- •1 Проектування ріжучого інструменту
- •1.1 Проектування призматичного фасонного різця
- •2.1. Розрахунок циліндричної частини.
- •2.1.1. Визначаємо припуск на протягування
- •2.1.20. Визначаємо кількість калібруючих зубців
- •2.2 Розрахунок шліцевої частини.
- •2.2.1. Визначаємо припуск на протягування
- •2.2.6. Встановлюємо попередній крок ріжучих зубців протяжки.
- •2.2.15. Визначаємо кількість калібруючих зубців
- •2.3.1. Визначаємо кількість робочих зубців
- •3. Проектування пальцевої модульної фрези
- •4. Проектування фрези дискової різьбонарізної
- •5. Розрахунок ручного мітчика.
Зміст
-
Вступ .................................................................................................................
4
1. Розрахунок призматичного фасонного різця….........................................
5
2. Розрахунок шліцевої протяжки……...........................................................
12
3. Розрахунок пальцевої модульної фрези ……….…..................................
22
4.Розрахунок дискової різьбонарізної фрези.................................................
24
5. Розрахунок мітчика......................................................................................
26
Висновок ...........................................................................................................
28
Література .........................................................................................................
29
ВСТУП
Металорізальний інструмент дуже різноманітний. Різці - найбільш поширений вид інструменту. Вони поділяються на токарні, стругальні й довбальні. За характером обробки токарні різці бувають прохідні, підрізні , відрізні , фасонні, фасонні розточні , а стругальні й довбальні - прохідні, бокові, відрізні і прорізні . Відповідно до цих ознак кожному різцю присвоюється певній шифр. Основні типи й розміри різців стандартизовані ДЕСТ 18869-73 - ДЕСТ 18883-73. Так як в курсовій роботі проектуватиметься фасонний різець, то актуальним є питання вибору лише переднього і заднього кутів, так як інших кутів у геометрії фасонних різців немає.
Також необхідно спроектувати протяжку – багатозубий інструмент, кожний наступний зуб якого вищий за попередній на величину підйому SZ. Протяжки використовують для обробки отворів пазів і відкритих зовнішніх поверхонь різноманітної форми. Перехідний конус призначений для зручності установлення протяжки в оброблюваному отворі перед протягуванням. Передня напрямна частина спрямовує й центрує протяжку відносно осі протягуваної деталі. Ріжуча частина протяжки служить для зрізування припуску, залишеного на протягування, і складається з ряду послідовно розташованих зубців, кожний з яких зрізує шар металу відповідного профілю. За величиною подачі зубці поділяються на одбирочні, перехідні й чистові.
Калібруюча частина призначена для зачищення поверхні після ріжучих зуб'їв і забезпечує стабільність отримуваних розмірів. Розміри та форма всіх калібруючих зубців однакові й відповідають формі та розмірам готового виробу. Задня напрямна частина запобігає перекосу деталі на протяжці і пошкодженню обробленої поверхні та зубців у момент виходу останніх зубців калібруючої частини з отвору. У дуже довгих і важких протяжках виконується також опорна цапфа, за яку протяжка підтримується люнетом. Конструкція ріжучої частини протяжки, її геометрія визначається вибраною схемою різання. Отже , описаний вище інструмент необхідно спроектувати в даній курсовій роботі.
1 Проектування ріжучого інструменту
1.1 Проектування призматичного фасонного різця
Необхідно спроектувати фасонний різець виходячи з таких даних:
- матеріал деталі : Ст 45;
- тип різця : призматичний ;
- розміри по Н7;
- профіль заготовки , що необхідно отримати :
Рисунок 1.1 –Профіль деталі
Для обробки заготовки приймаємо такі значення переднього і заднього кутів в базовій точці :
Проставляємо на профілі заготовки точки :
Рисунок 1.2 – Точки на профілі деталі
За базову точку приймаємо точку 0 з радіусом .
Складаємо таблицю координат точок профілю заготовки.
де:
х – координата по довжині профілю,
R – радіальна координата профілю,
φ– головний кут в плані.
