Частные случаи расчёта сил зажима

1. Заготовка установлена в трёхкулачковом патроне

На заготовку действует крутящий момент от сил резания М_рез, стремящийся повернуть её вокруг оси и осевая составляющая сил резания Р_x, направленная по оси и стремящаяся её сдвинуть. Суммарная сила зажима всеми кулачками, Q_сум , создаёт в месте контакта с заготовкой силу и момент трения, уравновешивающие выше названные силы.

Составим уравнение моментов:

kM_рез= M_тр

M_тр = F_тр ·R

Согласно закону Амонтона - Кулона: "Сила трения прямо пропорциональна силе нормального давления", т.е.:

F_тр = f·Q_сум,

следовательно

k·M_рез= f·Q_сум·R

Отсюда

Q_сум=

Сила зажима одним кулачком ,

где: F_тр - сила трения между кулачками патрона и заготовкой, Н;

f - коэффициент трения между кулачками патрона и заготовкой;

R - радиус заготовки, мм;

k - коэффициент запаса сил зажима;

z - число кулачков, шт.

При большом значении Р_x, полученная сила проверяется на продольный сдвиг по формуле:

Q_сум f > k·Р_x =>

Q_сум

Коэффициент трения f, в зависимости от материалов трущихся пар.

2. Заготовка установлена и закреплена на цанговой оправке.

При обработке возникает момент резания M_рез, стремящийся повернуть деталь вокруг оси. Ему противодействует момент силы трения M_тр, возникающий между базовой поверхностью детали и установочной поверхностью цанги. Суммарная сила зажима, развиваемая всеми лепестками цанги, определяется по формуле:

Q_сум·f·R= k·M_рез ,

откуда

Q_сум= .

При расчёте величины сил зажима для приспособлений, где применяются передаточные механизмы (в данном случае - клиновой передаточный механизм), необходимо учитывать передаточные отношения этих механизмов:

Q_сум= W·i ,

где: i = Q_сум / W - передаточное отношение механизма;

W - усилие на штоке силового привода.