2.2.2.5 计算切削力、切削扭矩及切削功率
F?26Df0.8HB0.6 (2-1) T?10D1.9f0.8HB0.6 (2-2)
P?Tv (2-3)
9740?D式中:F—切削力(N);
T—切削转矩(N·mm); P—切削功率(kW); v—切削速度(m/min);
f—进给量(mm/r);
D—加工(或钻头)直径(mm); HB—布氏硬度,
1HB?HBmax?(HBmax?HBmin) (2-4)
3本设计中,HBmax=240,HBmin=200,得HB=227。 由以上公式可得:
左面 单根 1~14轴 F=715.6N T=1524.6N/mm P=0.0744kW 15轴 F=2119.5N T=7858.4N/mm P=0.2134kW 右面 单根 1~9轴 F=715.6N T=1524.6N/mm P=0.0744kW 10轴 F=907.8N T=2396.1N/mm P=0.1161kW
后面 单根 1~6轴 F=715.6N T=1524.6N/mm P=0.0744kW 总的切削功率:即求各面上所有轴的切削功率之和 左面 PW=14×0.0744+0.2134=1.255(kW) 右面 PW=9×0.0744+0.1161=0.7857(kW) 后面 PW=6×0.2134=1.2804(kW) 实际切削功率:
根据手册,P=(1.5~2.5)PW,因为是多轴加工,故取定P=1.5 PW则 左主轴箱 P=1.5×1.255=1.9(kW) 右主轴箱 P=1.5×0.7857=1.2(kW) 后主轴箱 P=1.5×1.2804=1.9(kW) 2.2.2.6 确定主轴尺寸及外伸尺寸
d?B410T (2-5)
式中:d—轴的直径;
T—轴所传递的转矩(N·M);
B—系数。(本课题中主轴为非刚性主轴,取B=6.2)
a) 左主轴箱:轴1~14 d=6.2×410?1524.6?10?3=12.3(mm) 轴15 d=6.2×410?7858.4?10?3=18.5mm
b) 右主轴箱:轴1~9 d=6.2×410?1524.6?10?3=12.3(mm)
轴10 d=6.2×410?2396.1?10?3=13.7mm c) 后主轴箱:轴1~6 d=6.2×410?7858.4?10?3=18.5(mm)
考虑到安装过程中轴的互换性、安装方便等因素,则左主轴中:1~14主轴直径都取φ15,15主轴的直径取φ20;右主轴中:1~9主轴直径都取φ15,10主轴的直径取φ15;后主轴中:1~6主轴直径都取φ20。