Проектування металорізального інструменту
Металорізальний інструмент як фактор якості металообробки. Алгоритм проектування ріжучих інструментів, які застосовуються для виготовлення деталей. Проектування круглого фасонного різця, протяжки, модульної фрези дискової і черв’ячної конструкції.
Рубрика | Производство и технологии |
Вид | курсовая работа |
Язык | украинский |
Дата добавления | 05.02.2013 |
Размер файла | 2,8 M |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
34
Размещено на http://www.allbest.ru/
Проектування металорізального інструменту
ЗМІСТ
ВСТУП
1. ПРОЕКТУВАННЯ КРУГЛОГО ФАСОННОГО РІЗЦЯ
2. ПРОЕКТУВАННЯ ПРОТЯЖКИ
3. ПРОЕКТУВАННЯ ДИСКОВОЇ МОДУЛЬНОЇ ФРЕЗИ
4. ПРОЕКТУВАННЯ ЧЕРВ'ЯЧНОЇ МОДУЛЬНОЇ ФРЕЗИ
5. ПРОЕКТУВАННЯ РУЧНОЇ ПЛАШКИ
ВИСНОВКИ
ПЕРЕЛІК ПОСИЛАНЬ
ВСТУП
металорізальний інструмент проектування
Металорізальний інструмент є одним з найважливіших засобів виробництва. Він використовується при обробці різанням різноманітних деталей на металорізальних верстатах. При цьому зрізається частина матеріалу заготовки у вигляді стружки для отримання необхідної поверхні деталі.
Ріжучий інструмент є найважливішим елементом техніки в різноманітних галузях машинобудівної промисловості. На протязі усієї історії розвитку обробки металів, ріжучий інструмент виявляв великий вплив на конструкцію металорізальних верстатів і технологію машинобудування.
Різальний інструмент не тільки впливає на конструкцію верстатів, технологію виготовлення виробів, але і в деякій мірі на конструктивні форми деталей машин. В сучасному машинобудуванні використовується велика кількість різноманітних ріжучих інструментів, які застосовуються для обробки найрізноманітніших деталей в усіх типах виробництва - починаючи з одиничного і закінчуючи масовим. Ускладнення конструкції машин, підвищення їх точності та якості призводить до того, що не дивлячись на розвиток інших методів обробки металів, обсяг обробки різанням в машинобудуванні значно зростає.
В представленій роботі спроектовано такі інструменти, як фасонний різець, шпонкову протяжку, фрезу дискову різенарізну, фрезу пальцеву модульну та ручний мітчик.
1. ПРОЕКТУВАННЯ КРУГЛОГО ФАСОННОГО РІЗЦЯ
Проектування мітчика будемо здійснювати за методикою вказаною в [1]
Розрахунок круглого фасонного різця
Необхідно спроектувати фасонний різець виходячи з таких даних:
- матеріал деталі: Сталь 45;
- тип різця: круглий;
Рисунок 1.1 - Профіль деталі
Для обробки алюмінієвої 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 1 з радіусом R0 = 39 мм.
Складаємо таблицю координат точок профілю заготовки.
де: Х- координата по довжині профілю, R- радіальна координата профілю, - головний кут в плані.
Таблиця 1.1 - Координати точок профілю деталі
№ |
X |
R |
||
1 |
0 |
39 |
90 |
|
2 |
3 |
39 |
90 |
|
3 |
3 |
37 |
98,53 |
|
4 |
7,54 |
36,32 |
98,53 |
|
5 |
13 |
35,5 |
98,53 |
|
6 |
18,25 |
34,71 |
98,53 |
|
7 |
23 |
34 |
98,53 |
|
8 |
23 |
32 |
90 |
|
9 |
28 |
32 |
90 |
|
10 |
28 |
35 |
90 |
|
11 |
33 |
35 |
90 |
Знайдемо наближені значення передніх кутів у кожному з перетинів профілю .
(1.1)
де г0 - передній кут в базовій точці;
R0 - радіальна координата базової точки профілю;
Rі - радіальна координата і-ої точки профілю;
i - номер точки профілю (0…11).
Розрахуємо передній кут для 3-ї точки:
Розраховані значення занесемо до таблиці 1.2.
Таблиця 1.2 - Передні кути
№ точки |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
|
20 |
20 |
20,16 |
20,24 |
20,27 |
20,24 |
20,16 |
20 |
19,77 |
19,49 |
19,49 |
20,35 |
21,26 |
22,27 |
23,38 |
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 :
де:
t - максимальна глибина оброблюваного профілю;
Rmax - максимальний радіус оброблюваної деталі;
Rmin - мінімальний радіус оброблюваної деталі ;
gmin - мінімальний передній кут профілю .
Отже умова допустимості обраних кутів виконується .
