Курсовая работа: Инструментальная наладка - файл n3.doc

Курсовая работа: Инструментальная наладка
скачать (546 kb.)
Доступные файлы (4):
n1.cdw
n2.frw
n3.doc1515kb.03.11.2008 20:35скачать
n4.cdw

n3.doc



Омский Государственный Технический Университет

Кафедра: металлорежущие станки и инструменты.


ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА К КУРСОВОМУ ПРОЕКТУ.

Тема: проектирование инструментальной наладки на токарно-револьверный станок мод.IB34ОФ30 с ЧП. Расчет и проектирование червячной шлицевой фрезы.

Выполнил: ст.гр. ВМТ-414

Бекк А.В.

Проверил :к.т.н.Васильев Е.В.


Омск-2008

Содержание курсового проекта
1. Аннотация. 2

2. Конструкторская доработка чертежа детали . 3

2.1 Номинальные размеры. 3

2.2 Допуски. 3

2.3 Шероховатость поверхности. 4

3. Разработка инструментальной наладки. 4

3.1 План обработки детали. 4

3.2 Переходы. 5

3.3 Проектирование инструментальной наладки…………………………………..11

3.4 Схема установки инструментов в револьверной головке……………………..11

3.5 Разработка управляющих программ на переходы……………………………...11

4. Проектирование инструментальной наладки………………………..12

4.1 Обоснование выбора инструментального материала………………………….12

4.2 Проектирование 4-х инструментов из наладки……………………………...…14

5. Расчет и проектирование червячной шлицевой фрезы……………..18

5.1 Исходные данные.................................................................................................19

5.2 Графическое определение профиля....................................................................24

5.3 Конструирование фрезы......................................................................................25

7. Заключение………………………………………………………..……..27

8. Литература……………………………………………………………….28


1. Аннотация.
В данном курсовом проекте производится проектирование инструментов для механической обработки деталей в машиностроении.

В первой части работы производится разработка техпроцесса для изготовления детали из прутка на токарно-револьверном станке с ЧПУ. Производится конструкторская доработка чертежа детали по заданному контуру осевого сечения. Затем разрабатывается техпроцесс изготовления детали (план операций), проектируется инструментальная наладка.

После этого производится проектировка четырех режущих инструментов из наладки.


2. Конструкторская доработка чертежа детали.
Для детали назначим номинальные размеры, допуски шероховатости.
2.1 Номинальные размеры.
В качестве заготовки для обработки детали будем использовать пруток по ГОСТ 2590-71. Наибольший диаметр детали не должен выходить за пределы значений, допустимых по технической характеристике станка, т.е. 24...40 мм. Кроме того, учитываем припуск на обработку. Поэтому, наибольший диаметр детали не выходит за пределы значений 22…38 мм. Руководствуясь этим, примем наружный диаметр детали равным - 36 мм. Остальные размеры назначим конструктивно с сохранение конфигурации детали и в соответствии с рядами нормальных линейных размеров по ГОСТ 6639069 (рис. 1).




2




1;5;6;9;15;2;13;15;


Рис.1
2.2 Допуски.
Точность нарезания внутренней резьбы по квалитету – 7H. Допуски по квалитетам выбираем по таблице в [7], и проставляем вместе с номинальными размерами на детали (рис. 1).


Поля допусков располагаем относительно номинальных размеров следующим образом: в "плюс" - для диаметральных размеров внутренних поверхностей, в "минус" - для диаметральных размеров наружных поверхностей, симметрично - для остальных размеров.
2.3. Шероховатость поверхности.
Шероховатость поверхностей назначаем в соответствии с видом поверхности и точностью ее обработки (табл. 3 из [7]). Выбранная шероховатость показана на рисунке .


Вид поверхности



Квалитет

Шероховатость, мкм





Rz


Наружная


10 ... 14




10...40




8 ... 9


1,6...2,5




Внутренняя


12 ... 14




10...20




8 ... 11


1,6...6,3




Торцовая


10 ... 14


3,2...25




Резьбовая


7Н ... 8g


1,6...2,5





3. Разработка инструментальной наладки.
3.1. План обработки детали
При изготовлении детали (рис. 1) на токарном револьверном станке типовой является следующая последовательность обработки: чистовая порезка торца, наружная черновая обработка, внутренняя черновая, внутренняя чистовая, нарезания резьбы, отрезка. Эту последовательность принимаем за основу. Последовательность обработки детали по показана в таблице 2.

Таблица 1



оп.

Содержание перехода

Режущий инструмент

Наименование

Марка материала режущей части

1

-Подрезать торец

-Точить 38

-Точить 24


Резец токарный

с механическим

креплением

ВК8

2

Центровать торец на размер 50,2

Сверло центровочное

Р6М5

3

Сверлить отверстие 14+0,058 на глубину 45-

Сверло

Р6М5

4.


