Расчет металлорежущих станков. Выпуск третий: Конспект лекций, страница 6

Из рис. 6 можем написать, что

и соответственно

а также на основании (96) найдем, что

Подставляя эти значения в (86), будем иметь:

Аналогичная подстановка в уравнение (106) дает:

откуда удельное давление

При  формула принимает вид, соответствующий прямоугольному сечению направляющих.

Делаем подстановку  в (8в) и соответствующее сок­ращение, после чего приходим к уравнению:

Отсюда расчетная формула для определения тяговой силы необходимой для перемещения шпиндельной бабки, выража­ется в таком виде:

Подставляя значение тяговой силы Q из (8г) в правую часть равенства (10г), в результате получаем формулу для определения удельного давления:

Преобразование и упрощение этой формулы приводит к следующему ее виду:

В случае прямоугольных направляющих угол   и соответствующая расчетная фор­мула удельного давления будет:

которая имеет идентичный вид с (Зг).

При  формула (8г) для Q принимает вид (1г), со­ответствующий случаю, когда направляющие имеют прямо­угольное сечение.

Косоугольные направляющие в поперечном сечении имеют угол , что соответствует

При этом значении угла  формула (8г) принимает вид:

Определив тяговую силу по предварительно найденно­му значению Р и намеченным параметрам  а также за­давшись шириной скошенной грани направляющих  опре­деляем удельное давление  пользуясь формулой (8 г). Най­денное таким образом удельное давление сопоставляется с до­пускаемым. Так обычно поступает опытный конструктор. Можно поступить и наоборот: задаться  и определив предварительно Р и Q, рассчитать ширину скошенной грани направляющих но формуле:

Для угла  формула для Q принимает вид (1г), которая выведена для прямоуголь­ных направляющих.

Приняв значение  форму­ла (8г) будет иметь вид:

Формула, выражающая удельное давление, в этом случае выразится так:

где Q — тяговая сила;  

2) Шпиндельная бабка укреплена на станине неподвижно при работе сверлильного станка

Вертикальносверлильные станки небольших и средних размеров имеют косоугольные направляющие станины, для установки шпиндельной бабки. Причем шпиндельная бабка устанавливается на станине неподвижно при работе станка.

Ниже приводится рассмотрение устойчивого равновесия шпиндельной бабки с применением основных положений ме­ханики и резания металлов при сверлении на станке и выво­дятся расчетные формулы для определения основных пара­метров кронштейна.

а) Вывод зависимостей для определения основных размеров      направляющих шпиндельной бабки сверлильного станка

На рис. 7 изображена расчетная схема, позволяющая опре­делить основные размеры направляющих и расчет шпиндель­ной бабки на устойчивость.

В принципе на шпиндельную бабку по рис. 7 действуют те же силы, что и по рис. 4. Разница только в том, что в вертикальной плоскости мы имеем проекцию  а в случае прямоугольных направляющих реакция  проектируется в натуральную величину в той же плоскости.

Учитывая сказанное, составляем уравнение равновесия сил, действующих на шпиндельную бабку:

где Р—имеет прежнее значение;

Из уравнения (12) следует, чтоНа этом основании уравнение (11) можем записать так:

и соответственно

Рис. 7. Расчетная схема к определению основ­ных размеров плоских косоугольных направляю­щих. Шпиндельная бабка укреплена неподвиж­но на станине сверлильного станка.

Из рассмотрения эпюры удельных давлении на гранях на­правляющих следует, что

где —имеет прежнее значение [см. (6а), (13а)]

Аналогично определяется значение реакции

где  —приведенная ширина задней грани. Координаты центров давлений на задних гранях направля­ющих определяются так же, как и в случае прямоугольных направляющих, а именно   (см.стр.17).

Значение определяем в зависимости от l и b. Подставляем значения  а также  в уравнение (13), в ре­зультате получаем:

При ,тогда значение  принимает вид (76), что соответствует прямоугольным направляющим.

Значения l и b показаны на рис. 7.