2
Министерство образования и науки Российской Федерации Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования
Московский государственный технологический университет «Станкин»
Процессы формообразования и САПР металлорежущего инструмента
Допущено учебно-методическим объединением вузов по образованию в области автоматизированного машиностроения (УМО АМ) в качестве учебного пособия для студентов высших учебных заведений, обучающихся по направлениям: «Технология, оборудование и автоматизация машиностроительных производств»; «Конструкторско-технологическое обеспечение машиностроительных производств»
Москва
2010
3
УДК 621.9.025(075) ББК 34.63.56
П84
Рецензенты:
профессор, д-р техн. наук О.В. Таратынов (Московский государственный индустриальный университет); профессор, д-р техн. наук В.А. Рогов (Российский университет дружбы народов)
Авторы:
Л.Л. Артюхин, А.В. Балыков, В.А. Гречишников, П.В. Домнин, Н.В. Колесов, В.А. Косарев, Ю.Е. Петухов, В.Б. Романов, Б.Е. Седов, А.В. Тарасов, В.Н. Щербаков, С.В. Юрин
П84 Процессы формообразования и САПР металлорежущего инструмента: учеб. пособие / Л.Л. Артюхин, А.В. Балыков, В.А. Гречишников и др.; под общ. ред. В.А. Гречишникова. – М.: ГОУ ВПО МГТУ«Станкин», 2010. – 355с.: ил.
Рассмотрены вопросы технологии формообразования (заточки) основных видов металлорежущих инструментов и контроля их конструктивных и геометрических параметров. Описаны возможности современного технологического оборудования для шлифовально-заточных и доводочных операций. Изложен способ разработки технологических процессов изготовления металлорежущих инструментов с применением САПР на базе ПМК «СИТЕПП».
Для студентов высших учебных заведений, обучающихся по направлению подготовки бакалавров и магистров «Технология, оборудование и автоматизация машиностроительных производств» и специальностям: «Технология машиностроения», «Металлообрабатывающие станки и комплексы», «Инструментальные системы машиностроительных производств» и направлению подготовки дипломированных специалистов «Конструкторскотехнологическое обеспечение машиностроительных производств»; может быть полезно специалистам в области инструментального производства.
УДК 621.9.025(075) ББК 34.63.56
Л.Л. Артюхин, А.В. Балыков, В.А. Гречишников и др., 2010МГТУ«Станкин», 2010
4
ОГЛАВЛЕНИЕ
ПРЕДИСЛОВИЕ (В.А. Гречишников)…………………………………………. 9
Глава 1. Общие вопросы заточки режущих инструментов
(В.А. Гречишников)................................................................................................ |
11 |
1.1Выбор характеристик шлифовального круга, режимов заточки и места переточки инструмента на производстве………………………... 11
1.2Вспомогательные инструменты для шлифовально-заточных и доводочных операций…………………………………………………… 21
1.3Заточные станки………………………………………………………….. 48
1.4Вопросы для контроля…………………………………………………… 68
Глава 2. Исследование конструкций резцов (Л.Л. Артюхин)…………….. 70
2.1Назначение, типы и конструктивные особенности……………………. 70
2.2Конструктивные элементы резца……………………………………….. 70
2.3Геометрические параметры резца………………………………………. 71
2.4Износ, критерий затупления и число переточек резцов………..……... 75
2.5Лабораторная работа «Изучение формообразования и исследование геометрических параметров цельных и составных резцов»………….. 79
2.6Вопросы для контроля…………………………………………………… 88
Глава 3. Исследование конструкций спиральных свёрл (Ю.Е. Петухов). 91
3.1Назначение, типы и конструктивные особенности…………………….. 91
3.2Методы заточки спиральных свёрл……………………………………… 98
3.1Лабораторная работа «Изучение и исследование формообразования режущей части спиральных свёрл»……………………………………... 105
3.2Вопросы для контроля…………………………………………………… 133
Глава 4. Исследование конструкций зенкеров (В.Б. Романов)…………… 135
4.1Назначение, типы и конструктивные особенности…………………….. 135
4.2Износ и затачивание зенкеров…………………………………………… 138
5
4.3Лабораторная работа «Изучение формообразования и исследование геометрических параметров режущей части зенкеров»……………….. 140
4.4Вопросы для контроля……………………………………………………. 146
Глава 5. Исследование конструкций развёрток (В.Н. Щербаков)……….. 150
5.1Назначение, типы и конструктивные особенности…………………….. 150
5.2Выбор основных параметров……………………………………………. 152
5.3Износ и затачивание развёрток………………………………………….. 157
5.4Лабораторная работа «Изучение формирования и исследование геометрических параметров режущей части развёрток»……………… 158
5.5Вопросы для контроля…………………………………………………… 166
Глава 6. Исследование конструкций фрез (Н.В. Колесов)………………… 170
6.1Назначение, типы и конструктивные особенности ……………………. 172
6.2Износ и восстановление фрез…………………………………………… 177
6.3Лабораторная работа «Конструкция фрез»……………………………... 178
6.4Вопросы для контроля……………………………………………………. 180
