Фасонный резец и круглая протяжка

Размещено на http://www.allbest.ru

Размещено на http://www.allbest.ru

Проектирование призматического фасонного резца

Назначение фасонных резцов

Фасонные резцы предназначаются для обработки деталей сложного профиля. Применяются в массовом, серийном и даже в индивидуальном производстве.

По принципу работы фасонные резцы подразделяются на радиальные и тангенциальные. По конструкции радиальные фасонные резцы бывают трех типов: дисковые или круглые, призматические и стержневые. У стержневых и призматических резцов режущая часть изготавливается из быстрорежущей стали, а их державки - из конструкционной. С целью экономии быстрорежущей стали режущая часть указанных резцов делается сварной.

Расчет производим по источнику [1].

Выбор геометрии резца

Передний и задний углы определяем по таблице 47 [1,с.136]:

г = 160

б = 100

Расчет максимальной глубины профиля резца tmax

Максимальная глубина профиля фасонного резца:

tmax = (D - (d1 - 2f))/2 = (32 - (20 - 2•1)/2 = 7 мм

f - величина фаски на минимальном диаметре.

Фаска 1Ч450

Расчет дополнительных режущих кромок под отрезание и общей ширины резца вдоль оси заготовки

Размеры канавки под отрезание принимаем:

tK = 6 мм

Условие tK? tmax соблюдается.

Минимальный диаметр канавки:

dK = D - 2tK = 32 - 12 = 20 мм

Принимаем:

bmin = 3 мм - минимальная ширина для трапециевидной канавки.

цК = 150 - угол режущей кромки под отрезание (угол скоса канавки).

Максимальная ширина трапециевидной канавки:

b = ((D - dK)Чtg150)/2 + bmin + ((di - dK)Чtg150)/2 = ((32 - 20)Чtg150)/2+3+((25 - 20)Чtg150)/2 = 5.4 мм

Округляем до ближайшего целого числа b = 6 мм.

Общая ширина резца вдоль оси заготовки:

a = 2 мм - ширина дополнительной упрочняющей режущей кромки;

c = 2.5 мм - ширина концевой режущей кромки;

b1 = 1.5 мм - перекрытие режущей кромки под отрезание;

L = lДет+a+c+b+b1 = 35+2+2.5+6+1.5 = 50 см.

Выбор габаритных и конструктивных размеров резца

Габаритные и конструктивные размеры призматического резца выбираем по таблице 44 [1] tmax = 7 мм:

B = 19 мм;

H = 90 мм;

E = 10 мм;

A = 25 мм;

F = 15 мм;

r = 1 мм;

d = 6 мм;

Коррекционный расчет профиля резца с приложением схемы резания

6.1 Согласно размерам на чертеже заготовки радиусы окружностей узловых точек профиля заготовки r1, r2, r3, r4, r5, r6, r7, r8 и осевые расстояния до этих точек от торца до заготовки l1-2 до l1-8 равны:

r1 = r2 = 10 мм l1-2,3 = 15 мм

r3= r4 = 12.5 мм

r5 = r6 = 15 мм l1-4,5 = 20 мм

l1-6 = 25 мм

r7 = r8 = 12.5 мм l1-7 = 30 мм

l1-8 = 35 мм

Коррекционные расчеты профиля фасонного резца:

hи = r1Чsinг1	г1 = 160; r1 = 10 мм	hи = 2,756 мм
А1 = А2 = r1Чcosг1	r1 = 10 мм	А1 = 9,613 мм
sinг3 = hи/ r3	r3 = 12.5 мм; sinг3 = hи/ r3 = 2,756/12,5 = 0,2205	г3 = 12,740
А3 = А4 = r3Чcosг3 C4 = C3 = A3 - A1	r3 = 12,5 мм; А1 = 9,613 мм; hи = 2,756 мм	А3 = 12,191 мм; C4 = C3 = 2,578 мм
sinг5 = hи/ r5	r5 = 15 мм; sin г5 = hи / r5 = 2,756 / 15 = 0,184	г5 = 10,6
А6 = А5 = r5Чcosг5 C6 = C5 = A5 - A1 е1 = б1 + г1	r5= 15 мм; A1 = 9,613мм; hи = 2,756 мм	А5 = 14,745 мм; C6 = C5 = 5,132 мм; е1 = 260
sinг7 = hи/ r7	r7 = 12.5 мм; sinг7 = hи/ r7 = 2,756/12,5 = 0,2205	г3 = 12,740
А8 = А7 = r7Чcosг7 C8 = C7 = A7 - A1 е1 = б1 + г1	r7 = 12,5 мм; А1 = 9,613 мм; hи = 2,756 мм	А7 = 12,191 мм; C8 = C7 = 2,578 мм е1 = 260

