Элементарные механизмы станков

1. скользящий блок зубчатых колес: i₁=Z₁/Z₂; i₂=Z₃/Z₄; i₃=Z₅/Z₆

2. конус зубчатых колес с вытяжной шпонкой: i₁=Z₁/Z₂; i₂=Z₃/Z₄; i₃=Z₅/Z₆;

3. конус зубчатых колес с накидным зубчатым колесом (коробка Нортона): i₁=Z₁/Z_н*Z_н/Z_c=Z₁/Z_c,

где Z_н – сидит свободно на промежуточном валу

Z₁- Z₅ – жестко закреплены на валу I.

Движение передается с вала I на вал II

Z₆ – накидное колесо

Z_c – свободно перемещается на шпонке и может вступать в контакт с любым Z₁-Z₅.

4. механизм перебора – служит для резкого снижения числа оборотов ведомого вала шпинделя. Если муфта А включена, движение передается непосредственно на шпиндель, если выключена – то через перебор с передаточным отношением I_n=Z₁/Z₂*Z₄/Z₃

5. реверсивный механизм из цилиндрических колес: если муфта Б включена вправо вращение на вал II передается через колеса Z₁/Z₂, если влево, то через Z₃/Z₄*Z₄/Z₅ с изменением направления вращения

6. реверсивный механизм из конических колес

Углы токарного резца. Главный угол в плане – φ – угол между проекцией главного режущего лезвия на основную плоскость и направлением подачи. Наиболее часто употребляются резцы с φ=45⁰. Уменьшение φ повышает чистоту обработки, но увеличивает давление резца на заготовку, что снижает точность обработки нежестких деталей (вообще φ=30⁰-90⁰).

1 Вспомогательный угол в плане – φ₁ – угол между проекцией вспомогательного режущего лезвия на основную плоскость и направлением, противоположным направлению подачи (φ₁=10⁰-15⁰). Иногда φ₁=0, что повышает чистоту обработки даже при больших подачах.

2 Угол при вершине – ε – образован проекциями главного и вспомогательного режущих лезвий на основную плоскость: ε= 180⁰- (φ₁+φ). Увеличение угла ε улучшает условия отвода тепла от режущих кромок и вершины (лезвий) резца, что способствует повышению его стойкости.

В главной секущей плоскости измеряют следующие главные углы резца:

· главный передний угол γ;

· главный задний угол α;

· угол заострения β;

· угол резания δ.

Главный передний угол γ – угол между передней поверхностью резца и плоскостью, перпендикулярной плоскости резания, проходящей через главное режущее лезвие. С увеличением угла γ уменьшается деформация срезаемого слоя, т. к. инструмент легче врезается в металл. Однако, при этом ухудшается теплоотвод и снижается стойкость резца (γ=+25⁰– -10⁰).

Главный задний угол α – угол между главной задней поверхностью резца и плоскостью резания (обычно α=6⁰–12⁰). Он служит для уменьшения трения между задней поверхностью резца и поверхностью заготовки.

Угол заострения β – угол между передней и задней главными поверхностями: α+β+γ=90⁰.

Угол резания – δ=α+β.

Силы резания и мощность. Срезание с заготовки слоя металла происходит под действием внешнего усилия, приложенного со стороны инструмента к обрабатываемой заготовке. Направление этого усилия совпадает с направлением скорости резания.

Работа, затрачиваемая на срезание припуска: А = А_у+А_п+А_т,

где А_у – работа, затрачиваемая на упругое деформирование металла;

А_п – то же на пластическое деформирование металла и его разрушение;

А_т – работа, затрачиваемая на преодоление сил трения задних поверхностей инструмента о заготовку и стружки о переднюю поверхность заготовки.

В результате сопротивления металла деформированию возникают реактивные силы, действующие со стороны заготовки на резец. Эти силы, действующие в разных направлениях, приводят к одной равнодействующей R – силе резания, точка приложения которой (принимается условно) расположена на рабочей части главного режущего лезвия резца.

Эту силу, в свою очередь, раскладывают на соответствующие, действующие по трем взаимно перпендикулярным направлениям: Р_x, Р_y, Р_z, совпадающими с движениями, совершаемыми при обработке: .

Вертикальная составляющая силы резания Р_z (главная составляющая) совпадает с направлением главного движения (она стремиться отжать резец вниз). По величине этой силы определяют эффективную мощность резания: N_е=Р_z*V/60*102 [квт], и полную мощность двигателя с учетом КПД (η): N_дв=N_е/η (η=0,05–0,90).

Радиальная составляющая Р_y – вызывает прогиб заготовки и отжимает резец, что может привести к искажению формы резца. Обычно Р_y=(0,3–0,5)Р_z.

Осевая составляющая Р_х – действует параллельно оси заготовки. По ней рассчитывают механизм подачи станка. Обычно Р_х=(0,15–0,30)Р_z.

Дата добавления: 2014-01-11