47). Определение размеров крепежно-присоединительной части инструмента

Все множество крепежно-присоединительных частей разбивается на две группы в соответствии с двумя основными группами инструмента: для насадного и хвостового инструментов. К последней группе отнесен также и призматический инструмент (всевозможные резцы). Соответственно для первой группы характерно использование в качестве элементов крепежно-присоединительных частей отверстий (цилиндрических, конических и призматических).

Для передачи крутящего момента используются шпонки (продольные и торцовые), лыски, поводки и т.п., а при наличии осевых сил - упорный винт, гайки, поперечные рифления. В этом случае, когда крутящий момент передается за счет сил трения, возникающих между поверхностью хвостовика и оправкой (или кулачками патрона), рассчитывают допустимый крутящий момент.

В условиях статической нагрузки крутящий момент (Н мм), передаваемый конусом, определяется по формуле:

М_кр = 0,5 N (d + D) μ (1 - 0,04 ∆α)

или

М_кр = 0,5 Q μ cosec α (d + D) (1 - 0,04 ∆α), (4.51)

где N – нормальная составляющая силы к конической поверхности, Н; Q – осевая сила, Н; d – меньший диаметр конуса, мм; D – большой диаметр конуса, мм; α – угол наклона конуса, градусы; μ - коэффициент трения; ∆α – ошибка общего угла конуса, мин.

Практически, однако, номер конического хвостовика устанавливается по действующим стандартам и нормалям, где эти номера соответствуют данным, приведенным ниже.

Диаметр РИ, мм	6 - 15	16 - 29	24 - 32	33 - 49	50 - 65
Номер конуса Морзе	1	2	3	4	5

Цилиндрические хвостовики у стандартного хвостового инструмента обычно имеют диаметр, равный диаметру рабочей части. Нормальный ряд диаметров стандартизирован.

Форма хвостовика назначается в зависимости от посадочного места оборудования или вспомогательного инструмента и диаметра инструмента: для диаметров 0,25 - 20 мм используют обычно цилиндрические хвостовики, для диаметров 6-80 мм - конические.

48). Определение размеров центрирующе-направляющей части инструмента

Центрирующе-направляющие части имеются у инструментов, предназначенных для обработки отверстий: сверл, зенкеров, разверток, расточного инструмента, метчиков и протяжек. С их помощью увеличивается жесткость инструмента в процессе его работы, что способствует повышению точности обработки.

Размеры направляющей части устанавливают в зависимости от конкретной конструкции инструмента, поэтому эти расчеты должны входить в специальные модули. Однако некоторые общие зависимости могут быть здесь отмечены.

Сверла спиральные, зенкеры и развертки в качестве направляющих элементов имеют ленточки, представляющие часть наружной цилиндрической поверхности с диаметром, равным диаметру рабочей части. Единственным параметром, который требуется назначить в этом случае является ширина ленточки f_л. Для спиральных сверл при D ≥ 1 мм f_л ≈ (0,1 ... 0,06)D , где D - диаметр инструмента.

Сверла глубокого сверления, для которых в связи с возможностью “увода” особенно важное значение имеет их правильное направление в процессе работы, также снабжаются направляющими. Диаметральные размеры последних соответствуют диаметру рабочей части сверла. В качестве направляющих используются: а). для сверл ружейных диаметром до 12 мм включительно - наружная цилиндрическая поверхность рабочей части; б). для сверл диаметром свыше 12 до 60 мм включительно – врезанные в корпус пластинки; в). для сверл диаметром свыше 65 мм - три направляющие пластинки, одна из которых подпружинена. Ширина пластинок f = (0,2 ... 0,25)D.

Метчики имеют калибрующий участок резьбы, предназначенный не только для калибрования нарезаемой резьбы, но и для обеспечения правильного направления перемещения инструмента в процессе его работы. Калибрующая часть выполняет эту функцию одним - двумя первыми зубьями, а остальная часть метчика является не калибрующей, а копирной, “ведущей” частью, которая задает метчику винтовое движение.

Помимо указанных направляющих частей, которые совмещены с калибрующей частью инструмента, зенкеры, развертки, расточные резцовые блоки и протяжки (реже - метчики) имеют специальные направляющие части (одну или две), чаще всего в виде цилиндрических поверхностей.

Для инструментов, у которых направление определяет поверхность отверстия обрабатываемой детали, форма и размеры направляющей части должны соответствовать этому отверстию.

Протяжки круглые имеют переднюю направляющую, форма и размеры которой соответствуют предварительному отверстию детали, а именно: l_п.н. = (0,75 ... 1) l_о, но не менее 40 мм; d_п.н. = d_о , где d_о – диаметр предварительного отверстия детали; l_о - длина протягиваемого отверстия; d_п.н., l_п.н. - соответственно диаметр и длина передней направляющей. Для глубоких отверстий l_п.н = 1,5 d_о .

Для деталей с прямоугольной формой предварительного отверстия передняя направляющая выполняется аналогичной формы со срезанными или закругленными углами и размерами: В_п.н. = В; Н_п.н. = Н, где В, Н – соответственно, ширина и высота прямоугольного отверстия; В_п.н , Н_п.н. - соответственно ширина и высота прямоугольного сечения передней направляющей протяжки.

Задняя направляющая часть круглых, шлицевых, квадратных и шестигранных протяжек выполняется цилиндрической формы с размерами d_з.н. = d_min - наименьший диаметр протянутого отверстия.

У протяжек с прямоугольным поперечным сечением (плоские, пазовые) задняя направляющая часть должна иметь аналогичную форму и размеры: В_з.н. = В_min; Н_з.н. = Н_min, где В_з.н. , Н_з.н. - соответственно размеры задней направляющей; В_min , Н_min - соответственно размеры протянутого отверстия.

Размеры длин задних направляющих: а) для цилиндрических и шлицевых протяжек l_з.н. = 20...70 мм в зависимости от длины протягиваемого отверстия; б) для шпоночных и плоских протяжек l_з.н. = (1,5...2) t_р , где t_р - шаг режущих (рабочих) зубьев.

При протягивании двух соосных отверстий или отверстия с выточкой длина задней направляющей l_з.н. = m + c + 20 мм, где m - ширина выточки; с - большая ширина (глубина) отверстия.

Для инструмента, который имеет специальные цилиндрические направляющие, работающие по кондукторным втулкам, диаметр передней направляющей назначается конструктивно с учетом того, что он не должен превышать определенной величины, ограниченной работой последующей режущей части инструмента. Диаметр задней направляющей d_з.н. = D + (1...2), где D – диаметр рабочей части инструмента, мм (в случае комбинированного инструмента – диаметр предшествующей ступени инструмента).

Длина направляющей части принимается в зависимости от расположения обрабатываемых поверхностей детали относительно кондукторных втулок, длины и хода инструмента. Однако необходимо соблюдать условие - в начале резания направляющие инструмента должны войти в кондукторные втулки на величину (1...1,5) d_{п.н. (э.н.)}, где d_{п.н. (э.н.)} – диаметр направляющей части (передней или задней).

Для обеспечения требуемой точности обработки диаметры цилиндрических направляющих инструмента выполняются по посадкам q6.