Таблиця 1.1 - Координати точок профілю деталі
№ точки |
x |
R |
φ |
0 |
0 |
15 |
90 |
1 |
1 |
16,27 |
18 |
2 |
2 |
17,33 |
36 |
3 |
3 |
18,27 |
54 |
4 |
4 |
19,33 |
72 |
5 |
5 |
20 |
90 |
6 |
5 |
20 |
90 |
7 |
10 |
20 |
90 |
8 |
10 |
20 |
120,96 |
9 |
12 |
18,8 |
120,96 |
10 |
14 |
17,6 |
120,96 |
11 |
16 |
16,4 |
120,96 |
12 |
18 |
15,2 |
120,96 |
13 |
20 |
14 |
120,96 |
14 |
20 |
14 |
0 |
15 |
20 |
10 |
0 |
16 |
20 |
10 |
90 |
17 |
25 |
10 |
90 |
Знайдемо наближені значення передніх кутів у кожному з перетинів профілю.
.
, (1.1)
де γ0– величина призначеного заднього кута;
Rі– значення радіусу в і-й точці;
R0– радіус базової точки.
Значення заднього кута в точці 3:
.
Значення заднього кута в решті точок розраховуються аналогічно і подані в таблиця 1.2.
Таблиця 1.2 – Передні кути
|
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
γ |
25 |
23,44 |
22,06 |
20,83 |
19,74 |
18,75 |
18,75 |
18,75 |
18,75 |
|
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
16 |
17 |
γ |
19,74 |
20,83 |
22,06 |
23,44 |
25 |
25 |
37,5 |
37,5 |
37,5 |
У разі зовнішньої обробки фасонними різцями, щоб не відбувалося коливань, не можна допускати зниження ріжучих кромок по відношенню до осі деталі більш ніж на 0,1 – 0,2 найбільшого радіуса деталі. Перевіримо допустимість обраних передніх кутів профілю :
(1.2)
де:
t - максимальна глибина оброблюваного профілю;
max(R) - максимальний радіус оброблюваної деталі;
min(R) - мінімальний радіус оброблюваної деталі ;
min() - мінімальний передній кут профілю .
Отже умова допустимості обраних кутів виконується .
За значенням найбільшої глибини деталі t=9 мм приймаємо найбільший радіус різця рівним:
мм.
Знайдемо відстань від центра різця до його передньої поверхні :
, (1.3)
.
Для призматичних різців кут загострення
. (1.4)
Знайдемо значення задніх кутів різця у відповідних точках .
. (1.5)
Таблиця 1.3 – Значення задніх кутів
-
0
1
2
3
4
5
6
7
8
ά
15
16,56
17,94
19,17
20,26
21,25
21,25
21,25
21,25
9
10
11
12
13
14
15
16
17
ά
20,26
19,17
17,94
16,56
15
15
2,5
2,5
2,5
Визначимо кути фасонних різців у перетинах , перпендикулярних до проекцій головних ріжучих кромок на головну площину.
; (1.6)
. (1.7)
Таблиця 1.4 – кути у перетинах, перпендикулярних до проекцій головних ріжучих кромок на головну площину.
|
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
|
10,73 |
11,88 |
12,9 |
13,81 |
14,63 |
15,38 |
21,25 |
21,25 |
18,44 |
|
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
16 |
17 |
|
19,18 |
18,27 |
17,27 |
16,15 |
14,9 |
13,48 |
0 |
2,5 |
2,5 |
|
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
|
18,25 |
17,04 |
15,99 |
15,06 |
14,24 |
13,5 |
18,75 |
18,75 |
16,23 |
|
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
16 |
17 |
16,89 |
17,79 |
18,8 |
19,92 |
21,19 |
22,64 |
0 |
37, |
37,5 |
Розрахунок профілю інструменту .
;
;
.
Рисунок 1.3 – Розрахункова схема
Побудуємо по точкам розрахований профіль різця .
