Выбор параметров танкетки станка по металлу производится по двум основным критериям - нагрузочной способности и жесткости, причем критерий жесткости часто является преобладающим. Рассмотрим основные рекомендации по расчету направляющих качения с танкетками с возвратом тел качения.
Для выбора размера танкетки по нагрузочной способности предварительно необходимо разработать схему их установки определить нагрузку на каждую из них. Под нагрузкой подразумевается наибольшая длительно действующая сила с учетом веса узла, предварительного натяга сил резания, определяемая из уравнений равновесия подвижного узла. Полученная нагрузка сравнивается с допустимой по каталогу. При этом необходимо иметь в виду следующие моменты.
В каталогах могут приводиться два вида допускаемых нагрузок:
- по долговечности (динамическая), определенная для конкретной величины базового пути опоры (обычно 250, 500, 1000 км);
- по статической прочности (допускаемая при кратковременных перегрузках).
В каталогах допускаемая нагрузка приводится для определенной твердости направляющих. Для меньших твердостей она умножается на коэффициент Ки. Например, при HRCэбаз=58, а HRCэфакт=55, то Kи=0,9.
Выбор размера танкетки по жесткости
Критерием здесь является величина приведенной в зону резания жесткости направляющих. Ее расчет производится в два этапа:
- определение жесткости в точке установка танкетки станка;
- приведение жесткости в зону резания
Ветчина жесткости танкетки, как правило, приведена в каталогах. Суммарная жесткость в точке установки опоры определяется с учетом направляющей, стыков и корпуса узла и может быть существенно ниже жесткости самой танкетки станка для обработки металла.
Определение величины предварительного натяга
При создании натяга с помощью регулировочных клиньев оптимальное усилие натяга по нормали к направляющей
Pн≈0,2-0,3[P]
где [P] - допускаемая нагрузка на танкетку станка (с учетом всех корректировок).
На чертежах, как правило, проставляется величина усилия вдоль оси клина.
При создании натяга с помощью пружин Рн должно быть не менее той действующей на опору нагрузки, при которой необходимо обеспечить нераскрытие стыка.
Расчет тяговых усилий танкетки станка
Усилие сопротивления перемещению без резания
Q=fΣN,
где f - приведенный коэффициент трения, f≈0,005 – 0,01;
ΣN- сумма нормальных реакций на всех гранях от сил веса и предварительного натяга.
Усилие сопротивления перемещению для черновых режимов
Q'≈P/η
где P - составляющая усилия резания, направления по перемещению;
η - КПД направляющих; η≈0,9.