Расчет контрольных размеров для шаблона и контршаблона

Построение шаблонов и контршаблонов для контроля фасонного профиля резцов сводиться к определению координатных расстояний

P3 = C3 cos е1 = 2,578 cos 260 = 2,317 мм;

P3 = P4 = 2,317 мм;

P5 = C5 cos е1 = 5,132 cos 260 = 4,616 мм;

P5 = P6 = 4,616 мм;

P7 = C7 cos е1 = 2,578 cos 260 = 2,317 мм;

P7 = P8 = 2,317 мм;

Крепление фасонного резца

РЕЗЦЕДЕРЖАТЕЛЬ

Призматические радиальные резцы 3 крепятся в корпусе 2 хвостовиком типа "ласточкин хвост" с помощью нажимной накладки 5 и винтов 6. Установка резца по высоте осуществляется регулировочным винтом 4, который служит опорой, повышает жесткость крепления и точность установки. Сама резцовая державка для призматического резца закрепляется винтами, заворачиваемыми в шпонки 7, устанавливаемые в паз суппорта станка. Задний угол призматического фасонного резца обеспечивается наклонной относительно вертикальной плоскости установкой в резцедержателе.

Проектирование круглой протяжки

Определение припуска под протягивание

А = 0,005D+(0,1 ч 0,2) vL= 0,005Ч40+ (0,1 ч 0,2) v50 = 1,25 мм

Диаметры отверстия до протягивания переднего направления Dп и первого зуба протяжки D01:

D01 = Dп = D0 - А = 40 - 1,25 = 38,75 мм

Расстояние до первого зуба:

L1 = 280+L = 280+50 = 330 мм

Определение параметров хвостовика, режущих зубьев и межзубных канавок

Диаметр хвостовика d1 (диаметр d1 хвостовика нужно выбирать по табл. 8.2 или 8.3 [2], при этом выбирают наибольший хвостовик, который может пройти через отверстие):

d1 = 36 мм

Площадь хвостовика, определяющая его прочность (табл. 8.2 - 8.5 [2]):

Fx = 615,7 мм2

Шаг режущих зубьев:

tp = mvL = (1,25 ч 1,5) v40 = 8,84 ч 10,61 мм

Принятый шаг зубьев (табл. 8.6 [2]):

tp = 10 мм

Наибольшее число одновременно работающих зубьев:

фасонный резец круглая протяжка

zmax = L/ tp+1 = 50/10+1 = 6

Глубина стружечной канавки hk (табл. 8.6):

hk = 4 мм

Площадь стружечной канавки Fk (табл. 8.6):

Fk = 12,56 мм2

Коэффициент заполнения стружечной канавки К (табл. 8.8 [2]):

К = 4

Расчет подач, допустимых по размещению стружки в канавке (Szk) и по силе резания (Szр)

Szk = Fk/(KL) = 12,56/(4Ч50) = 0,063 мм/зуб

Наибольшее усилие, допустимое хвостовиком (табл. 8.9 [2]):

Px = Fxуx = 615,7Ч250 = 153925 H

Наибольшее усилие, допустимое протяжкой на прочность по первому зубу (у1 - табл. 8.9 [2]):

P1 = F1у1 = р(D01 - 2h)2 у1/4 = 3,14(38,75 - 2Ч4)2 Ч300/4 = 222795 H

Расчетная сила резания:

Pp = (Px; P1; PcЧ0,9) = 153925 H

(расчетное усилие Pp равно наименьшему из Px; P1; PcЧ0,9)

Подача, допустимая по силе резания (Cp - табл. 8.7):

Szp = (Pp / CpЧр ЧD0ЧZmax)1/x = (153925 /2860Ч3,14Ч40Ч6)10/8 = 0,04 мм/зуб

Выбор схемы резания на основании расчетов:

Если Szp ? Szк следует применять одинарную схему резания.

0,04<0,063

Проводим расчет для групповой схемы резания.

Шаг режущих зубьев для групповой схемы резания.

tp = mvL = (1,45 ч 1,9) v50 = 10,25ч13,43мм

Принятый шаг:

tp = 12 мм.