За значенням найбільшої глибини деталі t=6,5 мм приймаємо найбільший радіус різця рівним:
Rmax=30 мм;
Знайдемо відстань від центра різця до його передньої поверхні :
Визначимо кути загострення у всіх точках профілю круглого фасонного різця.
(1.2)
Таблиця 1.3 - Кути загостреня ?
№ |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
|
67,38 |
67,38 |
60,08 |
65,51 |
65,005 |
64,396 |
63,82 |
62,05 |
62,05 |
64,62 |
64,62 |
Найменший кут загострення рівний bmin = 62,05?;
Кут загострення b не менший гранично допустимого при обробці алюмінія [b]=40 градусів .
Знайдемо значення задніх кутів різця у відповідних точках .
Таблиця 1.4 - Значення задніх кутів ?
№ точки |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
|
2,62 |
2,62 |
2,84 |
2,92 |
3,02 |
3,13 |
3,24 |
3,58 |
3,58 |
3,09 |
3,09 |
Визначимо кути фасонних різців у перетинах , перпендикулярних до проекцій головних ріжучих кромок на головну площину .
Таблиця 1.5 - кути у перетинах, перпендикулярних до проекцій головних ріжучих кромок на головну площину
№ точки |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
|
2,62 |
2,62 |
2,8 |
2,89 |
2,99 |
3,1 |
3,2 |
3,58 |
3,58 |
3,09 |
3,09 |
||
20 |
20 |
20,87 |
21,26 |
21,75 |
22,25 |
22,71 |
24,38 |
24,38 |
22,29 |
22,29 |
Розрахунок профілю інструменту
Рисунок 1.3 - Розрахункова схема
Перехід від системи координат xyz до XYZ :
Таблиця 1.6 - Координати проекції профілю
№ |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
|
16,29 |
16,29 |
17,2 |
17,53 |
17,95 |
18,77 |
18,77 |
19,99 |
19,99 |
18,21 |
18,21 |
Таблиця 1.7 - Координати проекції профілю
№ точки |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
|
7,36 |
7,36 |
5,28 |
4,56 |
3,7 |
2,87 |
2,12 |
0,0019 |
0,0019 |
3,18 |
3,18 |
Радіуси в кожній точці профілю різця :
(1.3)
Таблиця 1.8 - Радіуси в кожній точці профілю
№ точки |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
|
23,91 |
23,91 |
25,57 |
26,15 |
26,87 |
27,55 |
28,18 |
29,99 |
29,99 |
27,29 |
27,29 |
Побудуємо по точкам розрахований профіль різця .
Таблиця 1.9 Розрахований профіль різця
№ точки |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
|
22,998 |
22,998 |
24,998 |
25,68 |
26,49 |
27,29 |
27,998 |
29,998 |
29,998 |
26,998 |
26,998 |
Рисунок 1.4 - Попередній профіль різця і профіль заготовки
Апроксимація теоретичного профілю різця
На отриманому теоретичному контурі є частини профілю, які не відповідають поверхні заготовки і вимагають апроксимації.
Розрахунок ділянки 3-7.
Апроксимація криволінійного контуру здійснюється за формулою:
де Ду - різниця координат за довжиною осі у крайніх точок відрізка профілю;
l - відстань між крайніми точками.
З наведених даних видно, що відрізок профілю деталі радіуса 14 мм наближено відповідає відрізку профіля різця радіусом r = 13,98 мм.
Для оцінки похибки, що виникає підрахуємо координати проміжних точок наближеного профілю інструмента:
Результати розрахунку зводимо в таблицю 1.11.
Таблиця 1.11 - Координати профілю та похибки
х |
0 |
4,5413 |
10 |
15,252 |
20 |
|
у |
0 |
0,6812 |
1,5 |
2,2878 |
3 |
|
уі |
0 |
0,681195 |
1,5 |
2,2878 |
3 |
|
Д |
0 |
0,000005 |
0 |
0 |
0 |
З таблиці видно, що похибка апроксимації не перевищує 0,000005 мм.
Додаткові ріжучі кромки
Крім основної ріжучої частини lд, яка створює фасонні обведення деталі, фасонний різець має додаткові ріжучі леза (рисунок 1.5): S1 - готує деталь для відрізки від прутка, і S2 - обробляє фаску або частину деталі, що зрізується при відрізці.
При обробці фасок відповідні ріжучі кромки повинні мати перекриття S3 шириною 1-2 мм, а різець повинен закінчуватись закріплюючою частиною S4 шириною 5-8 мм. Щоб уникнути тертя задніх поверхонь різця в деталь, додаткові ріжучі кромки не повинні мати перпендикулярних до осі деталі ділянок; кіт нахилу до них повинен бути не менше 150.
Ріжуча кромка, що готує відрізку, не повинна перевищувати за межі робочого профілю різця, оскільки .