-Расточить отверстие 24+0,27 на глубину 330,3,


Резец токарный

расточной

ВК10

5.

-Нарезать резьбу М36x1,5-8g на длине 38 мм

Резец токарный для нарезания резьбы

ВК10

6.


Отрезать деталь на размер 41 мм

Резец отрезной

ВК8



3.2. Переходы
Переход – это часть технологической операции, выполняемая одним режущим инструментом. В каждой переходе указывает порядок обработки заготовки, поверхность обработки, основные размеры, предельные отклонения и шероховатости.


1переход




Координаты опорных точек траектории

Программа

Содержание команды

№ кад.

Кодовая запись кадра



точ

Х

Z

1

2

3

4

5

6












Т1

Вызвать на рабочую позицию инструмент, закрепленный в гнезде 1

и.т.

3800

10000



X3800

Переместить инструмент в исходную точку перехода на быстром ходу одновременно по двум осям












Z10000












М4

Задать левое вращение шпинделя












S400

Установить частоту вращения шпинделя 400 об/мин












F20

Установить рабочую подачу 0,2 мм/об












М08

Включить охлаждение

1

2400

0



X2400

Переместить инструмент в т.1 на быстром ходу одновременно по двум осям












Z0

2

0

0



X0

Переместить инструмент в т.2 по оси X на рабочей подаче

3

0

200



X200

Переместить инструмент в т.3 по оси Z на рабочей подаче

4

2200

200



X2200

Переместить инструмент в т.4 на быстром ходу по оси Z

5.

3800

-600



X3200

Переместить инструмент в т.5 на быстром ходу одновременно по двум осям












Z-600

6.

3800

-4100

15.

Z-4300

Переместить инструмент в т.6 по оси Z на рабочей подаче

7.

4300

-4100

16.

X4300

Переместить инструмент в т.7 по оси X на рабочей подаче

и.т.

0

0

17.

X0

Переместить инструмент в исходную точку перехода на быстром ходу одновременно по двум осям










18.

Z0

с.и.

0

Zс.и.

19.

X0

Переместить револьверную головку в точку смены инструмента на быстром ходу одновременно по двум осям










22.

Zс.и.


2 и 3 переходы












1.

Т2

Вызвать на рабочую позицию инструмент, закрепленный в гнезде 2

и.т.

0

2200

2.

Z2200

Переместить инструмент в исходную точку перехода по оси Z на быстром ходу










3.

S900

Установить частоту вращения шпинделя 900 об/мин










4.

F10

Установить рабочую подачу 0,1 мм/об

1

0

200

5.

Z200

Переместить инструмент в т1. по оси Z на быстром ходу

2

0

-200

6.

Z-200

Переместить инструмент в т.2по оси Z на рабочей подаче

и.т.

0

2200

7

Z2200

Переместить инструмент в и.т. по оси Z на быстром ходу

3 переход

3

4000

2200

8.

X4000

Переместить инструмент (центр. сверло) в т.3 по оси Z на быстром ходу

4

4000

2200

9.

Z2200

Переместить инструмент в т.4 на быстром ходу. Величина перемещения 2200 задана в относительной системе отсчета.

5

4000

-4500

10.

G73

Цикл глубокого сверления с периодически быстрым выводом сверла из заготовки через каждые 10мм пути рабочего хода.










11.

-4500










12.

P1000

с.и.

0

Zс.и.

13.

X0

Переместить револьверную головку в точку смены инструмента на быстром ходу одновременно по двум осям.










14.

Zс.и.





4 переход












Т3

Вызвать на рабочую позицию инструмент, закрепленный в гнезде 3

и.т.

0

10000



X0

Переместить инструмент в исходную точку перехода на быстром ходу одновременно по двум осям












Z10000












M4

Задать левое вращение шпинделя












S700

Установить частоту вращения шпинделя 700 об/мин












F20

Установить рабочую подачу 0,2 мм/об

1

2400

200



X2400

Переместить инструмент в исходную точку перехода на быстром ходу одновременно по двум осям












Z200

2.

2400

0

9.

Z0

Переместить инструмент в точку 2 перехода на рабочем ходу одновременно по двум осям

3.

1400

-3300

10.

X1400

Переместить инструмент в точку 3 рабочем ходу










11.

Z-3300

4.

1400

-4100

12.

Z-4100

Переместить инструмент в точку 3по оси Z рабочем ходу

и.т.

0

10000

14.

Z4000

Переместить инструмент в исходную точку перехода на быстром ходу по двум осям.

с.и.

0

Zс.и.



X0

Переместить револьверную головку в точку смены инструмента на быстром ходу одновременно по двум осям













Zс.и.


5 переход





5 переход










1.

