2.2.4. Примеры определения величины силы закрепления.

1. Фрезерование паза концевой фрезой

Рис. 2.25. Схема приложения сил к заготовке

Необходимо определить условия закрепления заготовки в приспособлении и силу зажима. Смещающее воздействие на заготовку при обработке оказывает сила резания Р. Раскладываем силу Р на составляющие: Р_r - радиальная; Р₀ – окружная. Возможно смещение заготовки по оси Y. Cледуя приведенным выше правилам, принимаем точку приложения и направление силы зажима так, как показано на рис. 2.25. Тогда условие равновесия заготовки может быть описано уравнением:

∑P=0 (2.20)

k ∑Р_сдв=∑Р_уд или (2.21)

уравнением проекций сил на ось Y (направление возможного смещения заготовки)

Р_r – Т₁ – Т₂ =0 (2.22)

Р_r = Т₁ + Т₂ (2.23)

Т₁ и Т₂ – силы трения

Т₁ = f₁Q (2.24)

Т₂ = f₂N N = Q+P₀

Т₂ = f₂Q+ f₂ P₀ (2.25)

f₁ и f₂ – коэффициенты трения

Подставляем значения Т₁ и Т₂ в уравнение (2.3)

Р_r = f₁Q +f₂Q+ f₂ P₀ (2.26)

Умножаем сумму проекций сдвигающих сил на коэффициент запаса k

kР_r = f₁Q +f₂Q+ f₂ P₀ или (2.27)

kР_r = Q(f₁ +f₂)+ f₂ P₀ (2.28)

Уравнение решаем относительно величины силы закрепления Q

Q(f₁ +f₂)= kР_r - f₂ P₀ (2.29)

(2.30)

2. Фрезерование верхней плоскости заготовки

Рис. 2.26. Схема приложения сил к заготовке

Самым неблагоприятным взаимным расположением заготовки и инструмента является положение при первом врезании зуба фрезы на глубину припуска. При недостаточной величине силы закрепления Q возможен поворот заготовки вверх относительно центра опрокидывания точки О. Схема приложения сил к заготовке при фрезеровании ее верхней плоскости представлена на рис. 2.21.

Составляем уравнение равновесия заготовки под действием опрокидывающего момента.

∑М=0 (2.31)

k ∑М_опр=∑Р_удерж. (2.32)

Q_а + Тl - Р_rв - P_вl=0 (2.33)

Т – сила трения Т=Qf (2.34)

Р_r – горизонтальная составляющая силы резания.

P_в – вертикальная составляющая силы резания. При малых припусках Р_r = P_в.

а, в, l – плечи сил.

(2.35)

Подставляем уравнение (2.15) в (2.16)

(2.36)

Отсюда сила закрепления

(2.37)