3.4 Расчет элементов крепления инструмента

Данный инструмент на валу крепится при помощи шайбы и гайки. Момент сил трения на контактных поверхностях должен быть больше, чем момент силы резания относительно центра вращения инструмента:

Где М_р – момент силы сопротивления резанию относительно центра вращения инструмента, Н∙м

М_тр – момент сил трения на опорных поверхностях крепёжных шайб относительно ост вращения фрезы, Н∙м

α – коэффициент запаса (α ≥ 4 – 5)

На рисунке 3.2 изображена схема действия сил для определения силы трения на шайбе:

Рисунок 3.2 – Схема действия сил для определения силы трения на шайбе

Уравнение моментов будет иметь следующий вид:

(3.1)

Для расчетов примем диаметр инструмента – средний диаметр:

Диаметр шайбы найдем из условия: , тогда посадочный диаметр будет равен

На основе выше указанных данных принимаем стандартную резьбу в креплении со следующими параметрами:

Шаг резьбы t=2мм;

Угол подъема винтовой линии β=30°;

Средний диаметр резьбы d_ср=47,35мм.

Для дальнейших расчетов необходимо определить η_н – КПД резьбы винтовой нарезки на конце вала,

,

Где ρ – угол трения

, где f- коэффициент трения (f=0,15)

Из 3.1 выразим силу трения на шайбе:

Силу резания примем из выше проведенных расчетов при скорости подачи u=45м/мин и высоте пропила h=25мм – F_рез=536Н.

Тогда пара сил трении будет равна:

С другой стороны ,

N – сила, нормальная к плоскости инструмента, создаваемая при вращении гайки

Тогда

Рисунок 3.3 – Расчетная схема крепления инструмента

Сила затяжки инструмента (см. рис.3.3)

,

Примем α=4

Для определения необходимого усилия, прикладываемого на ключе для затяжки инструмента, запишем уравнение работ:

- работа силы нормального давления гайки в период одного оборота ключа;

- работа силы трения на контактной поверхности гайки с шайбой в период одного оборота ключа;

- работа усилия на ключе в пределах одного оборота ключа.

Распишем значения работ:

Где l – длина ключа

4. Технология изготовления и подготовки инструмента.

В данном разделе представим технологическую карту изготовления ножа фрезы и подготовку его к работе в виде таблицы 4.1.

Для получения готового ножа в виде заготовки возьмем стальной брусок размерами 125х45х18 с учетом припусков на обработку.

Таблица 4.1 – Технологический процесс изготовления ножа

№	Вид обработки	Используемое оборудование	Режим работы
1	Получение заготовки	Фрезерно-отрезной станок 8В66	n=958 мин-1 V=240м/мин S=0,16 мм/об
2	Фрезерование плоскостей под размер с припуском на чистовое шлифование	Станок горизонтально-фрезерный 6М82	n=1500мин-1 V=50 м/мин S=0,1 мм/об
3	Фрезеруем сторону резца под углом 35°	Универсально-фрезерный станок 3В75, тиски станочные.	n=1500мин-1 V=45 м/мин S=0,1 мм/об
4	Фрезеруем паз для центровки ножа в посадочном месте	Станок горизонтально-фрезерный 6М82	n=1500мин-1 V=50 м/мин S=0,1 мм/об
5	Просверлим отверстии для крепления винтом (d=5мм)	Токарно-винторезный станок 1К62	n=385 мин-1 V=80 м/мин S=0,5 мм/об
6	Шлифуем все поверхности для удаления возможных неровностей	Плоскошлифовальный станок 3Г71Б	Vст.=45 м/мин, Подача мм/об: вертикальная-0,05; поперечная-3.

Рисунок 4.1 – Заготовка ножа