T4

Вызвать на рабочую позицию инструмент, закрепленный в гнезде 4

и.т.

3500

10000

2.

X3500

Переместить инструмент в исходную точку перехода на быстром ходу одновременно по двум осям










3.

Z10000










4.

S700

Установить частоту вращения шпинделя 700 об/мин










5.

F20

Установить рабочую подачу 0,2 мм/об

1

3500

200

6.

Z200

Переместить инструмент в т.1 на быстром ходу по оси Z


2

3500

-4100

7.

Z-4100

Переместить инструмент в т.2 по оси Z на рабочей подаче

3

4100

-4100

8.

X4100

Переместить инструмент в т.3 по оси X на рабочей подаче

и.т.

3500

10000

11.

X3500

Переместить инструмент в исходную точку перехода на быстром ходу одновременно по двум осям










12

Z10000

с.и.

0

Zс.и.

13.




Переместить револьверную головку в точку смены инструмента на быстром ходу одновременно по двум осям










14.

Z


6 переход




6 переход












T5

Вызвать на рабочую позицию инструмент, закрепленный в гнезде 5

и.т.

4000

10000



~X4000

Переместить инструмент в исходную точку перехода на быстром ходу одновременно по двум осям

Z10000












S700

Установить частоту вращения шпинделя 700об /мин












F20

Установить рабочую подачу 0,2 мм/об

1

4000

-4100



~Z-4100

Переместить инструмент в т.1 на быстром ходу по оси Z

2

0

-4100



X0

Переместить инструмент в т.2 по оси X на рабочей подаче












M4

Установить левое вращение шпинделя

3

4000

-4100



Z-4100

Переместить инструмент в т.3 по оси Z на рабочей подаче

и. т.

4000

10000



~X4000

Переместить инструмент в исходную точку перехода на быстром ходу одновременно по двум осям

Z10000

с.и.

0

Zс.и.



Z

Переместить револьверную головку в точку смены инструмента на быстром ходу по оси Z

3.3. Проектирование инструментальной наладки
Проектирование наладки осуществляют на основе плана обработки детали. Раздел включает выполнение следующих работ:

  1. составление координатных чертежей на операцию;

  2. составление схемы установки инструментов в револьверной головке;

  3. составление управляющей программы на все переходы.


Начало координат т.О отсчитываем от центра правого торца заготовки, горизонтально проводим ось z, вертикально –х. Находим координаты каждой точки перехода относительно осей и записываем их дискретной величиной, т.е к размеру в мм добавляем два нуля. Значение координат выбираем из имеющихся размеров детали рисунок 1. Например при продольном точении инструмент проводим в к заготовки на 5-10мм больше чем диаметр заготовки, при расточки длину растачиваемой поверхности увеличиваем на 1-2 мм и ставим координаты соответствующей точки.

Координатные чертежи.
3.4. Схема установки инструментов в револьверной головке.
Схема установки инструментов представляет собой эскиз револьверной головки, шпинделя с закрепленной в нем заготовкой и порядок инструментов для обработки заготовки рисунок 2.
3.5.Разработка управляющих программ на переходы.
Получение формы и размеров на токарных станках с ЧПУ обеспечивается движением инструмента по траектории, заданной управляющей программой.

Управляющая программа представляет собой совокупность команд на языке программирования, соответствующая заданному алгоритму функционирования станка для обработки конкретной заготовки.

Для составления управляющей программы используют опорные точки.

К опорным точкам согласно ГОСТ 20523-80 относят точки расчетной траектории, в которых происходит изменения закона, описывающего траекторию, или условий траекторий технологического процесса.

Станок 1В340ФЗО оснащен оперативным устройством числового программного управления «Электроника НЦ-31», составления программ обработки, для которого не требуется специальной подготовки.

Ввод программы в память станка с ЧПУ, как правило, осуществляется с пульта управления.

4. Проектирование инструментов наладки.
4.1 Обоснование выбора инструментального материала.
Большинство конструкций металлорежущего инструмента изготовляют составными - рабочая часть состоит из инструментального материала, а крепежная из обычных конструкционных сталей (сталь 45, 50, 4ОХ и т.п., в случае тяжело нагруженных корпусов - сталь У10 или 9ХС).

Исключение составляют мелкоразмерные или слесарные инструменты, изготовляемые целиком из инструментального материала, а также инструменты, изготовляемые из углеродистых инструментальных сталей (ГОСТ 1435-74) и легированных инструментальных сталей (ГОСТ 5950-73).

Рабочую часть инструментов в виде пластин или стержней из быстрорежущей стали (ГОСТ 19265-73) соединяют с крепежной частью с помощью сварки. Эксплутационные и технологические свойства и рекомендуемые области применения наиболее распространенных быстрорежущих сталей выбираются из справочников.