Приймаємо:
= 150;
S1 = 7 мм;
S2 = 2 мм;
S3 = 1 мм;
S4 = 5 мм.
Рисунок 1.5 - Схема для визначення довжини фасонного різця
Осьові радіальні та кутові розміри шаблону і контршаблона
Номінальні розміри розраховуємо з умови максимуму тіла різця. Допуски на лінійні розміри у шаблону задаються в тіло, а у контршаблона - симетрично. Величини цих допусків приймаються у шаблонів 10%, а у контршаблонів - 5% від поля допуску відповідних розмірів профілю різця. Допуск на кутові розміри шаблону встановлюється в розмірі 10% від допуску на профілі деталі, але не менше 3'. У контршаблонів на виготовлення кутових розмірів допуск встановлюється в розмірі 25% від допуску на шаблон, але не менше 1'. Креслення шаблону і контршаблона представлений на рис. 1.6 та рис 1.7 відповідно.
Необхідні розміри
В = к + t = 3+7 = 10 мм,
де:
t - максимальна глибина профілю;
к - запас по передній поверхні для розміщення стружки.
Діаметр контрольної риски
Рисунок 1.6 - Профіль шаблона
Рисунок 1.7 - Профіль контршаблона
Діаметр контрольного циліндра, що відповідає радіальній вимірювальній базі O 13+0,033. Максимальний діаметр різця O 50.
2. ПРОЕКТУВАННЯ ПРОТЯЖКИ
Протяжка - багатозубий інструмент, кожний наступний зуб якого вищий попереднього на величину підйому Sz. Протяжки використовуються для обробки отворів, пазів і відкритих зовнішніх поверхонь різноманітної форми.
Вихідні дані:
D = 40 мм;
t1 = 43,6 мм;
b = 12 мм;
l = 140 мм;
Оброблюваний матеріал Сталь 40;
Тип виробництва - масове.
Рисунок 2.1 - Ескіз отвору, що протягується
Визначаємо загальний припуск під протягування:
А = t1 - D + C = 43,6 - 40 + 0,92 = 4,52 мм.
де D - діаметр отвору, що протягується;
А - припуск на діаметр;
С - величина стрілки дуги окружності.
Розбиваємо загальний припуск на припуск для чорнового та чистового протягування, відвівши на чорнове протягування 75%:
- чорновий припуск А1= 3,39 мм;
- чистовий припуск А2= А - А1= 4,52 - 3,39 = 1,13 мм.
По табл. 2 [1] вибираємо підйом на зуб на сторону Sz. Sz=0,07 мм.
- для чорнової протяжки Sz = 0,07;
- для чистової протяжки Sz = 0,05
Визначаємо глибину западини зуба:
- для чорнової протяжки:
де k - коефіцієнт заповнення западини зуба. k = 3,0.
- для чистової протяжки:
де k - коефіцієнт заповнення западини зуба. k = 3,0.
Визначаємо попередній крок ріжучих зубів:
- для чорнової протяжки
t'=(2,5..2,8)h=2,6·6,13=15,94 мм;
- для чистової протяжки
t'=(2,5..2,8)h=2,6·5,18=13,47 мм;
Визначаємо максимальне число одночасно працюючих зубців:
- для чорнової протяжки:
- для чистової протяжки:
Визначаємо уточнений крок ріжучих зубців t.
- для чорнової протяжки:
- для чистової протяжки:
Рис. 2.2 - Ескіз зубців в осьовому перерізі
Для шпоночних протяжок висота направляючої частини рівна висоті хвостовика Н. Н=28 мм.
Вибираємо розміри хвостовика для чорнової та чистової протяжок (рис. 2.3) по таб.8 [2]:
В=12 мм;
b= 8 мм;
Н=28 мм;
l=17 мм;
l1=25 мм;
l2=18 мм;
c=1,0 мм;
к=0,15 мм.
r =0,3 мм;
r1=0,6 мм.
Рис. 2.3 - Розміри хвостовика
Площу небезпечного перерізу по хвостовику FX приймаємо по таб.8 відповідно типу і розмірам вибраного хвостовика. FX=224 мм2.
Визначаємо площу небезпечного перерізу по першому зубу:
- для чорнової протяжки:
F1=b(H-h) =8(28 - 6,13) = 174,96 мм2;
- для чистової протяжки:
F1=b(H-h) = 8(28 - 5,18)= 182,56 мм2;
Визначаємо найбільшу силу протягування:
- для чорнової протяжки:
Pmax=Cp•szx•b•zmax•kY•kC•kU=177•0,070,85•8•10•0,93•1•1= 1373,66 Н; (2.1)
- для чистової протяжки:
Pmax=Cp•szx•b•zmax•kY•kC•kU=177•0,050,85•8•11•0,93•1•1=1135,18 Н,
де Cp - постійна величина, яка залежить від властивостей оброблюваного матеріалу і форми протяжки. Ср=177.
