Методика расчета сил закрепления

Требования, предъявляемые к зажимным механизмам

Лекция 7

ЗАЖИМНЫЕ МЕХАНИЗМЫ ПРИСПОСОБЛЕНИЙ

Зажимными называют механизмы, создающие силы закрепления заготовок с целью устранения возможности их вибрации или смещения относительно установочных элементов под действием сил, возникающих в процессе обработки (сборки), или под действием собственного веса заготовки.

Зажимные механизмы не нужны:

1 – если силы, возникающие в процессе обработки (сборки), намного меньше силы веса заготовки;

2 – если функцию зажимных сил выполняют силы, возникающие при обработке (сборке), и не требуется высокая точность обработки (рис.1).

Рис. 1 – Пример обработки без закрепления заготовки

1. В процессе закрепления заготовка не должна сдвигаться с места или опрокидываться, т.е. не должно нарушаться ее положение, достигнутое при базировании.

а) б)

в)

Рис. 2 – Примеры неправильного закрепления заготовок

На рис.2 а) заготовка может сдвинуться под действием силы трения между заготовкой и зажимным эксцентриком. На рис. 2 б) сила Q расположена вне опор и опрокидывает заготовку. На рис.2 в) сила Q, действуя на наклонной поверхности заготовки, сдвигает ее.

2. Зажимные устройства не должны вызывать деформацию заготовок и порчу их поверхностей.

3. Закрепление и открепление заготовки должно производиться с минимальной затратой сил и времени рабочего. При использовании ручного зажима усилие на рукоятке не более 150 Н.

4. Силы резания не должны, по возможности, восприниматься зажимными устройствами, т.е. направление сил резания и сил закрепления должно совпадать.

5. При закреплении недостаточно жестких заготовок силы закрепления должны располагаться над опорами или близко к ним.

6. Зажимные механизмы должны прижимать заготовку к установочным элементам с минимально необходимой силой, но достаточной для обеспечения надежного закрепления.

7. Зажимные механизмы должны быть безопасны в работе.

8. Направление силы закрепления не должно приводить к большой погрешности закрепления, т.е. силы закрепления должны быть перпендикулярны направлению выдерживаемого размера (α = 90°), – особенно при жестких требованиях к точности выполняемого размера.

9. При базировании по нескольким базам сила закрепления должна быть направлена на те установочные элементы, с которыми заготовка имеет наибольшую площадь контакта.

Последние два пункта не всегда выполнимы. Нужно исходить из точностных требований чертежа заготовки.

Расчет силы закрепления сводится к решению задачи статики на равновесие твердого тела (заготовки) под действием системы внешних сил.

К заготовке приложены силы, возникающие в процессе обработки (силы резания); сила веса заготовки (для массивных заготовок); искомая сила закрепления и реакции опор.

Под действием этих сил заготовка находится в равновесии.

Исходные данные при расчете сил закрепления:

1. Схема установки заготовки с конструктивным изображением установочных элементов. Разрабатывается на основании схемы базирования.

2. Числовые значения всех сил резания или других сил, действующих на заготовку в процессе обработки.

Выбираются их максимально возможные значения.

3. Расчетная схема с изображением точек приложения и направления действия сил резания и сил закрепления.

Рассмотрим две расчетные схемы:

1. Заготовка удерживается силами трения.

2. Заготовка удерживается непосредственно силами закрепления.

Дата добавления: 2014-01-07