Проектирование комбинированной развёртки для обработки отверстий

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство науки и высшего образования Российской Федерации

Орский гуманитарно-технологический институт (филиал)

Федерального государственного бюджетного образовательного учреждения «Оренбургский государственный университет»

Механико-технологический факультет

Кафедра машиностроения, материаловедения и автомобильного транспорта

ОТЧЁТ

по расчётно-графической работе

по дисциплине: «Режущий инструмент»

«Проектирование комбинированной развёртки для обработки отверстий»

Руководитель работы:

Канд. техн. наук, доцент С. Н. Сергиенко

Исполнитель: Студенты группы: 3-15КОМП(ба)ТМ

А. А. Сычёв

г. Орск 2019



Содержание

Введение

1. Исходные данные для расчёта комбинированной развёртки

2. Выбор материала и расчёт диаметра развёртки

3. Расчёт геометрических параметров развёртки

4. Расчёт распределения зубьев развёртки

5. Расчёт глубины стружечной канавки

6. Выбор формы и диаметра хвостовика развёртки

Заключение

Список использованных источников



Введение

комбинированный развёртка стружечный хвостовик

Целью данной расчётно-графической работы является расчёт и проектирование металлорежущего инструмента, а именно развёртки комбинированной.

Развёртка - инструмент, использованный для механической обработки. Он предназначен для повышения точности и увеличения качества предварительно-полученных отверстий. Развёртки, в основном, используются для механической обработки металлов. При использовании развёрток на металлорежущих станках, развёртки устанавливаются в шпинделе станка.

Комбинированные развёртки используют при обработке ступенчатых отверстий высокой точности, небольших и средних диаметров, в крупносерийном и массовом производстве. Преимущество использования комбинированной развёртки - сокращение количества рабочих ходов, точность отверстий, концентричность операций и сокращение времени, затраченного на обработку отверстий. Используются в многооперационных станках или в токарных станках, не оснащённых устройством ЧПУ.



1. Исходные данные для расчёта комбинированной развёртки

Обрабатываемый материал - чугун.

Номинальный диаметр меньшего отверстия - D₁ = 24Н7^+0.021 мм.

Номинальный диаметр большего отверстия - D₂ = 27Н8^+0.033 мм.

Длина сверления первой ступени - l₁ = 40 мм.

Длина сверления второй ступени - l₂ = 60 мм.

Шероховатость обработанной поверхности - Ra = 1,25 мкм.

2. Выбор материала и расчёт диаметра развёртки

Исходя из особенностей обрабатываемого материала (чугун), выбираем материал для рабочей части комбинированной развёртки - быстрорежущая сталь марки Р6М5 ГОСТ 19265-79.

Рассчитаем предельные размеры:

D_max = D + ES;

D_min = D + EI.

D_1max = 24 + 0,021 = 24,021 мм;

D_1min = 24 + 0 = 24 мм;

D_2max = 27 + 0,033 = 27,033 мм;

D_2min = 27 + 0 = 27 мм.

Так как максимальный диаметр у комбинированной развёртки больше 27 мм, исполнение будет сварным.

Переходим к расчётам диаметров развёртки:

D_i = D_{i mim} + B_i - P,



где D_{i min} - минимальный диаметр соответствующей ступени отверстия; B_i - верхнее предельное отклонение диаметра отверстия; P - допуск на разбивание отверстия, эту величину можно принять равной 0,01 - 0,02 мм.

D₁ = 24 + 0,021 - 0,01 = 24,011 мм.

D₂ = 27 + 0,033 - 0,01 = 27,023 мм.

Рисунок 1 - Схема расположений полей допусков отверстий.

3. Расчёт геометрических параметров развёртки

Передний угол для чистовых развёрток г = 0°.

Величина заднего угла выбирается одинаковой на режущей и калибрующих частях и принимается б = 6°.

На калибрующих частях выполняется ленточка f = 0,2 мм.