В зависимости от режущих свойств и химического состава быстрорежущие стали делят на две группы: нормальной и повышенной красностойкости. К первой группе отнесены стали Р18, Р9, Р6М5, Р12 и др.

Быстрорежущие стали – сложнолегированные. В их состав входят: углерод, вольфрам, ванадий, хром, кобальт, молибден, марганец, никель, сера, фосфор, кремний. А у стали Р6М5, кроме того, молибден.

Сталь Р18 имеет удовлетворительную прочность и шлифуемость, широкий интервал оптимальных температур закаливания, но пониженную пластичность. Ее рекомендуется применять для изготовления всех видов режущих инструментов для обработки деталей из обычных конструкционных материалов.

Основной сталью группы нормальной красностойкости является сталь Р6М5. В ее составе: углерод 0,8-0,88%, вольфрам 5,-6,5%, хром 33,8-4,4%, ванадий 1,7-2,1%, молибден 5-5,5%. Эта сталь по режущим свойствам близка к стали Р18, но имеет повышенную склонность к обезуглероживанию при нагреве. Она значительно дешевле стали Р18. Ее широко применяют для изготовления режущих инструментов, используемых при обработке деталей из конструкционных материалов.

Вывод: наиболее подходящей маркой твердосплавной пластины для сверла и метчика при обработки данной детали является сталь Р6М5 из-за:

- своей относительной дешевизной по сравнению с другими сталями,

- широкой распространенности,

- высоких прочностных характеристик и т.д.

Твердые сплавы в виде пластин соединяют с крепежной частью с помощью пайки или специальных высокотемпературных клеев. Многогранные твердосплавные пластины закрепляют прихватами, винтами, клиньями и т.д.

Применение твердых сплавов позволяет получить большую экономию средств. Твердые металлокерамические сплавы отличаются от быстрорежущей стали большим содержанием вольфрама (до90%), а в некоторых марках также наличием титана (от5 до60%), образующих тугоплавкие карбиды,

При правильной эксплуатации инструменты, оснащенные пластинками из твердого сплава, обеспечивают более высокую эффективность (от 3 до 5 более раз) по машинному времени по сравнению с инструментами из быстрорежущей стали.

Твердые сплавы по своему химическому составу подразделяются на две группы:

  1. вольфрамокарбидные, состоящие из карбида вольфрама и твердого раствора карбида вольфрама в кобальте,

  2. титановольфрамокарбидныые, состоящие из карбида вольфрама, карбида титана и твердого раствора их карбидов в кобальте. С повышением содержания кобальта режущие свойства твердых сплавов понижаются, но зато повышается их прочность и вязкость.

Выбирая марку твердосплавной пластины, я отдал предпочтение вольфрамокарбидным пластинам, а именно сплаву ВК10 по следующим соображениям:

Проведя сравнительный анализ нескольких инструментальных материалов, а именно вольфрамокарбидные, титановольфрамокарбидные по таким параметрам, как твердость, теплопроводность, ударная вязкость и т.д., я пришел к выводу, что:

1) Раз теплопроводность вольфрамокарбидных сплавов почти не зависит от содержания кобальта и приближается к теплопроводности малоуглеродистой стали, а теплопроводность титановольфрамокарбидиых сплавов значительно ниже (в 2-3 раза) теплопроводности вольфрамокарбидных сплавов и приближается к теплопроводности быстрорежущей стали, то для расточного резца для глухих отверстий и отрезного резца лучше всего подходит вольфрамокарбидная пластина ВК10, так как эти резцы работают в условиях с плохим охлаждением, особенно расточной резец для глухих отверстий.

2)Титановольфрамокарбидные сплавы более чувствительны к трещинам, чем вольфрамокарбидные, причем с повышением процентного содержания титана склонность к трещинам резко возрастает.

3)Твердость является одним из важных свойств твердого сплава, так как от нее зависит износоустойчивость. Она у твердых сплавов в 5-8 раз выше, чем у быстрорежущей стали и возрастает с увеличением вольфрама или титана и уменьшением кобальта.

4)Сплав ВК10 обладает такой же универсальностью, как и наиболее распространенный из вольфрамокарбидных ВК8, однако:

а) режущие свойства (по скорости резания) у ВК10 на 30-70% лучше, чем у ВК8,

б) стойкость в 2-5 раз выше, чем у ВК8.

5) сплав ВК10 показывает хорошие результаты:

а) при черновом и чистовом точении,

6) при работе с ударами и с неравномерным припуском

в) при расточных, включая алмазное точение, и отрезных (отрезные резцы) операциях.

г) при обработке высокотвердых чугунов.

д) при обработке жаропрочных материалов, титановых сталей и сплавов.

6) Особенностью сплава ВК10 его меньшая склонность к выкрашиванию режущих кромок.