х - показник степеня при sz. х= 0.85.
kY,kC,kU - поправочні коефіцієнти. kY=0,93, при передньому куті 150, kU= 1, при степені затуплення протяжки - гостра, kС=1, при змащенні сульфофрезолом.
Перевірка протяжки на міцність. Для цього визначаємо напруження:
по першому зубу чорнової протяжки:
по першому зубу чистової протяжки:
по хвостовику чорнової протяжки:
по хвостовику чистової протяжки:
Допустиме значення [у]=200 МПа для шпоночних протяжок [2].
Визначаємо висоту калібруючих зубців чистової протяжки, оскільки для чорнової протяжки калібруючі зуби робити не потрібно:
НК=Н+А=28+1,13=29,13 мм.
Визначаємо висоти зубців протяжок:
Таблиця 2.1 Висоти зубців чорнової протяжки
Zі |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
|
Hi |
28 |
28,07 |
28,14 |
28,21 |
28,28 |
28,35 |
28,42 |
28,49 |
28,56 |
28,63 |
28,7 |
|
Zі |
12 |
13 |
14 |
15 |
16 |
17 |
18 |
19 |
20 |
21 |
22 |
|
Hi |
28,77 |
28,84 |
28,91 |
28,98 |
29,05 |
29,12 |
29,19 |
29,26 |
29,33 |
29,4 |
29,47 |
|
Zі |
23 |
24 |
25 |
26 |
27 |
28 |
29 |
30 |
31 |
32 |
33 |
|
Hi |
29,54 |
29,61 |
29,68 |
29,75 |
29,82 |
29,89 |
29,96 |
30,03 |
30,1 |
30,17 |
30,24 |
|
Zі |
34 |
35 |
36 |
37 |
38 |
39 |
40 |
41 |
42 |
43 |
44 |
|
Hi |
30,31 |
30,38 |
30,45 |
30,52 |
30,59 |
30,66 |
30,73 |
30,8 |
30,87 |
30,94 |
31,01 |
|
Zі |
45 |
46 |
47 |
48 |
49 |
50 |
||||||
Hi |
31,08 |
31,15 |
31,22 |
31,29 |
31,36 |
31,43 |
Таблиця 2.2 Висоти зубців чистової протяжки
Zі |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
|
Hi |
28 |
28,05 |
28,1 |
28,15 |
28,2 |
28,25 |
28,3 |
28,35 |
28,4 |
28,45 |
|
Zі |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
16 |
17 |
18 |
19 |
20 |
|
Hi |
28,5 |
28,55 |
28,6 |
28,65 |
28,7 |
28,75 |
28,8 |
28,85 |
28,9 |
28,95 |
|
Zі |
21 |
22 |
23 |
24 |
|||||||
Hi |
29 |
29,05 |
29,1 |
29,15 |
Визначаємо число зубців протяжок:
чорнова протяжка:
чистова протяжка:
Порівнюємо отримані значення з даними наведеними в таблицях 2.1 і 2.2, результат про кількість зубців співпадають. Кількість калібруючи зубців приймаємо по таб.16 [2] - ZK=4. Крок калібруючих зубців рівний крокові ріжучих зубців: tK= t = 12,84 мм.
Визначаємо відстань до першого зуба протяжки:
l=l1+l3+lC+lП+l4=25+5+65+30+25 = 150 мм;
де, l1 - довжина входу хвостовика в патрон. l1= 25 мм;
l3 - зазор між патроном і стінкою столу протяжного верстата. l3=5 мм;
lC - товщина столу протяжного верстата.
lП - висота виступаючої частини планшайби чи опорного кільця.
l4 - довжина переднього направляючого.
Довжина шийки:
l2= l - (l1+l3+l4) = 150-(25+5+25) = 95 мм.
Визначаємо довжину ріжучої частини протяжок:
чорнова протяжка lp1= t•zp1= 14,14•50 = 707 мм;
чистова протяжка lp1= t•zp1= 14,14•50 = 707 мм;
Визначаємо довжину калібруючої чистової частини протяжки:
lk= tk•zk + 0,5tk = 12,84•4+0,5•12,84 = 57,78 мм.
Оскільки у шпоночних протяжок відсутня задня направляюча частина, тому збільшують довжину останнього зуба і вона рівна:
у чорнової протяжки:
l50= t +(5..10) = 14,14+5 = 19,14 мм;
у чистової протяжки:
l24= t +(5..10) = 12,84+5 = 17,84 мм.
Визначаємо загальну довжину протяжок:
чорнова протяжка:
L1=l+lp1+l50=150+707+19,14 = 876,14 мм;
чистова протяжка:
L2=l+lp2+lk+l24=150+308,16+57,78+17,84 = 533,78 мм.