6.5Лабораторная работа «Восстановление работоспособности и расчёт ресурса фрез»……………………………………………………………... 181
6.6Вопросы для контроля…………………………………………………… 194
Глава 7. Исследование конструкций инструментов для нарезания
резьб (В.А. Косарев, Ю.Е. Петухов)………………………………………..…. 197
7.1Исследование конструкций метчиков (Ю.Е. Петухов)………………… 201
7.1.1Назначение, типы и конструктивные особенности……………... 201
7.1.2Лабораторная работа «Формирование задней поверхности метчиков»…………………………………………………………… 205
7.1.3Вопросы для контроля……………………………………………… 211
7.1.4Лабораторная работа «Формообразование передней поверхности метчика»…………………………………………….. 212
7.1.5Вопросы для контроля……………………………………………… 216
7.1.6Лабораторная работа «Исследование точности и
распределения нагрузки метчиков в комплекте»………………… 217
6
7.1.7Вопросы для контроля……………………………………………… 224
7.2Исследование конструкций резьбонарезных головок (В.А. Косарев)… 225
7.2.1Назначение, типы и конструктивные особенности……………... 225
7.2.2Лабораторная работа «Изучение конструкции и работы резьбонарезной головки для нарезания наружных резьб»……….. 229
7.2.3Вопросы для контроля……………………………………………… 235
Глава 8. Исследование конструкций зуборезных долбяков (Б.Е. Седов).. 236
8.1Назначение, типы и конструктивные особенности…………………….. 236
8.2Лабораторная работа «Исследование конструктивных и геометрических параметров зуборезных долбяков»…………………… 242
8.3Вопросы для контроля……………………………………………………. 249
8.4Лабораторная работа «Исследование точности зубчатого венца зуборезного долбяка»……………………………………………………. 250
8.5Вопросы для контроля…………………………………………………… 259
Глава 9. Исследование конструкций червячных фрез (С.В. Юрин)…….. 260
9.1Назначение, типы и конструктивные особенности…………………….. 260
9.2Лабораторная работа «Исследования формы и положения передних поверхностей зубьев червячной фрезы»……………………………….. 261
9.3Вопросы для контроля…………………………………………………… 265
9.4Лабораторная работа «Исследование точности зубьев червячной фрезы»…………………………………………………………………….. 269
9.5Вопросы для контроля…………………………………………………… 278
Глава 10. Исследование инструментов для автоматизированного
производства (Ю.Е. Петухов)…………………………………………….. 280
10.1Назначение, типы и конструктивные особенности…………………… 280
10.2Лабораторная работа «Исследование погрешности установки резцов, настраиваемых на размер вне станка»………………………... 287
10.3Вопросы для контроля…………………………………………………. 291
7
10.4Лабораторная работа «Исследование влияния метода крепления и базирования многогранных пластин на точность их установки в корпусе резца»………………………………………………………….. 291
10.5Вопросы для контроля….……………………………………………… 295
10.6Лабораторная работа «Исследование влияния конструкций и точности изготовления присоединительных поверхностей в инструментальных блоках для станков с ЧПУ на точность позиционирования инструмента»……………………………………… 296
10.7Вопросы для контроля……….…………………………………………. 301
10.8Лабораторная работа «Исследование влияния конструкций и точности изготовления присоединительных поверхностей режущего
ивспомогательного инструмента на податливость инструментальных блоков»……………………………………………. 302
10.9Вопросы для контроля….……………………………………………… 307
10.10Лабораторная работа «Исследование цилиндрических соединений режущего и вспомогательного инструмента»………………………… 308
10.11Вопросы для контроля………………………………………………… 311
Глава 11. Исследование конструкций алмазных свёрл (А.В. Балыков)…. 312
11.1Назначение, типы и конструктивные особенности………………….. 312
11.2Алмазные свёрла на связке «МонАлиТ»……………………………… 314
11.3Состояние рабочей поверхности сверла……………………………… 316
11.4Моделирование процесса алмазного сверления……………………… 318
11.5Оценка режущей способности алмазных свёрл……………………… 322
11.6Лабораторная работа «Исследование конструкций алмазных свёрл». 324
11.7Вопросы для контроля…………………………………………………. 330
Глава 12. Системы автоматизированного проектирования режущего
инструмента (А.В. Тарасов, П.В. Домнин)………………………………... 331
12.1 Назначение и структура САПР………………………….…………….. 331
8
12.2 Лабораторная работа «Разработка технологических процессов
изготовления режущего инструмента на персональном компьютере
(на базе ПМК СИТЕПП)»…………………………………………….. 334
12.3Вопросы для контроля………………………………………………… 342
12.4Лабораторная работа «Присоединение операционных эскизов операций технологического процесса изготовления режущего инструмента к проекту, разработанному на базе СИТЕПП»……….. 342
12.5Вопросы для контроля…………………………………………………. 349
12.6Лабораторная работа «Присоединение результатов расчёта параметров режущего инструмента, выполненного во внутренней расчётной программе к проекту, разработанному на базе СИТЕПП»……………………………………………………………… 349
12.7Вопросы для контроля………………………………………………… 356