Для резца с механическим креплением выберем сплав ВК10. Он относится к новой группе титановых сплавов, в которых карбид вольфрама заменен карбидом титана или карбонитридом, а связкой является никель, железо, молибден.

Этот сплав отличается высокой окалиностойкостью, малым коэффициентом трения, пониженной твердостью, склонностью к трещенообразованию при пайке.

Безвольфрамовые сплавы показывают хорошие результаты при получистовой обработке вязких металлов, конструкционных металлов, никеля и бронзы
4.2. Проектирование 4-х инструментов из наладки.
Инструмент №1: Резец с механическим креплением.

Применение многогранных твердосплавных неперетачиваемых пластин на резцах обеспечивает:

-повышение стойкости на 20-25% по сравнению с напаянными резцами;

-возможность повышения режимов резания за счет простоты восстановления режущих свойств многогранных пластин путем их поворота;

-сокращение затрат на инструмент в 2-3 раза, потерь вольфрама. и кобальта в 4-5 раз, вспомогательного времени на смену и переточку резцов;

-упрощение инструментального хозяйства.

В данном курсовом проекте выбран резец токарный резьбовой 2660-0003 ГОСТ 24996-81 со следующими параметрами:

-режущая пластина 196524 0360 220416- 1 ГОСТ 19046-80

-материал режущей пластины - твердый сплав ВК8 ГОСТ 3882-74;

-материал державки резца СТ 40-ГОСТ 4543-71 40...45HRC

-режущая пластина должна закрепляться плотно, без покачивания. Зазор между нижней опорной поверхностью гнезда державки и опорной пластиной не допускается. Зазор между рабочей и опорной поверхностями не допускается. Контролировать на просвет.

- опорная пластина не должна выступать за пределы гнезда больше, чем на 0,5 мм

-шероховатость рабочей поверхности RZ 6,3


Инструмент №2: Спиральное сверло с коническим хвостовиком.


Спиральное сверло 14 предназначено для сверления глухого отверстия 14 мм на глубину 45мм в заготовке детали.

Обоснование выбора материала режущей и хвостовой части сверла.

Для экономии быстрорежущей стали все сверла с коническим хвостовиком более 6 мм изготовляются сварными.

В основном, сверла делают из быстрорежущих сталей. Твердосплавные сверла делают для обработки конструкционных сталей высокой твердости (45...56HRC), обработке чугуна и пластмасс. Исходя из твердости обрабатываемого материала – 207 НВ, принимаем решение об изготовлении сверла из быстрорежущей стали Р6М5 ГОСТ 19265-73. Крепежную часть сверла изготовим из стали 40Х (ГОСТ 454-74).
Выбор геометрических параметров сверла.

Задний угол . Величина заднего угла на сверле зависит от положения рассматриваемой точки режущего лезвия. Задний угол имеет наибольшую величину у сердцевины сверла и наименьшую величину - на наружном диаметре. Выбираем: .= 12°.

Передний угол. Также является величиной переменной вдоль режущего лезвия и зависит, кроме того, от угла наклона винтовых канавок  и угла при вершине 2. Передняя поверхность на сверле не затачивается и величина переднего угла на чертеже не проставляется.

Угол при вершине сверла. Принимаем: 2125°.

Угол наклона винтовых канавок. Угол наклона винтовых канавок определяет жесткость сверла, величину переднего угла, свободу выхода стружки и др. Назначаем  = 30°.

Угол наклона поперечной кромки. При одном и том же угле  определенному положению задних поверхностей соответствует вполне определенная величина угла  и длина поперечной кромки и поэтому угол служит до известной степени критерием правильности заточки сверла. Назначаем:  = 45°.

Расчет, назначение конструктивных размеров сверла.

Спиральные сверла одного и того же диаметра в зависимости от серии бывают различной длины. Длина сверла характеризуется его серией. В связи с тем, что длина рабочей части сверла определяет его стойкость, жесткость, прочность и виброустойчивость, желательно во всех случаях выбирать сверло минимальной длины. Серия сверла должна быть выбрана таким образом, чтобы

lо ГОСТ ? lо расч.

Расчетная длина рабочей части сверла lо , равна расстоянию от вершины сверла до конца стружечной канавки, может быть определена по формуле:

lо = lр + lвых + lд + lв + lп + lк + lф,

где

lр - длина режущей части сверла lр = 0.3*dсв = 0.3*14 = 4.2 мм;

lвых - величина выхода сверла из отверстия lвых = 0 (т.к. отверстие глухое);

lд - толщина детали или глубина сверления, если отверстие глухое lд = 45 мм;

lв - толщина кондукторной втулки lв = 0 ;

lп - запас на переточку lп =  l * (i +1), где

 l - величина, срезаемая за одну переточку, измеренная в направлении оси,  l = 1 мм.;

i - число переточек i = 40;

lп = 1*(40+1) = 41 мм;

lк - величина, характеризующая увеличение длины сверла для возможности свободного выхода стружки при полностью сточенном сверле;

lф - величина, характеризующая уменьшение глубины канавки, полученной при работе канавочной фрезы

lк + lф = 1.5*dсв = 1.5*14 = 21 мм,

тогда

l0 = 4.2 + 0 +55 + 0 + 41 + 21 = 121.2 мм.