Визначаємо елементи профілю зубців протяжки в її осьовому перерізі:
чорнова протяжка:
h = (0,35..0,4)•t = 0,35•14,14= 4,95 мм;
g = (0,3..0,35)•t =0,3•14,14 = 4,24 мм;
r = (0,5..0,55)•h = 0,5•6,13 = 3,065 мм;
R = (0,65..0,8)•t = 0,65•14,14 = 9,19 мм.
чистова протяжка:
h = (0,35..0,4)•t = 0,35•12,84 = 4,494 мм;
g = (0,3..0,35)•t =0,3•12,84 = 3,85 мм;
r = (0,5..0,55)•h = 0,5•5,18 = 2,59 мм;
R = (0,65..0,8)•t = 0,65•12,84 = 8,35 мм.
а) передній кут г ріжучих і калібруючих зубців визначаємо по таб.18 [7], г=150.
б) головний задній кут б для ріжучих зубців б=30 ,а для калібруючих б=10.
в) величину фаски f =0,05 мм.
Вибираємо конструктивні елементи стружкорозділюючих канавок.
Виконання - І;
m = 0,6 мм;
R = 0,3 мм.
Для зменшення тертя на гранях зубців робимо задній кут =10, який слідує за стрічкою, шириною 0,8…1мм.
3. ПРОЕКТУВАННЯ ДИСКОВОЇ МОДУЛЬНОЇ ФРЕЗИ
Розрахунок проводимо за такими даними:
- розрахунковий профільний кут вихідної рейки в нормальному перерізі бw=200;
- модуль m=6,5 мм;
- число зубців колеса, що нарізається z = 12…13;
Дискові модульні фрези виконують для модуля наборами з 8 фрез. Для побудови профілю зуба модульних фрез ВНИИ запропонував спеціальні таблиці значень координат х та у для будь якої точки профілю фрези, відраховуючи із дна западини зуба, координати хц центрів заокруглень по впадині зуба, радіусів округлень R, а потім точок координат B, C, D, E профілів зуба.
Профіль, зубів фрези визначається за профілем западини між зубами нарізуваного колеса. Евольвентний профіль западини або зубів колеса залежить від кута зачеплення а, числа зубів z, діаметру ділильного кола d. Ці параметри нарізуваного колеса повинні бути задані. Крім того, повинні бути відомі модуль т., мм, товщина зуба по дузі ділильного кола колеса в нормальному перетині Sn, мм, висота головки і ніжки зуба колеса ha, hf, мм.
Рисунок 3.1. - Розрахункова схема евольвентного профілю.
Розрахункову схему (рис. 3.1) будуємо так, щоб початок координат співпав з центром колеса, а вісь Y поєдналася з віссю симетрії западини між зубами. На малюнку r0, rf, r, rм та rа- відповідно радіуси основною, внутрішньою, ділильною, для довільної точки і зовнішніх кіл оброблюваного колеса. При куті зачеплення 20° для коліс, що мають z = 33 і менше, радіус r0 основного кола виходить більше радіусу внутрішнього кола rf.
Для коліс з z = 34 радіус r0 < rf. ln -- ширина западини між зубами по дузі ділильного кола колеса в нормальному перетині
. (3.1)
Для розрахунку товщину зуба Sn по дузі ділильного кола колеса можна прийняти рівній половині нормального кроку Рп. Тоді . В цьому випадку центральний кут буде рівний чверті кутового кроку між зубами, тобто
. (3.2)
Центральний кут де. Задаємося будь-якою точкою М на профілі зуба колеса з радіусом rм і знаходимо кут , де .
Таким чином:
, (3.3)
тут , .
Радиус rм відомий, ми ним задаємся. кут також відомий. Для стандартного евольвентного зачеплення кут .
Розрахунки даних параметрів наведемо в таблиці 3.1.
Таблиця 3.1. Розраховані значення.
r0 |
cos бM |
rM |
бM |
inv бm |
|||
45,5751 |
9 |
0,845778 |
51 |
32,26099 |
0,621004721 |
8,18899 |
|
45,5751 |
9 |
0,867464 |
50 |
29,84986 |
0,56442694 |
8,28657 |
|
45,5751 |
9 |
0,890292 |
49 |
27,10376 |
0,503258262 |
8,34774 |
|
45,5751 |
9 |
0,914354 |
48 |
23,89796 |
0,43557101 |
8,41543 |
|
45,5751 |
9 |
0,939753 |
47 |
20,00006 |
0,35768482 |
8,49332 |
|
45,5751 |
9 |
0,966603 |
46 |
14,85692 |
0,260612602 |
8,59039 |
|
45,5751 |
9 |
0,995032 |
45 |
5,716276 |
0,098309576 |
8,75269 |
Розміри посадочних отворів і посадочного паза по ГОСТ 9472-83:
d=32H5(+0.011);
C=34,8;
b=7C11().