Наибольшее число одновременно работающих зубьев:

zmax = L/ tp+1 = 50/12+1 = 5

Глубина стружечной канавки hk (табл. 8.6 [2]):

hk = 4 мм

Площадь стружечной канавки Fk (табл. 8.6 [2]):

Fk=12,56 мм2

Коэффициент заполнения стружечной канавки К (табл. 8.8 [2]):

К = 3

Подача, допустимая по размещению стружки:

Szk = Fk/(KL) = 12,56/(3Ч50) = 0,084 мм/зуб

Подача, допустимая по силе резания (Cp - табл. 8.7):

Szp = (Pp nг/ CpЧр ЧD0ЧZmax)1/x = (153925Ч2/2860Ч3,14Ч40Ч5)10/8 = 0,12 мм/зуб

Примерная длина режущей части при групповой схеме резания:

lp = Atp/2Sz min = 1,25Ч10/2Ч0,04 = 156,25 мм

Примерная длина режущей части при групповой схеме резания:

lpr = Atpnг/2Sz min = 1,25Ч12Ч2/ 2Ч0,084 = 178,57 мм

nг = 2.

Так как lpr > lp, то групповая схема не дает сокращение длины режущей части, принимаем одинарную схему резания.

Расчет диаметров режущих зубьев

Диаметры режущих зубьев с учетом принятых схем резания, чисел зубьев в группе nг и выбранных подач Sz:

Sz = 0,04

D1 = 38,75 мм; D11 = 39,55 мм;

D2 = 38,83 мм; D12 = 39,63 мм;

D3 = 38,91 мм; D13 = 39,71 мм;

D4 = 38,99 мм; D14 = 39,79 мм;

D5 = 39,07 мм; D15 = 39,87 мм;

D6 = 39,15 мм; D16 = 39,95 мм;

D7 = 39,23 мм; D17 = 40,03мм.

D8 = 39,31 мм;

D9 = 39,39 мм;

D10 = 39,47 мм;

режущих зубьев:

zp = 17

Расчет длин режущей и калибрующей части

Длина режущей части:

lp = tp(zp - 1) = 10(17 -1) = 160 мм

Число зубьев калибрующей части (табл. 8.9 - 8.11 [2]):

zк = 6

Шаг калибрующих зубьев (табл. 8.9 [2]):

tк = 2 tp/3 = 2Ч10/3 = 6,67 мм;

Принимаем tк = 8 мм.

Длина калибрующей части:

lk = tкzk = 8Ч6 = 48 мм.

Расчет длин переднего и заднего направлений

Длина заднего направления протяжки:

lз = L = 50 мм

Общая длина протяжки:

Lпр = L1+lp+lk+lз = 330+160+48+50 = 588 мм

Допустимая длина протяжки:

Lпр max = 40Do < 2000

Lпр max = 40Ч40 = 1600 мм

1600 < 2000

Необходимая длина рабочего хода:

lpx = L+lp+lk = 50+160+48 = 258 мм

Расчет стружкоразделительных канавок или выкружек

Расстояние между стружкоразделительными канавками для чистовых зубьев (табл. 8.10 [2]):

b = 1,7 vDo = 1,7 v40= 10,75 мм

Число стружкоразделительных канавок:

nc = р Do/b = 3,14Ч40/10,75= 11,68

Принятое nc = 12

Передний угол:

г = 120

Угол вк правки круга для заточки угла г:

вк = 450

Наибольший диаметр круга для заточки:

Dкз = (D01 - hk) Чsinвк / sinг = (38,75 - 4) sin450/ sin120 = 118,18 мм

Расчет диаметров калибрующих зубьев и допусков на изготовление зубьев протяжки

Наибольший диаметр протягиваемого отверстия D0 max:

D0 max = 40,039 мм

Допуск на разбивку: = 0,005 мм

Допуск на изготовление: = 1/3 допуск на отверстие 0,013 мм

Диаметр калибрующих зубьев: = 40,03-0,013

Допуск на диаметр режущих зубьев: = 0,015 мм

Список использованных источников

1. Нефёдов, Н.А. Сборник задач и примеров по резанию металлов и режущему инструменту / Н.А. Нефёдов, К.А. Осипов. - М.: Машиностроение, 1984. ? 399 с.

2. Кирсанов, Г.Н. Руководство по курсовому проектированию металлорежущих инструментов / под ред. Г.Н. Кирсанова. - М.: Машиностроение, 1984.

3. Ящерицын, М.Л. Еременко, Н.И. Жигалко. Основы резания материалов и режущий инструмент / Минск: Вышэйшая школа, 1981. - 660 с.

Размещено на Allbest.ru