Расчет металлорежущих станков. Выпуск третий: Конспект лекций, страница 12

С целью повышения долговечности работы станка в случае а) целесообразно изготовлять плоскости несимметричной пе­редней призматической направляющей одинаковой ширины, как это показано на рис. 16.

В случае б) призма в существующих станках обычно де-лается равнобокой. Учитывая, что обточка выполняется в большем количестве случаев, чем расточка, целесообразно. с точки зрения равномерного износа, внутреннюю плоскость призматической направляющей делать шире, чем внешнюю, как указано на рис. 17 и осуществлено в отечественном станке модели 1К-62.

2. О РАСЧЕТЕ ТЯГОВЫХ СИЛ В ТОКАРНЫХ И ТОКАРНО-ВИНТОРЕЗНЫХ СТАНКАХ

Для определения тяговой силы токарного или токарно-вин­торезного станка рассматриваем суппорт как жесткое тело в трех проекциях и составляем шесть уравнений равновесия сил, действующих на него в пространстве.

Первая проекция изображается в плоскости поперечного сечения станины.                                     -

Вторая проекция представляет собой вид на суппорт в го­ризонтальной плоскости.

Третья проекция — вид на вертикальную плоскость, па­раллельную плоскости симметрии станины.

Силами, действующими на суппорт при токарной обработ­ке, являются составляющие силы резания, силы трения и тя­говая сила, действующая на шестерню и рейку (движение суп­порту передается через ходовой валик).

В результате рассмотрения сил в трех проекциях составля­ются шесть уравнений равновесия с шестью неизвестными. Одной из неизвестных, которая при этом рассчитывается, яв­ляется тяговая сила. Пользуясь таким методом, выведена формула, выражающая тяговую силу, в зависимости от со­ставляющих сил резания в следующем виде:

где

—составляющие силы резания, значения которых при                                                     расчете берутся макси­мальными;

A, В, С иD — коэффициенты, учитывающие профиль направляющих и основные размеры суппорта;

G — вес суппорта в кг;

  — коэффициент трения. Причем коэффи­циенты A, В, С и D — определены при

Применительно к станкам средних размеров с высотой центров h=200 мм произведен расчет указанных коэффици­ентов А, В, С, D и приведен в таблице 1

Та

№ п. п.	Профиль направляющих токарных и токарно-винторезных станков	А	B	C	D
1	Плоские прямоугольные направля­ющие.	0,82	2,47	1,02	1,02
2	Плоские косоугольные направляющие	1,78	3,08	1,06	1,06
3	Передняя призматическая симметричная и задняя плоская прямоугольная направляющие.	1,68	2,78	1,8	1,8
4	Передняя призматическая несимметричная и задняя плоская прямоугольная направляющие.	2,1	2,2	1,4	1,4
5	Призматические симметричные направляющие	1,9	2,48	1,48	1,48

Для случая, когда в станке применяют направляющие, указанные в п. 3 (передняя призматическая симметричная и задняя плоская прямоугольная направляющие), расчетная формула для определения тяговой силы принимает вид:

При нарезании винтов, когда суппорт приводится в посту пателыюе движение с помощью винтовой передачи—ходово­го винта и гайки, встроенной в суппорт, сопротивление дви­жению суппорта преодолевается ходовым винтом. Так как хо­довой винт расположен ниже рейки, то при работе по ходово­му винту (иарезание резьбы) перекос суппорта будет больше, чем при токарной обработке, при одинаковых . по величине значениях составляющих сил резания.

Возникает вопрос, как определить составляющие силы ре­зания при нарезании винтов? Специальные опытные данные для определения составляющих сил резания при нарезании винтов в технической литературе отсутствуют. Имеются экспе­риментальные данные на отрезные и прорезные работы в нор­мативах на режимы резания. Этими данными можно восполь­зоваться для определения составляющих сил резания, дей­ствующих на резьбовой резец. На рис. 18 изображена глав­ная (тангенциальная) составляющая  определяемая из нормативов на отрезные (прорезные) работы. Здесь  на­правлена по касательной к средней винтовой линии нареза­емого винта, где а—угол подъема винтовой линии.