Расчет требуемой силы закрепления при фрезеровании

Общее уравнение баланса сил записывается в следующем виде:

Q + P + F тр = K ·(P рез + F и)

Где:

Q – сила закрепления;
P = mg – вес заготовки;
F тр = f·N – сила трения, определяется как произведение коэффициента трения f (для трения стали по стали: f = 0, 1) на силу давления N (реакцию опоры) в этой точке;
P рез – сила резания, определяется в зависимости от режимов обработки, технологического метода обработки, материала режущей части инструмента, материала обрабатываемой детали и условий обработки;
F и – сила инерции, возникают если заготовка вращается и её центр масс не совпадает с осью вращения (токарная обработка). В случае, когда заготовка неподвижна (фрезерование и сверление на сверлильном станке), инерционные силы не учитываются;
K – коэффициента запаса при закреплении заготовки (K min = 2, 5).

Для надежного закрепления заготовки в процессе механической обработки необходимо из уравнения баланса сил найти силу закрепления заготовки Q. Эта сила определяется по формулам теории «Сопротивления материалов» и «Теоретической механики».

Выводим формулу, по которой будем находить силу закрепления:

Где:
A, B, C - габаритные размеры заготовки;
r1, r2, r3, rQ - выбираются конструктивно;
m - масса заготовки;
g = 9, 8;
f = 0, 3 - коэффициент трения (чугун по стали);
Kmin = 2, 5 - минимальный коэффициент запаса.

После чего находим окружную силу P_z :

Окружная сила P_z, определяется по формуле:

где:

Cp; xp; yp; up; qp; wp – коэффициент пропорциональности и показатели степени

n – частота вращения фрезы, мин ^-1;

K_Мр – по таблице.

Получаем, что: Pz=(10* 92*0, 7*0, 3*20*4)\ (8, 9 * 0.7) = 2492.9 H

По коэффициентам находим, что:

Py = 747, 9

Px = 498, 6

Из справочных материалов узнаем находим скорость и узнаем силу давления:

N = (0.77 * 1000)\(3, 14 *20) = 12.2

Для нахождения силы закрепления все кусочки формулы найдены, так что:

Q = 1 \ 1 +0.3 (2, 6(√ 498.2²+√ 747.9²+√ 2492, 9²+0)-0.3*(0.1+747, 9)-0, 1)= 0, 76*6054, 4=4611, 3Н