Вопрос 10. Силовые характеристики процесса резания. Силы в системе спид и в зоне резания.

С резаемый слой давит на резец с силой Р, являющейся геометрической суммой нормальных сил и сил трения, действующих на его передней и задней поверхностях. В общем случае сила резания не расположена в главной секущей плоскости NN, а составляет некоторый угол. При изменении обрабатывающего материала, геометрических параметров резца и режима резания Р изменяется не только свою величину, но и направление относительно детали и резца. Поэтому при определении расходуемой на резание мощности, расчетах на прочность и жесткость резца и отдельных деталей и углов токарного станка силу резания Р раскладывают на три координатные оси Z, Y, X, получают составляющие . - окружная сила;

10 Область применения и основные узлы токарно карусельных станков

Назначение станка. Станок предназначен для обточки и расточ­ки цилиндрических, конических и фасон-ных поверхностей, подрез­ки торцов и сверления отверстий в крупногабаритных деталях класса дисков и втулок, высота которых не превышает 1,5—2 диа­метров.

Наиболее характерными деталями, обрабатываемыми на ка­русельном станке 1553, являются маховики, заготовки зубчатых колес, диски турбин, бандажи и т. п.

Основные узлы станка (рис. 27). А — коробка подач левого верхнего суппорта; Б—левый верхний поворотный суппорт с рез­цедержателем; В — траверса; Г — правый верхний суппорт с ре­вольверной головкой; Д — портал с механизмом перемещения траверсы; Е, К — стойки; Ж — коробка подач правого верхнего суппорта; 3 — боковой суппорт с коробкой подач; Я —станина, с планшайбой и коробкой скоростей.

Конструктивные особенности. Станок снабжен блокирующим механизмом, устраняющим возможность одновременного включе­ния рабочей подачи и ускоренного хода суппортов.

Для облегчения вертикальных перемещений ползунов суппорты снабжены пружинными механизмами уравновешивания. Конст­рукция коробок подач -обеспечивает возможность установки при­способлений для обработки конусных поверхностей без разворо­та верхнего поворотного суппорта.

Механизмы перемещения и зажима траверсы сблокированы и расположены в портале.

10. СХЕМЫ РЫЧАЖНО-ШАРНИРНЫХ ЗАЖИМНЫХ УСТРОЙСТВ.

Эти механизмы обычно применяются в качестве усилителей приводов. По конструкции они делятся на одно-рычажные, двух рычажные одностороннего действия, двух рычажные двухстороннего действия (само центрирующие). Свойством самоторможения не обладают. Одно-рычажные шарнирные механизмы

Н а рис (см. ниже) показана схема одно-рычажного механизма с роликом. Рычаг 1 через обычный рычаг 2 зажимает деталь 3 и находится в равновесии. Исходная сила Q и реакция N со стороны опоры ролика заменяются равнодействующей R, направленной вдоль рычага. После разложения R в точке С получены силы W и Q.

Из треугольника сил WCR для идеального механизма находим:

С ледовательно, идеальный однорычажный механизм, как и клиновой, при   0 развивает силу W_ИД  ∞.

Сила, развиваемая реальным механизмом, определяется по формуле:

г де  — дополнительный угол к углу наклона , которым учитываются потери на трение скольжения в шарнирах;  = argsin f d/L

tg _ПР1 — приведенный коэффициент трения качения, которым учитываются потери на трение в роликовой опоре:

d - диаметр осей шарниров и ролика;

D — наружный диаметр ролика;

L — расстояние между осями

f — коэффициент трения скольжения в шарнирах и на оси ролика;

tg ₁ - коэффициент трения скольжения на опоре ролика.

Значение угла  можно определить из схемы, приведенной на рис ниже, где r — радиусы отверстий рычага. Из центров отверстий радиусом  = rf описаны две окружности трения (показаны пунктиром). К этим окружностям проведена касательная ХХ угол, заключенный между этой касательной и линией центров АВ, и будет углом .

Д ля определения угла  проведена пунктиром линия СВ параллельно касательной ХХ на расстоянии 2 от центра.

Из прямоугольного треугольника АСВ находим:

При коэффициенте трения f = 0,1 угол  незначительный. Так, например, при d / L = 0,2  = 1⁰10’.

Одной из характеристик механизма является так называемый «запас хода», значение которого находим из прямоугольного треугольника АВС (фиг. 47). При перемещении рычага 1 из положения, показанного на фигуре, в вертикальное положение, т. е. в положение «распора» ( = 0), его точка А приложения исходной силы Q проходит путь: S_Q =АВ = L sin , а точка С приложения силы W соответственно проходит путь: S_W = L— ВС =L—L cos ;

окончательно: S_W = L (1 —cos ), где L — длина рычага.

Путь S_W — запас хода. При   0, cos   1, S_W  0, т. e. запас хода при малых углах наклона  очень небольшой. Так, например, при длине рычага L = 100 мм,  = 10° запас хода S_W = 1,5 мм. при  = 5⁰; S_W = 0,5 мм.

В связи с малым значением запаса хода при конструировании рычажно-шарнирных мех-мов придерживаются следующего порядка:

1) назначают длину рычага L;

2) за исходное положение механизма в момент начала зажима принимают положение для крепления детали с наименьшим предельным размером и в этом положении полагают угол наклона рычага  = 5⁰.

Т огда, например, при L =- 100 мм, запас хода S_W = 0,5 мм пойдет на затягивание; другие детали из партии с большим размером будут зажиматься под углами  > 5°. Следовательно, при любых колебаниях размера заготовок механизм будет работать нормально.

Двухрычажные шарнирные механизмы одностороннего действия

Д ля идеальных механизмов из треугольника сил на (рис а) находим: