Насадных инструментов

Диаметр оправки оказывает большое влияние на работу РИ, например фрезы, т.к. она находится под действием крутящего и изгибающего моментов, поэтому необходимо выполнять проверочный расчет на прочность

.

Рис. 3 Силы, действующие на зуб прямозубой фрезы

На зуб прямозубой фрезы действует окружная сила Р, касательная к траектории движения точки ее приложения, и радиальная сила Р_R направленная по радиусу. Равнодействующая этих сил R вызывает М_изг.

Сила Р зависит от удельной силы резания ри сечения снимаемой стружки Р = рf.

М_{bРо —} от осевой силы Р_{о сум}, действующей в плоскости ху, где Р_{о сум} = R_сумtgw, где w - угол наклона винтовых зубьев.

Следовательно, M_b = M_bR ± M_bPo, (знак (+) - если осевая сила направлена к шпинделю, (-) - от шпинделя).

Изгибающий момент от силы R

Рис. 4 Типы конических хвостовиков: а) конус Морзе, б) метрический конус

Копуса Морзе №0 имеет D = 9,045 мм,

конусность 1: 19,212 = 0,05205;

№1 = 12,065; 1: 20,047 = 0,04988;

№2 = 17,79; 1: 20,020 = 0,049995;

№3 = 23,825; 1: 19,922 = 0,0502;

№4 = 31,267; 1: 19,254 = 0,055194;

№5 = 44,399; 1: 19,002 = 0,05263;

№6 = 63,348; 1: 19,180 = 0,05214

Метрические конуса D = 4,6,80,100, 120, 160, 200 мм, конусность 1:20 = 0,05.

Конус служит для передачи крутящего момента от шпинделя станка к РИ. Передача осуществляется в результате трения контактирующих поверхностей, возникающего в процессе резания под действием осевой силы. Крутящий момент должен передаваться только конусом без участия лапки, которая служит только для выталкивания клином.

Рис. 5 Силы, действующие на боковой поверхности конического хвостовика

Осевую силу можно разложить на две составляющие: Р - перпендикулярную к поверхности конуса и F - ^ к оси сверла.

Р = Q/sina.

Крутящий момент определяется по формуле

М = mРd_o/2 = m(Q/sina)(D+d)/4,

где D и d - max и min диаметры рабочей части конуса, мм; m - коэф. трения (0,096); Q - осевая сила, Н; mР - сила трения, Н.

Эта формула справедлива при условии, угол a - точно выдержан в обеих сопрягаемых поверхностях шпинделя и сверла. На практике погрешность D (суммарная) в угле a не превышает 10’.

Тогда крутящий момент выразится

М = (mQ/sina)(D+d)/2(1-0,04Da),

где Da = 0-10’.

Для спирального сверла существует зависимость между М и Q. Так для стали с s_в = 300¸1100 МПа М/Q = (0,038¸0,025)d; для чугуна средней твердости М/Q = 0,034d; где d - диаметр сверла. При расчете необходимо брать М/Q = max.