6.5.8. Расчет конического хвостовика сверла на проскальзывание

Стандартные спиральные сверла диаметрами 6. ..80 мм выпускают с коническими хвостовиками, в которых используют конус Морзе [60]. Для выяснения возможности проскальзывания (непроскальзы­вания) такого хвостовика в шпинделе станка или переходной втулке необходимо провести расчет максимального крутящего момента, ко­торый может передать конус, т. е. того предельного момента, по дос­тижении которого будет наблюдаться проскальзывание.

Осевое усилие, действующее на конический хвостовик, считают равным осевому усилию резания:

(6.71)

где С_р — коэффициент, учитывающий условия обработки; у — пока­затель степени, зависящий от величины подачи; к_мр — коэффициент, учитывающий свойства обрабатываемого материала.

При сжатии силой Ро двух конических поверхностей между ними возникает трение, момент которого может быть определен формулой

(6.72)

Таблица 6.3. Размеры конусов Морзе, мм [62]

Обозначе­ние	Угол а/2	А		D	h	h
0	1°29'27"	9,2	9,045	6,1	59,5	56,5
1	1°25'63"	12,2	12,065	9	65,5	62
2	1°25'76"	18	17,780	14	80	75
3	1°26'16"	24,1	23,825	19,1	99	94
4	1°29'15"	31,6	31,267	25,2	124	117,5
5	1°30'27"	44,7	44,399	36,5	156	149,5
6	1°29'56"	63,8	63,348	52,4	218	210

Приведенный радиус принимают равным среднему радиусу:

(6.74)

где г_х и г_г — максимальный и минимальный радиусы; d, D_x — соот­ветствующие диаметры рабочей части конуса (рис. 6.48; табл. 6.3).

Величина г_прив зависит от закона распределения элементарных сил трения на трущихся поверхностях, т. е. от точности изготовления сопряженных конических поверхностей. Принимая приведенный радиус равным среднему, считают, что при установке обеспечивается полное прилегание конической поверхности хвостовика к сопряжен­ной поверхности шпинделя станка.

Расчетный крутящий момент Мр определяют исходя из макси­мального крутящего момента резания М_кр, возникающего при обра­ботке:

где /— коэффициент трения между коническими поверхностями; при трении всухую принимают /= 0,1...0,15; Р— среднее удельное давление мПа; F — площадь соприкосновения поверхностей. Среднее удельное давление рассчитывают по формуле

(6.73)

где а — угол наклона конуса, равный половине угла при вершине (табл. 6.3).

178

Рис. 6.48. Схема наружного конуса Морзе с лапкой

г де С_м, q_M,y_M — коэффициент пропорциональности и показатели сте­пени у диаметра и подачи, зависящие от конкретных условий обра­ботки; р — коэффициент запаса сцепления, гарантирующий работу соединения без проскальзывания при уменьшении коэффициента трения или приведенного радиуса против расчетных; принимается в пределах 1,25...1,5.

Чтобы избежать проскальзывания, расчетный крутящий момент должен быть меньше или равен крутящему моменту трения

(6.76)