ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Расчеты инструмента на прочность из "Режущий инструмент " Современный инструмент должен быть, с одной стороны, достаточно прочным, а с другой стороны, неметаллоемким. В каждом виде инструмента можно выделить четыре элемента, которые должны подвергаться расчету режущий клин в контактной зоне, режущий клин в законтактной зоне, рабочая часть, зажимная часть. [c.23] Зажимная часть инструмента гораздо прочнее корпуса и режущего клина, поэтому ее выбирают исходя из конструктивных соображений, производя лишь проверку на контактные напряжения. [c.23] Различают пластическую и хрупкую прочности режущего клина. Пластическую прочность характеризует коэффициент запаса прочности Пт и температура в зоне резания [5], т. е. [c.24] Условием отсутствия пластического деформирования является Пх 1. Предельной температурой резания является температура плавления обрабатываемого материала. Если при этом п ], т. е. если материал инструмента имеет большую твердость, чем оплавленный материал, то данный обрабатываемый материал может обрабатываться данным инструментом при любых скоростях резания. [c.24] Напряжение ,ах определяется одним из известных способов, изложенных в работах [5, 15]. На Сестрорецком инструментальном заводе им. Воскова расчет Тэ1 вшах осуществляется на вычислительной машине Минск-32 по программе, разработанной инж. Г. П. Дзельтеном в соответствии с предложенной им методикой расчета. [c.24] Хрупкая прочность многолезвийного инструмента — понятие особое. Как показывает практика, выкрашивание и сколы на части зубьев многолезвийного инструмента не приводят зачастую к потере работоспособности инструмента в целом (оставшиеся неразрушенными зубья принимают на себя нагрузку разрушившихся зубьев). Явление резервирования — свойство большинства многозубых инструментов, которое необходимо учитывать при эксплуатации инструмента. [c.24] Профиль, заданный массивом с помощью ЭВМ, аппроксимируется дугами окружности, расчет геометрических характеристик сечения координат центра тяжести, сечения, статических моментов, главных осевых и полярного моментов инерции, площади (Хд., 5 8у-, 1х у, 1р Р) осуществляется аналитически, путем интегрирования по участкам, ограниченным дугами окружностей. [c.26] На профиль, очерченный дугами окружностей, накладывается прямоугольная сетка, делящая профиль на 10—90 участков по каждой координате в зависимости от требуемой точности расчета исходных данных, что оговаривается в исходных данных, вводимых в машину. [c.26] Функция 1]) определяется путем решения системы обыкновенных линейных алгебраических разностных уравнений, составленных для узлов полученной сетки, ограниченных контуром поперечного сечения инструмента. Решение системы уравнений производится способом Либмана, при котором значение функции в каждом узле сетки равно среднему арифметическому из четырех звачений функции в соседних узлах. Задаваясь произвольным значением функции во всех внутренних узлах сетки (все значения равны нулю, или все значения равны единице, или все значения равны х] -Ь г/ и т. д.) и значением функции на контуре, которое всегда равно х 4- г/ )/2, последовательным расчетом значений для каждого узла переходим от выбранного первого приближения значения ко второму, третьему и т. д. до тех пор, пока разница значений функции в каждой точке при очередном расчете не будет отличаться от значения функции в этих же точках при предыдущем приближении на заданную величину (в разработанной программе эта величина принята равной 0,5% от значения 3 ). Геометрическая жесткость сечения / о определится как сумма объемов, в основании которых лежит квадрат (прямоугольник) сетки, а высота равна средней высоте из четырех ребер призмы высотой ф,-. [c.26] Формула основана на преобразовании профиля поперечного сечения сверла АБСЕ (рис. 1.7) в профиль криволинейного четырехугольника A Bi iE . [c.27] Расчет напряжений в корпусах от кручения моментом М р и действия осевой силы Рос производится на основании положения Сен-Венаиа о возможности замены системы конкретных сил системой равномерно распределенных нагрузок при достаточном удалении от зоны действия сил. Поэтому напряжения в корпусе инструмента рассчитываются на участках, удаленных от зоны резания (контактной зоны). Для расчета касательных напряжений Хх и Ту) используются программы к машинам Минск-22 и Минск-32 . [c.27] Подставляя в формулы для и %у эти отношения и координаты X и у, определяют напряжения в каждой точке сетки. [c.30] Для анализа влияния конструктивных элементов сечения корпуса инструмента из различных материалов на возникающие в нем напряжения целесообразно оценивать не сами напряжения и 1у, а относительные напряжения и ТуЮс. [c.30] Результаты расчета напряжений выдаются в виде таблицы и профиля инструмента с нанесенными на нем значениями напряжений. Для наглядности весь диапазон напряжений от О до т ах разбивается на десять диапазонов и на контур инструмента наносятся цифры (от О до 9), обозначающие напряжение поддиапазона. Напряжения на контуре поперечного сечения инструмента в точках, не совпадающих с узлами координатной сетки, определяются аппроксимацией. [c.30] В табл. 1.2 представлены значения геометрических характеристик различных видов инструмента и касательных напряжений в незавитых стержнях, распределенных по поперечному сечению. Звездочками на табличных рисунках отмечены точки с наибольшими значениями касательных напряжений, линиями соединены точки, касательные напряжения в которых отнесены к одинаковому поддиапазону напряжений. Из таблицы видно, что на напряжения в значительной степени оказывает влияние радиус перехода у дна канавки. Поэтому при проектировании и изготовлении инструментов этот радиус необходимо выполнять возможно большим. [c.31] Радиус перехода от спинки сверла (фрезы, зенкера) к его ленточке также является концентратором напряжений. Этот концентратор способствует повышению напряжений на спинке, особенно при небольшой ширине пера и высокой ленточке. [c.32] При незавитом стержне расчет изгибных напряжений производят по известным формулам сопротивления материалов. [c.33] Расчеты показывают, что жесткость завитых стержней на продольный изгиб выше жесткости незавитого стержня с одинаковой площадью сечения. При наличии радиальной неуравновешенной силы критические нагрузки на стержень резко уменьшаются, что следует иметь в виду. [c.33] 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, бщие инженерные методы расчета инструмента с учетом динамики его работы в настоящее время еще не разработаны. [c.34] Вернуться к основной статье