Угол наклона зубьев щ = 0° принимается для упрощения технологии изготовления развёртки.

Главный угол в плане на заборной части зависит от свойств обрабатываемого материала. Принимаем ц = 5°, так как обрабатывается чугун.

Длина калибрующей части развёртки определяется зависимостью

,

где: - величина калибрующей части, стачиваемая при одной переточке; = 10 - число переточек.

Принимаем .

Длина заборной части ступени

где: - минимальный диаметр заборной части; - глубина резания; - коэффициент, зависящий от диаметра развёртки.

Принимаем

Следовательно

Длина рабочей части ступени

где: - длина фаски.

Принимаем

Ступенчатые развёртки можно выполнять без обратного конуса.

Чтобы исключить повреждение обработанной поверхности при выводе развёртки и отверстия, конец калибрующей части необходимо выполнить по радиусу равному 3-5 мм.

Число зубьев развёртки определяется зависимостью

Так как число зубьев развёртки рекомендуется принимать чётным и равным по количеству на всех ступенях, для облегчения контроля диаметральных размеров и их изготовления, а так же для беспрепятственного вывода стружки, то принимаем

4. Расчёт распределения зубьев развёртки

Для устранения огранки отверстий распределение зубьев развёртки должно быть неравномерным, разность между соседними угловыми шагами определяется зависимостью

где: - число зубьев развёртки.

Принимаем .

Значение угловых шагов определяется следующей формулой



где: - порядковый номер зуба.

Рисунок 2 - Распределение зубьев развёртки.

5. Расчёт глубины стружечной канавки

Глубину стружечной канавки целесообразно выполнять переменной, что позволяет использовать для всех стружечных канавок фрезу с постоянным профильным углом. Глубина канавки определяется зависимостью



где: - угол, соответствующий ширине спинки;

х = 80° - угол профиля фрезы; - ширина спинки зуба.

Таблица 1 - Размер стружечной канавки.

d, мм	Z1-1	Z2-2	Z3-3	Z4-4
24	1,0	1,3	1,1	1,2
27	1,2	1,5	1,3	1,4

Рисунок 3 - Размер стружечной канавки.

Глубина стружечной канавки первой ступени

Глубина стружечной канавки второй ступени

6. Выбор формы и диаметра хвостовика развёртки

Форма хвостовика развёртки определяется методом её закрепления. Так как в данной работе рассматривается чистовое развёртывание, то наиболее высокая точность обработки отверстий при минимальной шероховатости обработанной поверхности можно получить с помощью плавающего закрепления (в плавающем патроне).

Данные расчётов подходят к данным из таблицы ГОСТ 1672-2016 (развёртки машинные цельные). Для указанных диаметров рабочих поверхностей подходит конус Морзе №3.

Материал хвостовика - Сталь 45 ГОСТ 1059-74.



Заключение

В данной работе был произведён расчёт и проектирование заданного режущего инструмента - комбинированной развёртки, а также разработан его рабочий чертёж, приведённый в приложении с указанием предельных отклонений размеров деталей и шероховатостей на поверхности инструмента.



Список использованных источников

1 Солоненко В. Г., Рыжкин А. А. Резание металлов и режущие инструменты: учебное пособие. - М.: Высш. шк., 2007. - 413с.

2 Справочник технолога-машиностроителя. В 2-х т. Т.1/ Под ред. А. М. Дальского, А. Г. Косиловой, Р. К. Мещерякова и А. Г. Суслова. - 5-е изд., перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 2001. - 944с.

3 Справочник инструментальщика /И.А. Ординарцев, Г.В. Филиппов, А.Н. Шевченко и др.; Под общ. ред. И.А. Ординарцева. - Л.: Машиностроение, 1987. - 846с.

4 Расчёт зуборезных инструментов. Романов В.Ф. М.: Машиностроение, 1969, - 251с.

Размещено на Allbest.ru