Расчет сил резания

Круглые фасонные резцы закрепляются на державке с помощью болта, ко­торый одновременно играет роль оси для точного позиционирования резца. Кру­тящий момент, возникающий на резце при воздействии сил резания на режущую кромку, должен полностью передаваться на державку за счет сил трения, возникающих на площадках трения между резцом и державкой при затяжке упомянутого болта-оси. Все механизмы регулировки положения резца не долж­ны нести нагрузку, возникающую от сил резания при обработке. Для круглого фасонного резца обе площадки трения можно условно представить в виде колец, имеющих наибольший r_max и наименьший r_min радиусы.

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

КР.РИ.ТМ.09.ПЗ

Силовой расчет заключается в расчете на срез резьбы силового болта, за­крепляющего резец на державке. Для этого необходимо разобраться в работе различных конструкций державок (механизмы крепления, регулировка и пере­дача сил резания) и выбрать по литературным источникам приемлемую для се­бя конструкцию или разработать свою.

При этом необходимо учитывать, что, если ширина резца L_р превышает его диаметр D₁ (широкий резец), то обязательно применяется двух опорная схема закрепления резца. В ином случае (узкий резец) на усмотрение проектанта закрепление может быть осуществлено как консольно, так и на двух боковых опорах.

Силовой расчет производится в следующем порядке.

1). Определяем режим резания: скорость резания и подачу.

Подача (S, мм/об) при фасонном точении выбирается в зависимости от ширины резца и диаметра обработки составляет 0,025-0,055 мм/об, принимаем S=0,04 мм/об.

Скорость резания (V, м/мин) при отрезании, прорезании и фасонном точе­нии определяется по формуле:

где среднее значение стойкости Т при одноинструментной обработке состав­ляет 30-60 мин, принимаем Т =40 мин. Значение коэффициента Cv показателей степени у и т приведены в таблице 17.

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

КР.РИ.ТМ.09.ПЗ

Выбираем вид обработки фасонное точение, тогда материал режущей час­ти резца Р18, Cv= 22,7; у = 0,50; т = 0,30.

Коэффициент К_v = К_Mv ∙ К_Пv ∙ К_Иv, где

К_Mv- коэффициент, учитывающий влияние материала заготовки;

К_Mv=К_{Г ,} σ_в=610 MПа – предел прочности при растяжении (временное сопротивление), К_Г, и n_v выбираются по таблице 2, принимаем К_Г=1,0, n_v=1,75, тогда К_Мv= К_Г =1,0∙ =1,4356;

К_Пv- коэффициент, учитывающий влияние состояния поверхности заготовки на скорость резания, выбираем из таблицы 5, К_Пv. = 0,8 - 0,85, принимаем К_Пv = 0,8;

К_Иv - коэффициент, учитывающий влияние инструментального материала на

скорость резания, принимаем для материала Р 18, К_Иv = 0,3.

Тогда К_v = К_Mv ∙ К_Пv ∙ К_Иv =1,4356∙0,8∙0,3=0,3445.

Найдя все коэффициенты, вычисляем скорость резания

м/мин

2). Определяем составляющую силы резания P_z

Постоянная С_р и показатели степени x, y, n для фасонного точения равны С_р=212; x=1,0; n=0;

t – Длина лезвия резца t=10+11,3+8+14,42+12=55,72мм

К_p - поправочный коэффициент, учитывающий фактические условия резания;

К_p = К_Mp ∙ К_φp ∙ К_γp ∙ К_λp,

К_φp;К_γp; К_λp - поправочные коэффициенты, учитывающие влияние геометриче­ских параметров режущей части инструмента на составляющие силы резания при обработке стали;

При φ=90° принимаем К_φp=1,08;

При γ=20° принимаем К_γp=1,15;

При λ=0° принимаем К_λp=1,0;

Все выше указанные коэффициенты приняты для быстрорежущей стали и для составляющей силы P_z.

К_p = К_Mp ∙ К_φp ∙ К_γp ∙ К_λp =0,9302378 ∙ 1,08 ∙ 1,15 ∙ 1,0 = 1,15536

Тогда

P_z =10 ∙ C_p ∙ t^x ∙ S^y ∙ Vⁿ ∙ К_p =10 ∙ 212 ∙ 55,72 ∙ 0,04^0,75 ∙ 12,929⁰ ∙1,15536 = 12207Н = 12,207кН