Расчётный метод.
Расчет державки резца на прочность.
Напряжения изгиба s, возникающие в опасном поперечном сечении державки резца под действием силы Pz, не должны превышать их допустимые значения [s]:
s = (Pz * l2)/W <= [s],
где
W
– осевой
момент сопротивления опасного поперечного
сечения державки резца.
Рис. 13
Значения величины [s] зависит от материала державки резца и от характера обработки, например:
[s] = 200…300 МПа для незакалённой углеродистой стали;
[s] = 300…400 МПа для закалённой углеродистой стали:
[s] = 100…150 МПа при прерывистом или скоростном резании.
Рис. 14
Расчет державки резца на жёсткость.
Определяется величина стрелки прогиба f под действием силы Pz
f = (Pz * l2)/(3*E*J)<=[f],
где E – модуль упругости;
J – момент инерции поперечного сечения державки резца;
[f] – допустимая величина стрелки прогиба.
При предварительном точении [f] = 0,1 мм, при окончательном - [f] = 0,05 мм.
На практике, если обеспечивается жёсткость державки резца, то ее прочность также обеспечена.
Недостаточная жёсткость державки резца может привести:
- к снижению точности обработки;
- к возникновению вибраций, приводящих к ухудшению качества обработанной поверхности и снижению стойкости РИ.
Эти формулы могут использоваться как при проверочном, так и при проектном расчёте.
Табличный метод.
Можно предложить несколько вариантов таблиц выбора поперечного сечения державки резца от параметров процесса резания, например, от площади поперечного сечения срезаемого слоя F = a * b ( см. рис. и табл.).
Рис. 15
Форма сечения державки |
Площадь сечения срезаемого слоя F, мм2 |
Примеч. |
|||||||||
0,5 |
0,75 |
1,0 |
1,5 |
2,5 |
4,0 |
6,0 |
9,0 |
16,0 |
25,0 |
φ=45º |
|
Прямоугольная |
- |
- |
- |
16×12 |
20×16 |
25×20 |
32×25 |
40×32 |
50×40 |
63×50 |
|
Квадратная |
6×6 |
8×8 |
10×10 |
12×12 |
16×16 |
20×20 |
25×25 |
32×32 |
- |
- |
|
Определение длины вылета резца L2
Длину вылета резца L2 необходимо делать как можно меньше с целью повышения прочности и жёсткости державки резца, но таким, чтобы обрабатываемая деталь не задевала за резцедержавку и на нее не наматывалась стружка. Необходимо также, чтобы длина вылета резца L2 обеспечивала возможность наблюдения за процессом резания. На практике вылета резца L2 = (1,0…1,5)*Н..
Определение длины резца L3
Длина резца L3 складывается из длины вылета резца L2 и длины резца, необходимой для закрепления державки резца в резцедержке. Размер L3 может быть выбран либо из стандартного ряда этих размеров, либо выполнен специальным. (проверено до сих пор)