Проектирование сверлильного приспособления: Учебное пособие к практическим занятиям по дисциплине «Производство ракетных комплексов», страница 10

Заготовка 1 устанавливается в призме 2 и прижимается прихватом 3. Усилие подачи и сила зажима одинаково направлены и прижимают заготовку 1 к установочным поверхностям призмы 2 (рис. 5). Возникающая сила резания Р в начальный момент сверления может сдвинуть заготовку 1 в осевом направлении, а при дальнейшем сверлении заготовка 1 может проворачиваться вокруг оси и одновременно приподниматься на призме 2. Примем коэффициент трения f_тр1=f_тр2=f_тр.

Рис. 5. Схема установки заготовки в призму и расположение сил при сверлении; 1 – заготовка; 2 – призма; 3– прихват; 4 – сверло.

Для определения усилия зажима составим уравнение моментов относительно оси О-О сверла 4:

 ,                          (20)

Отсюда сила зажима Q (Н) определяется по формуле

 ,                                       (21)

где f_тр – коэффициент трения;

P₀ – осевая сила, создаваемая сверлом, Н;

k_з — коэффициент запаса;

М — крутящий момент, создаваемый сверлом, Н*м;

R₁ — расстояние от оси О-О сверла до оси зажима, м;

b - угол при вершине призмы, град;

R_з – радиус заготовки, м.

Рис. 6. Схема установки заготовки в призму и расположение сил при сверлении; 1 – заготовка; 2 – призма; 3– прихват; 4 – сверло.

Заготовка 1 устанавливается в призму 2 и прижимается прихватом 3. Осевая сила Po при сверлении направлена вдоль оси заготовки 1 и перпендикулярна к силе зажима Q (рис. 6). Крутящий момент резания М, возникающий при сверлении, будет стремиться повернуть заготовку 1 вокруг оси, а момент трения, создаваемый силой зажима Q, препятствовать этому. Осевая сила на сверле Рo будет стремиться сдвинуть заготовку 1 вдоль ее оси. Примем коэффициент трения f_тр1=f_тр2=f_тр.

Для определения величины усилия зажима Q(Н) составим уравнение моментов относительно оси О-О сверла 4, которая совпадает с осью заготовки 1:

  ,                                (22)

или

 .                                        (23)

где f_тр – коэффициент трения;

k_з — коэффициент запаса;

М — крутящий момент, создаваемый сверлом, Н*м;

b - угол при вершине призмы, град;

Rз – радиус заготовки, м.

Полученное значение усилия зажима Q, также следует проверить на отсутствие осевого смещения заготовки 1:

  ,                                 (24)

или

  .                                          (25)

где f_тр – коэффициент трения;

P₀ – осевая сила, создаваемая сверлом, Н;

k_з — коэффициент запаса;

b - угол при вершине призмы, град.

Из значений усилия зажима Q, полученных по выражениям (23) и (25) выбирают максимальное значение, которое используется при расчете конструктивных элементов зажимных устройств.

При разработке приспособлений по требуемому усилию зажима Q заготовки устанавливают основные размеры зажимного устройства. Наиболее простым зажимным устройством является винтовой зажим. Номинальный диаметр винта (шпильки) D_р (мм) можно определить по выражению:

  ,                                                     (26)

где D_р – наружный диаметр винта (шпильки), мм;

Q – усилие зажима заготовки, Н;

s_д – допустимые напряжения (для стали 45 s_д=80…100МПа), МПа.

Полученное значение диаметра резьбы D_р округляют до ближайшего большего стандартного значения.

Момент М_кр (Н*м), развиваемый на гаечном ключе (рукоятке или маховичке), для получения усилия зажима Q:

М_кр=0,25D_рQ ,                                               (27)

где М_кр – момент, развиваемый на гаечном ключе, Н*м;

D_р – наружный диаметр винта (шпильки), м;

Q – усилие зажима заготовки, Н.

Зная силу Q_рук (Н), приложенную к рукоятке гаечного ключа, можно определить ее длину L_рук (м):

  ,                                                     (28)

где L_рук – длина рукоятки гаечного ключа, м;

Q_рук – сила, приложенная к рукоятке гаечного ключа, (Q_рук<200Н), Н.

4. точность сверлильных приспособлений

На точность сверлильного приспособления наибольшее влияние оказывают зазоры между его деталями, а также зазоры между инструментом и направляющей деталью приспособления. Точность сверлильных приспособлений обусловлена следующими основными факторами [2, 3, 5, 7].

1.  Допуск на расстояние между центрами отверстий в кондукторной плите (с промежуточными втулками) d_кп.