1) Xác định phương pháp kẹp chặt :
+ Với kết cấu của chi tiết ta chọn phương pháp kẹp chặt là kẹp chặt bằng ren vít. + Phương : phương của lực kẹp thẳng góc với mặt chuẩn định vị chính để có diện tích tiếp xúc là lớn nhất, giảm áp suất lực kẹp gây ra để tránh biến dạng.
+ Chiều : chiều của lực kẹp hướng từ ngoài vào mặt chuẩn định vị để có lợi thế về lực và cơ cấu kẹp có kết cấu nhỏ gọn.
+ Điểm đặt của lực kẹp được chọn tại vị trí sao cho độ cứng vững của phôi và đồ gá lớn nhất để phôi ít bị biến dạng khi kẹp chặt cũng như khi gia công. Trong đồ gá chuyên dùng này ta sử dụng phương pháp kẹp chặt bằng ren vít nên điểm đặt của lực kẹp nằm trong đa giác các chân đế tạo nên bởi các điểm tiếp xúc của mặt chuẩn định vị và các phiến tỳ.
2) Tính lực kẹp cần thiết :
+ Việc tính toán lực kẹp được coi là gần đúng trong điều kiện phôi ở trạng thái cân bằng tĩnh dưới tác dụng của ngoại lực. Các ngoại lực bao gồm : lực kẹp, phản lực ở điểm tựa, lực ma sát ở các mặt tiếp xúc, lực cắt, trọng lực của chi tiết gia công… + Giá trị của lực kẹp lớn hay nhỏ phụ thuộc vào các ngoại lực tác dụng kể trên. Lực cắt và mômen cắt được xác định cụ thể theo phương pháp cắt, trong thực tế lực cắt không phải là hằng số. Ngoài ra còn có nhiều điều kiện khác không ổn định như bề mặt phôi không bằng phẳng, nguồn sinh lực tác dụng vào cơ cấu kẹp để sinh ra lực kẹp không ổn định… .Để tính đến các yếu tố gây nên sự không ổn định nói trên, khi tính lực kẹp người ta đưa thêm hệ số an toàn K trong từng điều kiện gia công cụ thể như sau :
K = K0.( K1. K2. K3. K4. K5. K6) Trong đó : Trong đó :
K0 : hệ số an toàn trong tất cả các trường hợp gia công (K0 = 1,5)
K1 : hệ số làm tăng lực cắt khi lượng dư gia công và độ nhám bề mặt không đồng đều, đây là nguyên công gia công thô nên ta có K1 = 1,2 K2 : hệ số làm tăng lực cắt khi dao bị mòn , lấy K2 = 1,4
K3 : hệ số làm tăng lực cắt khi gia công gián đoạn , bỏ qua
K4 : hệ số tính đến sai số của cơ cấu kẹp chặt, vì kẹp chặt bằng tay nên K4 = 1,3
K5 : hệ số tính đến mức độ thuận lợi của cơ cấu kẹp bằng tay, kẹp thuận lợi nên có K5 = 1
K6 : hệ số phụ thuộc vào mômen làm quay chi tiết, định vị trên các phiến tỳ K6 = 1,5.
K = 1,5.1,2.1,4.1.1,3.1.1,5 = 4,914
+ Sơ đồ kẹp chặt bằng ren vít được thể hiện như hình vẽ sau :
+ Mômen ở cánh tay đòn M, lực xiết đai ốc Q, Q1 và lực kẹp P, P1 được tính theo các công thức sau: M = Q. ( ) + + f ctg R tg dcp . 2 . . 2 β β α ; Q = P. 1 1 l l l+ + q ; P1 = (Q1 - q). 1 1 l l l + ; Q1 = Q.η ; Với : l = 30 (mm) ; l1 = 30 (mm) ;
dcp : đường kính trung bình của ren vít ; dcp = 9 (mm) ; η : là hệ số phụ thuộc vào ma sát ; η = 0,75
q : lực nén của lò xo ; q = 10 (N) ;
R : bán kính cầu ở đầu đai ốc ; R = 40 (mm) ;
β : góc côn lỗ trên đòn kẹp tiếp xúc với đai ốc ; β = 450 α : góc nâng của ren vít ; α = 2030’
ϕ : góc ma sát của ren vít ; ϕ = 6040’ f : hệ số ma sát ; f = 0,1
Q : lực đặt ở cờ lê ; Q = 140 (N) ;
Như vậy, ta có các trị số M, Q, Q1, P, P1 sau khi thay các giá trị trên vào là :
M = 69,5 (N.mm) ; Q = 140 (N) ; P = 65 (N) ; P1 = 47,5 (N) ; Q1 = 105 (N) Suy ra lực kẹp cần thiết W sẽ là :
W = K.P = 4,914.65 = 319,41 (N) W = K.P = 4,914.47,5 = 233,42 (N) W = K.P = 4,914.47,5 = 233,42 (N)