Технічні вимоги на фрезу типу 1, класу АА приймаємо по ГОСТ 13838-68.
4. ПРОЕКТУВАННЯ ЧЕРВ'ЯЧНОЇ МОДУЛЬНОЇ ФРЕЗИ
Вихідні дані:
- матеріал заготовки сталь вуглецева звичайної якості;
- матеріал фрези Р6М5;
- модуль зубців, що нарізуються m = 5,5 мм ;
- кут зачеплення = 20;
- клас точності зубців - 2;
- число заходів фрези - 1;
Визначаємо профіль в нормальному перерізі.
Профіль фрези в нормальному перерізі повинен відповідати робочому контуру рейки, якою виконується обкатка колеса, що нарізується. Профіль будуємо за ГОСТ 9324-80
Рисунок 4.1. - Розміри профілю зуба в нормальному перерізі
Основні данні, що відносяться до профілю:
- Модуль m = 5,5 мм.
- Кут профілю в нормальному перерізі може бути прийнятий рівний куту зачеплення колеса n = 20.
- Висота головки зуба h1 = 1,25m = 1,255,5 =6,875 мм.
- Висота ніжки зуба h2 = 1,25m = 1,255,5 =6,875 мм.
- Повна висота зуба для нормального зачеплення h =2,5m =2,55,5 = 13,75 мм.
- Крок tn повинен дорівнювати крокові колеса, що визначається при нарізанні прямих зубців. Ми нарізаємо прямі зубці, тому
tn = P = m = 5,53,14 = 17,28 мм.
- Товщина зуба в нормальному перерізі
Sn = tn/2 = 17,28/2 =8,81 мм.
- Радіуси заокруглень при вершині r = (0,2 - 0,3)m.
Приймаємо r = 0,3•5,5=1,65 мм.
- Радіуси заокруглень при западині r = (0,2 - 0,3)m.
Приймаємо r = 0,2•5,5=1,1 мм.
Визначаємо діаметр фрези.
Зовнішній діаметр фрези сильно впливає на точність колеса, що нарізується. Чим вища точність у коліс, що нарізуються, тим більшим повинен бути діаметр у фрези.
Приймаємо D = 112 мм.
Визначаємо довжину робочої частини і загальну довжину фрези.
Довжину робочої частини і загальну довжину фрези визначаємо згідно ГОСТ 9324 - 80.
L1min = 13m =135,5 = 71,5 мм - мінімальна довжина робочої частини фрези.
Приймаємо L1 = 140 мм.
Загальна довжина фрези L збільшується у порівняні з довжиною робочої частини L1 на довжину двох бортиків.
L = L1 + 2·lбур =70 + 25 = 150 мм.
Визначаємо діаметр отвору під оправку.
Діаметр d для фрез черв'ячних насадних 2-го класу точності дорівнює d = 40 мм.
Визначаємо кількість зубців фрези.
У фрез, призначених для обробки точних коліс, число зубців рекомендується приймати більше десяти для отримання більш чистої поверхні.
Приймаємо z = 16.
Призначаємо величини задніх кутів і розраховуємо величини затилування.
Задні кути фрези по вершині і боковим сторонам профілю різні.
Призначаємо: кут по боковій стороні 1 = 12;
кут по вершині х = 5.
Оскільки нам необхідний точний профіль фрези, то будемо його шліфувати. Для забезпечення виходу шліфувального круга робимо подвійне затилування.
Величина першого затилування:
Величина другого затилування: К1 = (1,2 - 1,7)К.
Приймаємо К1 = 1.5·К = 1,53,875 = 5,8125 мм.
Визначаємо розрахунковий ділильний діаметр фрези.
Важливим елементом фрези є його розрахунковий діаметр Dt. В основу конструкції фрези покладено черв'як, де Dt - діаметр ділильного циліндра цього черв'яка. Але нова і переточена фрези мають різний зовнішній діаметр. Звідси, нова і переточена фрези будуть мати також різні діаметри ділильного кола Dt1 і Dt2. Для розрахунку фрези приймають деякий середній між Dt1 і Dt2 діаметр ділильного кола:
Dt = Dе - 2,5m - 0,25К = 112 - 2,55,5 - 0,253,785 = 97,30375 мм.
Визначаємо кут нахилу гвинтових канавок .
При встановлені фрези з гвинтовими канавками на зубофрезерному верстаті важливо точно знати кут нахилу канавок , тому всі черв'ячні фрези повинні обов'язково мати тавро із в казанням кута .
Кут розраховуємо за формулою:
sin = m/ Dt = 5,5/97,304 = 0,0565, звідки = 3,24.
