Резание / 4 курс / Метода резец

Минобрнауки России

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования

САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ

ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ПЕТРА ВЕЛИКОГО

«Высшая школа машиностроения»

Слатин В.И.

РЕЖУЩИЕ ИНСТРУМЕНТ

Задание № 1

«Фасонный резец»

Учебное пособие для студентов, выполняющих выпускные работы бакалавров по направлению 15.03.05 «Конструкторско-технологическое обеспечение машиностроительных производств»

САНКТ-ПЕТЕРБУРГ

2024

ФАСОННЫЙ РЕЗЕЦ

В данном разделе излагается порядок расчета призматических и круглых фасонных резцов с радиальной подачей для обработки наружных поверхностей при параллельном расположении баз и осей резца и без наклона передней поверхности на угол λ.

Исходные данные: эскиз и материал детали, направление ее вращения, суппорт установки резца.

Порядок расчета

1. Выбрать величину заднего угла α. Для призматических резцов α принимают в пределах (12 . . . 15)^○, для дисковых – (10 . . . 12)^○.

Рис.1. Схема вычисления профильных углов φ (рис.1,а) и отклонение ∆f фактической формы на всех конических участках детали (рис.1,б).

2. Выполнить проверку α на минимально допускаемое значение на конических участках. Для этого вычислить профильные углы φ детали (рис.1,а) на всех конических участках (за исключением фасок): tgφ = l/(r_max-r_min), где l–длина конического участка, мм, r_max , r_min - больший и меньший радиусы конического участка соответственно. Для участка с наименьшим значением φ_min вычислить нормальный задний угол tgα_n ≈ tgα sinφ_min. Если α_n ≤ 2^○, то следует увеличить угол α, вернувшись к п.1, и повторить расчет заново.

Таблица 1
Обрабаты-ваемый материал	Сталь σв, МПа			Чугун	Бронза, латунь	Алюминий, медь красная
	500	500-800	800-1200
γ	20	1510	105	510	05	2530

3. В зависимости от обрабатываемого материала детали выбрать передний угол γ (табл.1).

4. Вычислить наибольшую глубину профиля детали

t_max=(d_max-d_min)/2, где d_max, d_min  наибольший и наименьший диаметры детали соответственно.

Рис. 2. Выбор узловых точек профиля детали.

5. Установить узловые точки профиля детали. Под узловой точкой понимают все точки профиля одного радиуса (диаметра), в которых пересекаются линии разного типа (прямые и дуги окружности) или одного типа, но с разными параметрами (для прямых – с разными профильными углами, для дуг – с разными центрами окружностей). Кроме того, в узловые точки следует включить экстремальные точки дуговых участков, т.е. те, в которых касательные к профилю параллельны оси детали (рис.2). Они потребуются для расчета коррекции радиусов дуговых участков на резце в п.11.

Узловую точку в наименьшим радиусом, равным r_б = d_min/2, принять за базовую. Вычислить радиусы r_i = d_i /2 всех оставшихся i узловых точек. Узловыми точками, принадлежащими фаскам с заданным углом β, можно пренебречь.

6. В зависимости от глубины профиля t_max выбрать габаритные и присоединительные размеры резцов (ширина резца L будет рассчитана позднее в п.12):

- для призматических резцов – по табл.2;

- для дисковых резцов – по табл. 3, в которой представлены размеры резцов с отверстиями под штифт. Принять наружный радиус резца R_a=D_a /2. При большой ширине резца L отверстия диаметром d₂ под штифт могут выполняться не сквозными (глубиной не менее 3d₂). Применяются и резцы с фиксацией от проворачивания торцовыми рифлениями.

7. Рассчитать установочные и эксплуатационные параметры:

- для призматических резцов – угол заточки γ_о = α+γ (см. табл.2);

- для дисковых резцов – смещение оси резца относительно линии центров станка h = R_α sinα (см. табл.3), смещение передней грани (или плоскости заточки) от оси резца H = R_α sin (α + γ) с точностью 0,01мм.

Таблица 2
	tmax до B H E A F d M (h9) 4 9 75 4 15 7 4 3 21,31 18,577 6 14 6 20 10 6 4 29,46 24 10 19 25 15 6 4 34,46 29 14 25 90 10 30 20 10 6 45,77 34,846 20 35 40 25 10 6 55,77 44,846 28 45 100 15 60 40 15 8 83,65 64,536

Таблица 3
	tmax до Da b d (H8) d1 d2 D1 r 6 50 9 13 20 5 28 1 8 60 11 16 25 34 2 11 75 15 22 34 42 14 90 18 6 45 18 100 23 27 40 8 52 25 125 30 55 3
Примечание: 1. Размер L зависит от длины изготавливаемой детали. 2. Размеры l1 = (0,25 … 0,5 ) L; l2 = 0,25l.

