3.3 Расчет резца на прочность и жесткость

Державки резцов характеризуются формой и размерами поперечного сече­ния, материалом, твердостью. Форма сечения - прямоугольная, квадратная или круглая.

Р

Рисунок 3.4 – Схема определения

размеров сечения державки резца

азмеры поперечного сечения державки выбираются из условия равенств дейст­вующего изгибающего момента и максимального момента, допускаемого сече­нием державки, т.е. .

В свою очередь,

где - вылет резца (рис.3.4); - допусти­мое напряжение на изгиб материала державки, МПа (для незакаленной углероди­стой конструкционной стали = 600 - 700 МПа, = 200-250 МПа; для державок из углеродистой стали, подвергнутых термической обработке по режиму для бы­строрежущей стали, допустимое напряжение на изгиб до 2 раз выше); - мо­мент сопротивления в сечении державки резца, мм³.

Момент сопротивления прямоугольного сечения:

где В и Н- соответственно ширина и высота державки резца в опасном сечении, мм.

В державках квадратного сечения, когда Н=В, имеем

. Тогда мм,

В большинстве случаев поперечное сечение державок выбирают на основании опытных данных в зависимости от срезаемого слоя металла или высоты центров станка. Исходя из этих условий выбираем раз­мер державки резца мм.

Для токарной обработки наружной поверхности выбираем подходящий тип державки и проводим обозначение токарного резца согласно системе ISO.

PVJNR2525O22

P – механизм крепления пластины (через отверстие),

V – форма пластины (ромбическая),

J – тип державки,

N – задний угол пластины,

R – исполнение державки (в зависимости от направления резания),

25 – высота тела державки,

25 – ширина тела державки,

O – длина резца ( мм),

22 - длина режущей кромки ( мм).

3.4 Расчет крепления режущих пластин

Рисунок 3.5- Схема к расчету крепления режущих пластин

Рассмотрим механизм крепления режущей пластины и определим необхо­димые усилия закрепления. Крепление пластины осуществляется при помощи захватного стержня с использованием в качестве тянущего элемента крепежного винта (рис.3.).

Спроектируем все действующие силы на ось тяги:

;

; ; ; ,

где - угол между осью тяги и осью крепящего винта (конструктивный параметр); и - коэффициенты трения на поверхностях контакта соответственно пластинки и тяги, крепежного винта и тяги ( = =0,1).

Отсюда ; , или .

Примем мм, МПа, тогда

Н (4,52 кН).

3.5 Выбор режимов резания

Глубина резания. Принимаем глубину резания t=2,0 мм [3, стр. 265].

Подача. Выбираем S=0,5 мм/об [3, таб. 11, стр. 266] для чернового точения по диаметру детали и глубине резания.

Скорость резания определяется по эмпирической формуле:

,

где Т – среднее значение стойкости (при одноинструментальной обработке Т=30-60 мин),

С_V, m, х, у – коэффициенты, выбираемее по таблицам.

С_V=243, m=0,20, х=0,15, у=0,40 [4, таб. 17, стр. 270].

,

где – коэффициент, учитывающий влияние материала заготовки [1, таб. 4, стр. 261],

К_ПV – коэффициент, учитывающий состояние поверхности заготовки (К_ПV=0,8) [4, таб. 5, стр. 263],

К_ИV – коэффициент, учитывающий влияние материала инструмента (К_ИV=1,1) [4, таб. 6, стр. 263],

К_φ – коэффициент, учитывающий влияние углов в плане (К_φ=0,7; К_φ’=0,94;) [4, таб. 18, стр. 271].

Принимаем скорость резания V=120 м/мин.

Сила резания определяется по формуле:

,

где С_р=123; х=1,0; у=0,75; n=0 [4, таб. 22, стр. 273].

,

где К_МР, К_φр, К_γр, К_λр, К_rр – коэффициенты, учитывающие фактические условия резания. К_МР=0,5 [4, таб. 9, стр. 264]; К_φр=0,89; К_γр=1,0; К_λр=1,0[4, таб. 23, стр. 275].