В соответствии с ГОСТ 12121-77 (" Сверла спиральные из быстрорежущей стали с коническим хвостовиком ") уточняем значения l0 и общей длины L :

l0 ГОСТ = 150 мм; L = 230 мм.

Положение сварного шва на сверле : lс = l0 + (2...3) = 153 мм.

Диаметр сердцевины сверла dс выбирается в зависимости от диаметра сверла и инструментального материала

dс = 0.15*dсв = 0.15 * 14 = 2.1 мм.

Ширина ленточки fл = (0.45...0.32)*sqrt(dс) = 0.7 мм.

Высота ленточки hл = (0.05...0.025)*dс = 0.4 мм.

Центровые отверстия на сверлах изготовляются в соответствии с ГОСТ 14034-74.
Сверло 2302-0846 ГОСТ 20697-75 - 4мм


Инструмент №3: Резец расточной с пластиной из твердого сплава.



Резец расточной предназначен для обработки ступенчатого глухого отверстия.

В качестве режущей части резца применяется пластинка из твердого сплава. Пластина изготавливается из твердого сплава ВК10 в соответствии с требованиями ГОСТ 25397-82.

Паять пластину ВК8 ГОСТ 2209-69.Паять латунью Ла63 по ГОСТ 15527-70.Рекомендуемая толщина слоя припоя 0,05-0,1 мм. Разрыв слоя припоя не допускается.

Материал рабочей части 63...65 HRC, державки резца-40...45 HRC.

Материал державки резца Ст 40х-ГОСТ 4543-71.

На рабочей части резца не должно быть трещин и выкрашиваний.

Так же резец должен удовлетворять условию наименьшего растачиваемого отверстия в нашем случае 16

Угол при вершине резца  должен быть равен 8°.

В соответсвии с этими требованиями выбираем –

Резец 2101-0601 ВК10 ГОСТ 18883-73


Инструмент №4: Резец токарный отрезной(прорезной) с пластиной из твердого сплава.



Материал державки Ст 40х-ГОСТ 4543-71

Режущая часть резца ВК8 ГОСТ 3882-74

Паять пластину 13572 ГОСТ 17163-82 ВК6

Паять припоем марки ПрМНМц 68-4-2 или Л63 по ГОСТ 15527-74. Слой припоя толщиной до 0,2 мм. Разрыв паяного шва между опорными поверхностями рабочей пластины и державки не должны превышать 10%.

Прижоги, трещины и сколы на режущей части не допускаются. Контролировать при пятикратном увеличении.
5.Расчет и проектирование червячной шлицевой фрезы.
Червячные шлицевые фрезы относятся к большей группе режущих инструментов, работающих по методу огибания (обкатки).Обкаточные инструменты являются наиболее сложными как по конструированию, так и по изготовлению.

В состав задания на проектирование червячной шлицевой фрезы входит:

-графическое определение профиля зуба

-расчет основных конструктивных элементов фрезы

-конструирование фрезы

-составление рабочего чертежа

5.1. Исходные данные:

В задании на проектирование приведено условное обозначение шлицевого вала по ГОСТ 1139-80 (СТ СЭВ 187-75), подлежащего обработки фрезой, конструкцию которой предстоит разработать.

Обозначение содержит: букву, указывающую поверхность центрирования, число зубьев и основание номинальных размеров торцевого сечения вала, обозначение полей допусков, помещенные после соответствующих размеров.

10*102f8*112e9*16f7

Число зубьев 10, d внутр. 102 мм, по посадке f8, D наруж. 112 мм, по посадке e9, ширина зуба в=16 мм, по посадке f7.

Основные размеры торцевого сечения и числа зубьев шлицевых валов установленные ГОСТ 1139-80 «Соединения шлицевые прямобочные.»

Боковые стороны каждого зуба вала должны быть // оси симметрии зуба до пересечения с окружностью диаметра d.

Предельные отклонения размеров для рекомендуемых полей допусков вала:

10*102*112: z=10 число зубьев

d=102

D=112

d не менее 6,30

c номинальное 0,5, предельные отклонения +0,3

Вал средней серии.

