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 РR направленная по радиусу. Равнодействующая этих сил R вызывает Мизг.
Сила Р зависит от удельной силы резания ри сечения снимаемой стружки Р = рf.
f = Baxsinyx;
p = Cakx = CSkz sinkyx;
P = CBSzk+1sink+1yx ,
где: В - ширина фрезерования, мм; ax - толщина среза, мм; Sz - подача на зуб, мм/зуб; yx - угол поворота от начального до мгновенного положения зуба( с z = 1, yx = j , угол контакта); С - коэфициент учитывающий свойства обрабатываемого материала и переднего углаg; k - показатель степени, учитывающий свойствава материала, износ фрезы и влияние СОЖ.
Если в процессе резания участвует несколько зубьев
Рсум= СBSzk+1Szi1[sink+1y1+ sink+1y2 +...+ sink+1 yi],
где y1 ,y2 , ..., yi - углы поворота соответствующих зубьев от начала фрезерования. Зная Рсум можно определить суммарный крутящий момент.
Md = PсумD/2
Оправка находится под действием изгибающего момента, равного сумме двух моментов: MbR – от равнодействующей силы Rсум, сил Рсум и Рrсум, действующих в плоскости xz, причем
Rсум = ÖР2сум + Р2R сум;
МbРо — от осевой силы Ро сум, действующей в плоскости ху, где Ро сум = Rсумtgw, где w - угол наклона винтовых зубьев.
Следовательно, Mb = MbR ± MbPo, (знак (+) - если осевая сила направлена к шпинделю, (-) - от шпинделя).
Изгибающий момент от силы R
M = Rl = (3/16 - 1/4) RL,
где l - расстояние между точками приложения силы R и максимального изгибающего момента, L - расстояние между опорами, мм
Изгибающий момент от силы Росум:
MbPo = Pосум D/2 = PсумtgwD/2.
Ориетировочно считается
Росум = (0,4¸0,6) Рсум
Расчетный момент по IV теории прочности Мрасч = Ö М2b +M2d.
По расчетному моменту и определяется диаметр оправки
do = ÖMрасч/sв×0,1
Полученный диаметр оправки округляется в большую сторону.
Крепление РИ при помощи конического хвостовика.
Большинство концевых инструментов закрепляется в шпинделе станка при помощи хвостовика с наружным конусом и лапкой или резьбовым отверстием.
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 = mРdo/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 sв = 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.
Дата добавления: 2020-03-21; просмотров: 556;