Визначаємо крок гвинтових канавок та крок по осі.
Крок гвинтових канавок визначаємо за формулою:
Sk = Dt/tg = 3,1497,304/0,0566 = 5398,14 мм.
Крок по осі знаходимо за формулою:
toc = tn/cos = 17,28/0,9984 = 17,31 мм.
Елементи канавки фрези:
Н = 8 мм - висота канавки;
= 17 - кут канавочної фрези.
Технічні вимоги на фрезу класу 2 приймаємо по ГОСТ 9324-80.
Розміри посадочних отворів і посадочного паза по ГОСТ 9472-83:
d= 40H5(+0.011);
C= 43,5
b= 10C11().
5. ПРОЕКТУВАННЯ РУЧНОЇ ПЛАШКИ
Плашки за конструкцією ділять на круглі, квадратні, шестигранні і трубчасті. Найбільш розповсюджені круглі плашки за ГОСТ 9740 - 71.
Конструктивні елементи плашки вибираємо стосовно ГОСТ 6211-81:
1. Зовнішній діаметр корпуса плашки D=75мм.
2. Кількість стружкових канавок z =6 вибираємо в залежності від номінального діаметра різьби.
3. Кут забірної частини (головної ріжучої кромки) (з обох торців плашки) вибираємо в залежності від матеріалу -сталь вуглецева, =20…45.
Обираємо =30.
4. Перевищення висоти забірної частини над висотою різьби
а=0,15…0,4 мм. Вибираємо а=0,3.
5. Діаметр забірної частини
D0=d+2а,
де d - зовнішній діаметр різьби, d=41,9.
D0 = 41,9+2•0,3= 42,5мм;
6. Довжина калібруючої частини (з повним профілем різьби) вибираємо рівною відповідно за ГОСТ9740-71 в межах: 4-6 ниток, обираємо: l=20.
7. Виберемо геометричні елементи леза плашки:
Передній кут залежить від оброблюваного матеріалу заготовки - для сталі, з <900МПа, =15-20, обираємо =18
Задній кут (по заборній частині) =6-8, обираємо =7.
8. Ширина пера (ріжучого зуба)
9. Діаметр d1 стружкових канавок і діаметр D1 окружності розміщення їх центрів.Для криволінійної форми передньої поверхні:
10.Технічні вимоги до плашки подані в ГОСТ 9740 - 71. Допуски на різьбу - за ГОСТ 16093-70.
Плашку виготовляємо з полями допусків 6h.
11. Плашку виготовляємо зі сталі Р9.
Твердість ріжучої частини 59 - 63 HRCе.
ВИСНОВКИ
Основною метою курсового проекту з дисципліні "Різальний інструмент" є набуття навиків проектування металорізального інструменту. Працюючи над проектом, виконано розрахунки основних спеціалізованих інструментів, що використовуються у серійному та масовому виробництвах. При роботі над проектом широко використовувались ГОСТи , навчальна і довідкова література. Розрахунки, оформлення розрахунково-пояснювальної записки та графічної проводились на ЕОМ з використанням програмного пакету та Microsoft Office 2003 та системи автоматизованого проектування КОМПАС-3D V10.
В ході виконання курсового проекту проведено розрахунок круглого фасонного різця , шпонкової протяжки. Фасонний різець призначений для обробки зовнішніх фасонних циліндричних поверхонь . Його недоліком у порівнянні із призматичними різцями є менша кількість переточувань, але він є технологічнішим у виготовленні, а також можливість обробки внутрішніх поверхонь заготовок. Протяжка призначена для обробки шпонкових пазів в отворах. Отвір отриманий свердлінням обробляється протяжкою , після чого отримується шпонковий паз. Перевагою протяжок перед іншим інструментом с їх висока продуктивність при низьких швидкостях різання, що дозволяє використовувати для їх виготовлення леговані та швидкорізальні інструментальні сталі.
Теоретичний матеріал, який ми опанували при виконанні даної курсової роботи буде використовуватись нами у подальшому навчанні та інженерній діяльності.
ПЕРЕЛІК ПОСИЛАНЬ
1. Комісаренко Ю.Я., Пентюк Б.Н., Штурма А.Л.. Розрахунок фасонних різців: Методичні вказівки до виконання курсового проектування з курсів "Проектування металорізальних інструментів" та "Різальний інструмент та інструментальне забезпечення автоматизованих виробництв". Вінниця:. ВПІ, 1991. 32 с.
2. Искович- Лотоцкий Р.Д., Штурма А.Л. Расчет протяжек: Методические указания к выполнению курсового проекта по курсу «Проектирование металлорежущих инструментов » для студентов специальности 0501 всех форм обучиния. - Винница: ВПИ, 1988. - 48 с
3. Нефедов Н.А., Осипов К.А. Сборник задач и приемов по резанию металлов и режущему инструменту. Изд. 3-е. перераб. и доп. М.: Машиностроение, 1977. 288с. - ил.