Предельные отклонения размеров,мкм:

102 (-0,036 и -0,09), 112 (-0,072 и -0,159), 10(-,016 и -0,034)

1.Расчетный наружный диаметр шлицевого вала




2. Расчетный внутренний диаметр шлицевого вала





3.Расчетная ширина шлица





4.Диаметр начальной окружности вала





5.Угол шлица





6.Минимальное значение углового параметра





7.Максимальное значение углового параметра





8.Значение углового параметра для второй точки





9. Значение углового параметра для третьей точки





10. . Значение углового параметра для четвертой точки





11.Абсциссы точек профиля фрезы


















12. Ординаты точек профиля фрезы



















13. Абсцисса центра заменяющей окружности





14. Ордината центра заменяющей окружности





15.Радиус заменяющей окружности





16.Коэффициенты уравнения отклонений заменяющей окружности









17.Величины углов, соответствующие наибольшим отклонениям








18. Абсциссы точек, соответствующие наибольшим отклонениям








19. . Ординаты точек, соответствующие наибольшим отклонениям









20.Наибольшие отклонения точек заменяющей окружности от теоретической кривой



??_1





21.Суммарная величина отклонений





22.Шаг витков фрезы по нормали





23.Толщина зуба фрезы по начальной прямой





24. Толщина зуба для третьей и четвертой точек профиля зуба









25.Высота головки зуба фрезы до усика





26. .Высота головки зуба фрезы





27.Угол фаски



28.Высота фаски





29.Величина смещения фаски от начальной прямой





30.Ширина канавки по дну впадины профиля фрезы





31.Глубина канавки



32.Полная высота зуба фрезы





33. Высота шлифованной части зуба фрезы





34. Высота усика





35.Ширина выкружки шлицевого вала





36.Ширина усика



37.Угловой параметр уравнения проверки ширины выкружки валика





38.Проверка условия по ширине выкружки валика





39.Угол усика



40.Передний угол



41.Задний угол на вершине зуба фрезы



42. Угловой параметр уравнения бокового угла





43. Задний угол на боковых сторонах зуба



44.Число зубьев фрезы



45.Угол канавки



46.Радиус закругления канавки



47.Величины затылования зуба







48.Глубина канавки





49.



50.



51. 

52.



53.


5.2 Графическое определение профиля.
При конструировании червячной шлицевой фрезы определение профиля зуба в нормальном сечении представляет задачу трудоемкую и ответственную.

Предварительные вычисления:

1.Вычислить расчетный диаметр Dр окружности выступа валика Dр=56,99 мм

2.Вычислить расчетную ширину шлица вр = 10,006 мм

3.вычислить начальный диаметр dw=56,3 мм

4.Вычислить высоту ножки зуба фрезы от начальной прямой до основания технологической канавки по формуле

Hf=hf+hф+u

Hf=2,722 мм

5.Выбрать масштаб М построения М(30:1)... М(50:1)

6.Ось I расположить посередине чертежа

7.Полюс Р зацепления расположить ниже верхней границы рамки чертежа на величину Hf + 10 мм.

8.Вычертить шлицевый вал в исходном положении 2.

9.Провести окружности: начальную 3 , впадин 4 и 5.

10.Разделить начальную окружность на 64 части и нанести метки.

11.Построить из центра вала вспомогательную окружность диаметром равным расчетной ширине шлицевого вала.

12.Из точек пометок на начальной окружности провести касательные к вспомогательной окружности.

13.От каждой касательной восстановить перпендикуляр, проходящий через (.) Р(полюс зацепления).Точки пересечения пометить. Через эти точки провести лекальную кривую- линия зацепления (профилирования) во взаимном обкаточном движении нач.окр. по нач. прямой.

14.Определить положение точек профиля зуба фрезы. Точки ai,bi,ci являются сопряженными.

15.Через точки ai провести лекальную кривую, которая является искомым профилем в нормальной сечении зуба фрезы.

16.Уточнить ширину и форму усика зуба фрезы, путем построения вероятной формы профиля поднутрения, состоящих из двух сопряженных удлиненных эвольвент, касающихся окружности 5.

17.Уточнить форму основания зуба фрезы. При этом следует учитывать что профиль зуба следует проложить за точку а3 с тем, чтобы не зарезать фаску у вала и что формирование фаски произойдет при обкаточном движении от исходного положения фрезы вправо, а вала по часовой стрелке.
5.3.Конструирование фрезы.
Конструирование фрезы выполняется на основе результатов расчета конструктивных элементов , тех. Условий к червячно-шлицевым фрезам по ГОСТ 8027-60.

Конечным результатом конструирования является рабочий чертеж фрезы.

Конструирование зуба фрезы.

Правильно сконструированный зуб чистовой червячно-шлицевой фрезы со шлифованным профилем должен отвечать следующим требованиям:

1.Обеспечить свободный выход шлифовального круга

2.отвечать условию достаточного числа переточек фрезы и недолговечности.

