f₂Pr, откуда. КМf-, Pr _ ^kP ^J ^z ff + f₂r
Вариант 7. Обрабатываемая деталь наружной цилиндрической поверхностью установлена в призме с углом, а = 90° и зажата силой W. Повороту детали около ее оси противодействуют силы трения, возникающие на поверхностях контакта детали с установочными и зажимными элементами приспособления. Без учета трения на торце детали: КМ = Wj + W/₂r. ¹ sin (a/2j. откуда. /\|'-+. Л'. sin (a/2j.
Вариант 8. Рассмотрим действия двух сил резания Р_: и Р_х на заготовку /, зажатую в трехкулачковом патроне станка; сила резания P_z создает момент M_ptз = Р-r\|, который стремится повернуть заготовку вокруг ее оси, а сила Р_х — переместить заготовку вдоль ее оси.

Окончание табл.З.

Описание схемы.

Схемы зажима.

Суммарная сила зажима заготовки тремя кулачками патрона:

W_Zy₄fr = KM_va = KP₂, ь откуда.

КР_Л

^сум fr fr '.

где W — сила зажима заготовки одним кулачком патрона, Н (кгс); г — радиус обрабатываемой части заготовки, зажатой кулачками, мм; г1 — радиус зажимаемой части заготовки, мм; /- коэффициент трения между поверхностями заготовки и кулачков (зависит от вида поверхности кулачков); Z — число кулачков патрона; К — коэффициент запаса (К = 1,4…2,6); 4/_рез — момент от силы резания Р₂.

Величину W проверяют на возможность продольного сдвига заготовки силой Р_х по форму;

КР

ле W_cytlf > КР_Х, откуда W_eyM > -у;

Вариант 9. Рассмотрим действие силы резания Р~ на обрабатываемую заготовку втулки 2, установленную и зажатую на цанговой оправке 1. Сила P_z создает момент резания М_реъ которому противодействует момент от силы трения Мгр между установочной поверхностью цанги и заготовкой.

Суммарная сила зажима 1Р_сум обрабатываемой заготовки всеми лепестками цанги:

W_Cy"fr = KM_tm=KP_zr_l,

откуда.

КР-Гу

W =-— = —— и момент от силы тре;

fr fr

ния:

М — W fr

^IVI тр «сум J'

В зависимости от числа ведомых звеньев зажимные устройства разделяют на однои многозвенные. Любое зажимное устройство приспособления включает ведущее звено, на которое действуют исходная сила и несколько ведомых звеньев, кулачков, или прихватов, непосредственно зажимающих заготовки. Многозвенные зажимные устройства зажимают одну заготовку одновременно в нескольких местах или несколько заготовок в одном приспособлении.

Показать весь текст

Заполнить форму текущей работой