4. Справочник технолога-машиностроителя. В 2-х томах Т. 1 / Под. ред. А.Г. Косиловой, Р.К. Мещерякова. - 4-е изд. Перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1985. 656с.,с ил.
5. Юликов М.И. и др. Проектирование и производство режущего инструмента. Москва:. Машиностроение, 1987.
6. Сахаров Г.Н. и др. / Металлорежущие инструменты. - Москва. - “Машиностроение”. - 1984.
7. Филипов Г.В. / Режущий инструмент. - Ленинград. - “Машиностроение”. - 1981.
8. Грановский Г.И., Панченко К.П., Фасонные резцы. М., «Машиностроение», 1975, 309с. с ил.
9. ГОСТ 4043-70. Хвостовики плоские для протяжек. Типы и основные размеры.
10. ГОСТ 3882-74. Сплавы твердые спеченные.
11. ГОСТ 19265-73. Прутки и полосы из быстрорежущей стали
12. ГОСТ 9324-80. Фрезы червячные чистовые однозаходные для цилиндрических зубчатых колес с эвольвентым профилем. Технические условия.
13. ГОСТ 9472-83. Крепление инструментов на оправках. Типы и размеры.
14. ГОСТ 9740-71. Плашки круглые. Технические условия
15. ГОСТ 6211-81. Основные нормы взаимозаменяемости. Резьба трубная коническая.
16. ГОСТ 16093-81. Основные нормы взаимозаменяемости. Резьба метрическая. Допуски. Посадки з зазором.
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Розрахунок і проектування призматичного фасонного різця, круглої протяжки, черв'ячної модульної фрези. Графічне профілювання і конструювання різальних інструментів, вибір типу, геометричних параметрів; поля допуску. Проектування протяжки, діаметри зубів.
курсовая работа [269,6 K], добавлен 01.12.2011Проектування черв'ячної фрези для обробки зубчастого колеса, комбінованої розвертки та комбінованої протяжки із заданими розмірами і параметрами. Розрахунки всіх параметрів і розмірів інструменту, вибір матеріалів, верстатів для виготовлення інструменту.
курсовая работа [238,7 K], добавлен 24.09.2010Проектування фасонного різця. Апроксимація теоретичного профілю інструменту. Проектування гранної протяжки. Величина розбивання отвору. Розрахунок гранних та чистових зубців. Область застосування пальцевих модульних фрез. Вибір конструктивних параметрів.
курсовая работа [1,5 M], добавлен 21.03.2013Розрахунок черв'ячної фрези для обробки зубчатого колеса. Проектування комбінованого свердла для обробки отвору. Розробка та розрахунок конструкції комбінованої протяжки для обробки шліцьової розвертки. Вибір матеріалів для виготовлення інструменту.
курсовая работа [1,9 M], добавлен 24.09.2010Проектування радіального фасонного різця та шпоночної протяжки. Техніко-економічне обґрунтування процесу довбання. Проектування розвертки та послідовність розрахунків і конструювання мітчика. Технологія виготовлення циліндричної фрези та її проектування.
курсовая работа [478,1 K], добавлен 11.02.2009Проектування і розрахунок призматичного фасонного різця. Розрахунок шліцевої протяжки, максимального числа одночасно працюючих зубців. Припуск, який знімається обдирочними зубцями. Перевірка протяжки на міцність. Геометричні параметри фасочної частини.
курсовая работа [794,9 K], добавлен 18.03.2014Розробка маршрутної технології виготовлення різального інструменту: фрези дискової, свердла, мітчика машинного. Причини виникнення браку при термообробці різального інструменту, методи їх усунення. Заходи по забезпеченню безпечних умов праці робітників.
дипломная работа [3,5 M], добавлен 22.05.2012Проектування металорізального інструменту. Призначення та область застосування інструменту. Повний конструкторський та силовий розрахунок параметрів контрольно-вимірювального інструменту. Схема базування та стан поверхонь заготовки, що прийняті за базові.
курсовая работа [243,8 K], добавлен 28.03.2009Конструювання фасонного призматичного радіального різця. Розрахунок та конструювання комплекту ручних мітчиків для нарізання метричної різьби. Вибір конструктивних параметрів фрези. Графічне профілювання радіального фасонного призматичного різця.
курсовая работа [406,7 K], добавлен 27.03.2014Проектування технічного об'єкта, проектні рішення. Блочно-ієрархічний підхід до проектування. Функціональний, конструкторський, технологічний аспекти проектування. Схема проектування апаратно-програмного комплексу інформаційно-обчислювальної системи.
реферат [65,7 K], добавлен 20.06.2010