(1.8)
Таблиця 1.6 – Радіуси в кожній точці профілю
|
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
|
15 |
15,84 |
16,67 |
17,49 |
18,31 |
19,12 |
19,12 |
19,12 |
19,12 |
|
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
16 |
17 |
|
18,31 |
17,49 |
16,67 |
15,84 |
15 |
15 |
10,51 |
10,51 |
10,51 |
Рисунок 1.7 – Профілі різця і заготовки
Ряд1– профіль заготовки
Ряд2– профіль різця
Виконаємо апроксимування сферичної частини профілю інструменту.
– номера крайніх точок ділянки профілю на якому здійснюється апроксимування.
Рисунок 1.8 - Профілі різця і заготовки сферичної частини профілю
Знайдемо похибку апроксимування.
Розділемо ділянку апроксимування точками на і–ділянок.
радіус i-ї ділянки апроксимування;
H-висота всіх ділянок апроксимування;
l-довжина всіх ділянок апроксимування;
X-довжина i-ї ділянки апроксимування;
похибка апроксимування;
; ;.
Таблиця 1.7– Величина похибок.
|
(мм) |
(мм) |
(мм) |
(мм) |
0 |
0 |
0,00 |
0 |
0,00 |
1 |
1 |
1,10 |
1 |
0,10 |
2 |
2 |
2,18 |
2 |
0,18 |
3 |
3 |
3,26 |
3 |
0,26 |
4 |
4 |
4,32 |
4 |
0,32 |
5 |
5 |
5,38 |
5 |
0,33 |
З таблиці видно максимальна похибка складає 0,33 мм, що відповідає конусу 10-ї степені точності.
1.2 Проектування шаблону для контролю профілю різця при його виготовленні
Часто для контролю профілю фасонних різців в процесі їх виготовлення застосовують шаблони, які прикладаються до фасонної задньої поверхні різця. За величиною просвіту судять про точність виконання профілю різця.
Шаблон має ті ж номінальні розміри профілю, що і фасонний різець, однак допуски на розміри профілю шаблону повинні бути в 1,5-2 рази жорсткіше, ніж відповідні допуски різця [1, 3].
Для контролю шаблону при його експлуатації, якщо він працює тривалий час застосовують контр-шаблон. Його профіль однаковий з профілем різця, але допуски на розміри профілю контр-шаблона повинні бути в 1,5-2 рази жорсткіше, ніж відповідні допуски шаблону і призначаються симетрично.
Шаблон і контр-шаблон виготовляють з листового матеріалу товщиною 1-3 мм залежно від розмірів. Для збільшення зносостійкості їх гартують до твердості 56-64 HRC. Обмірні кромки по всьому фасонному контуру роблять тонше основної пластини для полегшення обробки точних розмірів профілю і зручність контролю різця.
Шаблон виконується із легованих, або навіть із інструментальних сталей. В нашому випадку це сталь 40Х [6]. Розміри пластини 50×60 мм по квалітетуh7 (рис. 1.9).
Допуски на розміри шаблону:
ll = 10-0,015;
l2 = l5 = 4-0,012;
l3 = 5-0,012;
l4 = 7,5-0,015;
hl = 15-0,018;
α1 = 30 ±0,25°
Рисунок 1.9 – Профіль шаблона
Допуски на розміри контр-шаблону призначаємо згідно рекомендацій в 2 рази жорсткіші ніж до шаблону і допуск призначаємо симетрично:
ll = 10 ± 0,0075;
l2 = l5 = 4± 0,006;
l3 = 5± 0,006;
l4 = 7,5± 0,0075;
hl = 15± 0,009;
α1 = 30 ±0,1°
2. Розрахунок шліцевої протяжки
Вихідні дані, по яким розраховується протяжка:
- матеріал заготовки: Сталь 20Х;
- D0 = 25,6H10 мм - діаметр отвору після свердління;
- L = 24 мм - довжина протягуваного отвору;
- d1= 26Н8 – внутрішній отвір щліца;
- d2= 30Н9 – зовнішній отвір шліца;
- b = 6 – ширина шліцевого паза;
- n = 6 – число шліцевих пазів.
Рисунок 2.1 Розміри отвору що необхідно протягнути.