3.Исключить образование седловины при затыловании резцом, шлифовальным кругом.

4.Обеспечить достаточный объем стружечной канавки.

5.Удовлетворить условию прочности нового и сточенного зуба.

6. Соответствовать общей компановке фрезы и условиям наибольшего числа зубьев, прочности тела фрезы и виброустойчивости.

Допуски на элементы фрезы.
Размеры в мкм.

  1. Наибольшая погрешность шага 16 мкм.

  2. Наибольшая накопленная ошибка шага на длине любых двух шагов +-25 мкм

  3. Радиальное биение по наружному диаметру 32 мкм

  4. Отклонение предельного угла от номинального значения 30 градусов

  5. Отклонение шага винтовых стружечных канавок 6% от размера шага винтовой канавки +- 2,5

  6. Накопленная ошибка окружного шага канавок 100 мкм

  7. Наибольшая разность окружных шагов канавки в пределах одного оборота 63 мкм.

  8. Конусность по наружному D по длине фрезы 50 мкм

  9. радиальное биение буртиков 20 мкм

  10. торцевое биение буртиков 16 мкм


Порядок конструирования фрезы.

1.Выбрать координатную систему с началом Ои

2.Определим масштаб М при допущении места положения центра шлифовального круга за пределы рамки чертежа.

3.Проводим окружность радиусом 0,5Dеu.

4.Построим центральный угол Е

5.Построим угол С=1/6Е

6.Откладываем затылок К, вычисленный в таблице.

7. Строим угол Lb.

8.Проводим хорду через точки a,b.

9.Из середины хорды восстанавливаем перпендикуляр.

10.Получаем центр окружности О’, заменяющий кривую первого затылка к.

11.Строим из центра О” окружность, проходящую через (.)a и b.

12.Строим из центра О’ окружность, проходящую через (.)g.

13.Делаем засечку (центр Ок шлифовального круга) дугами радиусом Rk=40 м из центра g’и радиусом равным О’а – hшл.+ Rk, из центра О’.

14.Проводим окружность радиусом Rk.

15.Пометим точку касания F и точки f и m.

16.Из центра Ou проводим окружность через точку f.

17.Откладываем второй затылок к1.

18.Вычисляем х=(а’m : aa’) к1

19.Откладываем величину х.

20.Из центра Ou проводим окружность u отмечаем точку 1.

21.Проводим две хорды, соединяющие точки w и f, w и l.

22.Из середины обоих хорд восстанавливаем перпендикуляр и отмечаем точку O” их пересечения.

23.Из центра Ou проводим окружность, заменяющую второй затылок к1, через три точки l,f.w.

24.Из центра Ou проводим окружность радиусом R5, через точку S.

25.Из середины дуги проводим окружность радиусом r5.

26.Касательно к окружности проводим под углом (µ=20 град.)Линию спинки зуба.

27.Проводим окружность диаметром du.

28.Проверяем соответствия:

B=(0,65...0,7)H и n> 0,5B

Если соответствие выполняется, это означает, что конструирование провели правильно.
6. Заключение.
Таким образом приходим к выводу, что использование метода получения деталей машин обработкой резанием по сравнению с другими методами (литье, горячая и холодная штамповка и т. д. Обеспечивает наибольшую гибкость производственного процесса.

Обработка резанием позволяет осуществлять быстрый переход от обработки деталей(заготовок) одного размера и конфигурации к обработке деталей (заготовок) другого типа.

Также обработка резанием очень эффективна ,благодаря применению универсальной оснастки, то есть металлорежущего инструмента, особенно инструмента со сменным механическим креплением.

7. Литература.

1.Бергер И. И. «Справочник молодого токаря». Минск: Высшая школа 1972 С.320.

2.ГОСТ 20697-75. «Сверло».

3. «Металлорежущий инструмент. Каталог. Часть 1 .Резцы и фрезы». Под редакцией Я.А. Музыканта и др,:НИИмаш,1983 С.446.

4. Методические указания к выполнению курсового проекта по проектированию и производству металлорежущих инструментов. Составители: Попов А. Ю., Чирков В.Н,,Черных Н.А.Омск: ОмПИ 1981,

5.Семенченко И.И., Матюшин В.М., Сахаров Г.Н.:

«Проектирование металлорежущих инструментов».М.:Машгиз 1963

6. Сахаров Г.Н., Арбузов О.Б.,Боровой Ю.П.:

«Металлорежущие инструменты» М. Машиностроение 1989.

7. Методические указания по курсовому проектированию:

«Проектирование инструментальной наладки на токарно-револьверный станок модели 1В340ФЗО с ЧПУ». Составители:

Попов А.Ю. и др.. Омск-1993.




Учебный материал
© nashaucheba.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации