10.2.5. Выбор сечения стержня резца
Производится из условия обеспечения прочности и жесткости резца на изгиб под действием главной составляющей силы резания.
Для обеспечения прочности резца необходимо, чтобы нормальное напряжение σ, возникающее при изгибе резца не превышало допускаемое [σИ]:
σ
≤ [σИ],
[σИ],
[σИ],
где Р - вылет резца, выбираемый по соотношению Р/Н = (1,5…2);
-
коэффициент, учитывающий характер
нагрузки резца, при точении
=
1,4;
W - момент сопротивления сечения резца;
Н - высота сечения резца.
Выразив силу РZ через элементы режима резания, получим
.
По
W
выбирают сечение резца из следующего
ряда В
Н:
5
8,
10
10,
12
12,
16
10,
20
12,
25
16,
32
20,
40
25мм2.
Из условия обеспечения жесткости стержня резца расчет ведется применительно к расточке, когда вылет резца определяется глубиной обрабатываемого отверстия, а сечение – диаметром обработанного отверстия. Прогиб резца f под действием силы РУ не должен превышать допустимый fд:
fД;
J
,
где J – центральный момент инерции сечения резца. Размеры сечения резца выбирают из вышеперечисленного ряда.
10.2.6. Определение силы подачи
Сила подачи при точении складывается из осевой составляющей РХ и сил трения между станиной и салазками продольного перемещения, обусловленными силами РZ и РУ, действующими в плоскости, перпендикулярной направлению подачи:
PS = PX + μH(РZ + РУ), (10.1)
μH - коэффициент трения между салазками продольного перемещения и станиной станка, принимаемой в расчетах 0,1.
В связи с тем, что на токарных станках энергия главного движения и движения подачи обеспечивается одним мощным электродвигателем и распределяется между этими движениями в соответствии с возникающими потребностями, то создается возможность при малой скорости движения, характерной для движения подачи, возникновения чрезмерно большой силы в механизме подачи. Практически мощность электродвигателя достаточна для преодоления сил сопротивления движению подачи любой сколь угодно большой величины.
Механизм подачи рассчитывается на прочность на определенную предельную нагрузку, характеризуемую допустимой силой подачи, которая указывается в паспорте станка. По этой нагрузке настраивается предохранительная муфта механизма подачи станка. Превышение этой нагрузки при обработке за счет чрезмерно большой подачи приводит к срабатыванию предохранительной муфты и остановке движения в механизме подачи станка, и обработка становится при данной подаче невозможной. Поэтому для обеспечения обработки при полученной выше подаче необходимо выбрать такой станок, у которого допустимая сила подачи превышала бы силу, определяемую полученной выше подачей:
Qдоп >PS.
В зависимости (10.1) силу подачи выражают через силу РZ, пользуясь соотношением РN/РZ = 0,4 и
РZ : РY : РX = 1 : 0,4cosφ : 0,4sinφ.
Используя это соотношение и введя обозначения, можно записать
PS = C0 РZ ,
где C0 – величина, зависящая от φ и γ.
Средние значения C0 приведены в табл.10.2.
Таблица 10.2
Передний угол |
Угол
в плане
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
γ> 0 |
0,13 |
0,28 |
0,33 |
0,38 |
0,4 |
0,41 |
γ< 0 |
0,16 |
0,4 |
0,45 |
0,5 |
0,52 |
0,55 |
