21. Значения коэффициента Ср и показателей степени в формуле окружной силы Pz при фрезеровании

22. Относительные значения составляющих силы резания при фрезеровании

3.Проектный расчет режущего инструмента

Под конструированием режущего инструмента понимают определенные формы рабочей части инструмента с учетом наивыгоднейших условий резания; назначение наиболее целесообразного материала рабочей части; составление рабочего чертежа инструмента с указанием всех размеров как рабочей, так и соединительной части инструмента; составление технических требований и т.д.

При конструировании режущего инструмента необходимо учитывать технологию обработки детали и технологию изготовления самого инструмента.

При конструировании режущего инструмента возникают две различные задачи:

• Конструирование специального режущего инструмента для определенных условий работы.

• Конструирование режущего инструмента общего назначения для неопределенных условий работы.

3.1. Расчет и конструирование токарных резцов

По форме конструкции и виду обработки различают токарные резцы призматические общего назначения и фасонные.

Призматические токарные резцы делят на проходные прямые (правые и левые), упорные, расточные для сквозных и глухих отверстий, подрезные (торцевые), отрезные, гантельные, затылочные, резьбовые и специальные.

Режущая часть резцов в большинстве случаев представляет собой пластину из металлокерамического твердого сплава, которую крепят на резцах следующими способами:

• напайкой непосредственно на державку;

• механически;

• с помощью сил резания;

• механическим креплением вставки с напаянной пластиной.

Геометрические параметры режущей части резцов определяют по справочнику. Основные размеры токарных резцов общего назначения стандартизованы.

Преобладают прямоугольная форма сечения державки резцов, при которой врезание пластины меньше ослабляет державку.

Державки с квадратной формой сечения лучше сопротивляются деформированиям сложного изгиба и применяются для расточных и автоматно-револьверных резцов и в других случаях, когда расстояние от линии центров станка до опорной поверхности резца недостаточно велико.

Державку с круглой формой сечения применяют для расточных, резьбовых, токарно-затыловочных и других резцов, так как она позволяет осуществлять поворот резца и изменять углы заточки.

Размеры поперечного сечения державки резца выбирают в зависимости от силы резания, материала державки, вылета резца и других факторов.

Стандартные размеры поперечного сечения державок резцов табл. 23.

Сторону в или диаметр d поперечного сечения державки резца можно определить по формулам:

• при квадратном сечении (h = в)

в =

• при прямоугольном сечении (h  1,6 в)

в =

• при круглом сечении

d = , где

P_z – сила резания, Н

l – вылет резца, мм

_ng – допустимое напряжение на изгиб материала державки, Ма

• Для державок из незакаленных углеродистых сталей _ng = 200300 Ма

• Для державок из углеродистой стали, подвергнутых термической обработке _ng = 400600 Ма

• При прерывистом процессе снятия стружки и скоростном резании _ng = 100150 Ма

При расчете отрезных резцов на прочность учитывают, что опасным сечением отрезного резца является место перехода от головки резца к телу.

Для резцов с отношением размеров сечения в/h = ширину опасного сечения определяют по формуле:

в = =

Максимальная нагрузка, допускаемая прочностью резца при известных размерах сечения державки резца:

• для резца прямоугольного сечения:

P_{z gon} =

• для резца круглого сечения:

P_{z gon} =

Максимальная нагрузка допускаемая жесткостью резца, определяется с учетом допустимой стрелы прогиба резца:

P_{z жест} =

где f – допускаемая стрела прогиба

при предварительном точении - t = 0,110^-3 м (0,1 мм)

при чистовом точении - t = 0,0510^-3 м (0,05 мм)

Е – модуль упругости материала державки резца

Для стали

Е = 1,910^-52,110^-5 Ма

I – момент инерции сечения державки

- для прямоугольного сечения

I =

- для круглого сечения

I = 0,05 d²

l – вылет резца, м (мм).

Условие прочности резца:

P_z  P_{z доп}

Условие жесткости резца:

P_z  P_{z жест}

После расчета инструмента составляют его рабочий чертеж, на котором указывают все данные, необходимые для изготовления режущего инструмента.