Режущий инструмент - Филиппов Г.В.
Скачать (прямая ссылка):
где т — коэффициент запаса прочности.
Приведенные формулы не учитывают напряжений от температурных деформаций, которые необходимо принимать во внимание при назначении коэффициента т, и относятся к системе СПИД в статике без учета динамических нагрузок, которые могут многократно превышать статические. Общие инженерные методы расчета инструмента с учетом динамики его работы в настоящее время еще не разработаны.
Многообразие видов инструмента, условий его эксплуатации, особенностей процессов резания, рассеивания энергии колебаний значительно усложняют разработку таких методов. Для отдельных видов инструмента расчеты с учетом динамики известны, но обычно динамику работы инструмента учитывают коэффициентом динамичности, входящим в коэффициент т. С точки зрения динамики работы инструмента (в большей степени, нежели его прочность) представляет интерес обеспечение устойчивой работы системы СПИД. Методы расчета устойчивости достаточно подробно приведены в работах [24, 60 ] и поэтому в данной работе не рассматриваются.
1.3. КОНСТРУКТИВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ РЕЖУЩИХ ИНСТРУМЕНТОВ
Несмотря- на большое разнообразие видов инструментов, все они имеют ряд общих элементов: рабочую часть и корпус с зажимной частью.
Рабочая часть. По форме рабочая часть определяется видом инструмента. Габаритные размеры ее выбираются с учетом требований стандартов. Так, размерный ряд диаметров рабочей части спиральных сверл регламентируется ГОСТ 885—77, размерный ряд наружных диаметров фрез —стандартом СЭВ 201—75 (диапазон диаметров для основного ряда 1,6—630 мм, для дополнительного ряда —1,8—560 мм). Допуски на диаметр рабочей части или размеры поперечного сечения инструмента устанавливаются стандартами на инструмент. Допуски назначаются на типоразмеры, входящие в определенный интервал номинальных размеров. Стандартом. СЭВ 145—75 установлены следующие интервалы номинальных размеров.
Основные интервалы (мм): до 3; 3—6; 6—10; 10—18; 18—30; 30—50; 50—80; 80—120; 120—180; 180—250; 250—315; 315-400; 400—500,
34
Промежуточные интервалы (мм): 10-^—14; 14—18; 18-24; 24—30; 30—40; 40 —50 ; 50—65; 65 —80; 80—100; 100—120; 120—140 и т. д.
Расчет допусков для каждого интервала производится по расчетному размеру — среднегеометрическому для каждого интервала
Допуски (если они не выбираются по таблицам) определяются, исходя из единицы допуска / (для 5—17-го квалитетов)
І = 0,45 YD^T+ 0,001DHHT,
где E)инт —в мм; і —в мкм.
Значения допусков в зависимости от квалитета, например для линейных размеров, равны: ІТ5 —71; ІТ6 —101; ІТ7 —16і; ІТ8—25І; ІТ9—40І; ITW-64rf ITll—WOi; IT12—1601; IT ІЗ — 2501; IT14 — 400i; IT15 — 600i; IT 16 — WOOi; IT17 — 1600L
Современный инструмент общего назначения, как правило, составной: рабочая часть инструмента выполняется из инструментального материала, корпус (державка) — из конструкционного материала. Способы соединения рабочей части и корпуса различны. Это сварка — для инструмента с рабочей частью из быстрорежущих сталей (для инструмента диаметром свыше 10 мм), пайка или наклейка — для твердосплавного, минералокерами-ческого инструмента и инструмента из сверхтвердых -синтетических материалов, опрессовка и чеканка —для инструмента из синтетических сверхтвердых материалов, механическое крепление.
Сварка обеспечивает достаточно надежное соединение, осуществляется встык. Сварной шов располагается, как правило, на расстоянии, несколько превышающем длину стружечных канавок; прочность сварного соединения должна быть не меньше 0,9 от прочности материала хвостовика.
При пайке призматического инструмента соединение пластинки из инструментального материала с корпусом осуществляется либо непосредственно, либо через промежуточную прокладку. Соединяемая пара должна для предотвращения растрескивания штахетинки выполняться из материалов с наименьшей разницей в коэффициентах линейного расширения, а толщина корпуса в зоне гнезда под пластинку должна не менее чем в три-четыре раза превосходить толщину пластинки. У концевого инструмента могут напаиваться: пластинки (прямые или винтовые) или целиком рабочая часть. Формы стыков между рабочей и хвостовой частями инструмента приведены на рис. 1.10. Напайку производят припоями, состав которых приводится в гл. 10.
Клеевые соединения находят все большее применение, но стандартами на инструмент дояускается приклеивать только ограни* ченные виды инструмента. Применимость клееных соединений
2* 35
ограничивается нагрузками на инструмент и температурой в зоне стыка. Стык, по возможности, должен быть разгружен от сдвигающих и разрывающих нагрузок. Расчет стыка при наклейке производят из условия, что [т] = тJk, где тв — предел прочности клея на сдвигающие нагрузки при соответствующей температуре (для клея марки ТКС-75 при 20 0C тв = 2600 МПа, а при 300 °С тв = == 350 МПа); k — коэффициент запаса прочности, равный k = = k0kHkHkM9 где k0—коэффициент, учитывающий способ отвердения клеевого соединения (при отвердении: в термостате A0 = «=1,1, на воздухе k0 = 1,2; при многократном k0 = 1,5); kH — конструктивный коэффициент (при открытом соединении kH = 1,