8. Для всех i узловых точек рассчитать глубину профиля резца от базовой линии:

- в плоскости передней грани , где

;

- в профильной плоскости (нормальной к задней поверхности)

h_xi= h_pi cos (α + γ) – для призматических резцов,

- для дисковых резцов.

Значения h_pi и h_xi вычислять с точностью до 0,001 мм, углов – с точностью до 1^′.

9. Полученные результаты представить в пояснительной записке по следующей форме, при этом все узловые точки одного радиуса достаточно указать в таблице один раз:

Номер узловой точки i	ri	hi = ri - rσ	hpi	hxi
1	…	…	…	…
2	…	…	…	…

10. Вычислить отклонение ∆f фактической формы всех конических участков детали (за исключением фасок) от теоретической в средней точке С этих участков (см. рис.1,а), для чего рассчитать:

- радиус точки С детали r_С = ( r_max + r_min)/2;

- теоретическую глубину профиля соответствующей ей точки С_т резца h_хст в профильной плоскости (см. рис.1,б) по формулам п.8, подставив вместо r_i значение r_С ;

- фактическую глубину профиля соответствующей ей точки С_ф режущей кромки резца h_хсф в профильной плоскости h_хсф =( h_xmax+h_xmin)/2, где h_xmax и h_xmin - глубины профиля крайних узловых точек конического участка, рассчитанные в п.8;

- отклонение профиля на коническом участке ∆f =h_хстh_хсф.

11. Рассчитать корригированный радиус r_x в профильной плоскости резца для каждого дугового участка детали с радиусом r (рис.3) r_x=(l_r²+f_r²)/2f_r, где l_r – ширина (или половина ширины при симметричном профиле) дугового участка детали и резца, f_r – глубина дугового участка в профильной плоскости резца f_r = h_хБ - h_хА, h_хБ, h_хА – глубины профиля узловых точек дугового участка, их значения уже рассчитаны в п.8.

Рис.3. Корригированный радиус дугового участка.	Рис.4. Участок под отрезной резец.

Формула справедлива и для несимметричных дуговых участков, т.е. когда участки А–Б или Б–В отсутствуют.

Эскиз взаимного положения резца и детали.

12. Спроектировать участок под отрезной резец (рис.4). При отсутствии на детали фаски с углом β принять β=15^○. Рассчитать общую ширину резца L, округлив в большую сторону до значений нормального ряда чисел, кратных 2 или 5. На участках резца, обрабатывающих участки детали с нулевым профильным углом φ, выполнить поднутрение с углом ≈ 3^○ (рис.1,б; рис.4) или сформировать ленточку шириной 0,5…0,8 мм.

13. После установки фасонного резца в заданный суппорт при заданном направлении вращения детали участок под отрезной резец в любом случае должен расположиться ближе к передней бабке (патрону) станка, что требует согласования его местоположения по отношению к профилю детали, передней грани и крепежным элементам. Для установления взаимосвязи

Рис.5. Призматический резец.

Рис.6. Дисковый резец.

между всеми этими элементами выполнить в пояснительной записке эскиз в двух проекциях взаимного положения резца и детали (вид сверху и сбоку со стороны передней бабки). Резец, спроектированный для правого вращения, не годен для левого вращения независимо от суппорта установки и наоборот. Резец, спроектированный для переднего суппорта, годен и при установке его на задний суппорт и наоборот. На представленном выше эскизе показаны два варианта направления вращения шпинделя, суппорт установки – передний.

14. Выбрать материал для изготовления и резцов [1, табл.4.5, 4.6, с. 9092, (или электронные копии)] и корпусов призматических резцов [1, табл.4.2, с. 84, (или электронные копии)] и, указать твердость после термообработки. Чертеж должен содержать резец в двух проекциях (М1:1 – М2:1) (рис.5 и 6), профиль резца в профильной плоскости (М2:1 – М5:1) с указанием размеров и допусков. Допуски на расстояние узловых точек от базовой линии задают в пределах 1/5 – 1/6 от допуска на соответствующие диаметры детали и располагают симметрично номинальному размеру, но не более ± 0,02 мм. Допуски по ширине участков резца принимают в пределах 1/2 – 1/3 допуска на осевые размеры детали, но не менее ± 0,05 мм. В маркировке указать: номер детали, материал режущей части, углы α и γ_о – для призматических резцов, h и H – для дисковых.

ЛИТЕРАТУРА

1. Справочник инструментальщика / Под ред. И.А.Ординарцева. Л.: Машиностроение, 1987, 846 с.

.

9