Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
Содержание
1. РАСЧЁТ И КОНСТРУИРОВАНИЕ ФАСОННОГО ДИСКОВОГО РЕЗЦА 2
1.1 Исходные данные 2
1.2 Расчетная часть 2
1.3Аналитический расчет глубин профиля резца 4
1.4 Расчет допусков на размеры резца, шаблона и контршаблона 8
1.5 Расчет допусков на размеры резца, шаблона и контршаблона 8
2. РАСЧЁТ И КОНСТРУИРОВАНИЕ СПИРАЛЬНОГО СВЕРЛА 11
2.1 Исходные данные 11
2.2Расчёт исполнительных размеров калибрующей части сверла 11
2.3 Проверка хвостовой части сверла. 12
2.4 Выбор конструктивных и геометрических параметров сверла 13
3 РАСЧЕТ И ПРОЕКТИРОВАНИЕ РЕЗЦА ДЛЯ ОБРАБОТКИ НА ТОКАРНОМ СТАНКЕ С ЧПУ 16
3.1 Исходные данные. 16
3.2 Выбор параметров державки. 16
3.3 Выбор типоразмер МНП 18
Библиографический список: 21
1. РАСЧЁТ И КОНСТРУИРОВАНИЕ ФАСОННОГО ДИСКОВОГО РЕЗЦА
1.1 Исходные данные
Рассчитать и сконструировать дисковый фасонный резец с радиальной подачей для обработки изделия.
Рисунок.1.1 Эскиз детали
=48мм,=14мм,=9мм, =10мм,,=31мм,=46мм,=36мм,=37мм.
Материал заготовки- сталь, δ=90кг.
Передние и задние углы лезвия резца определяем по таблице 47:γ=8°,α=10°.
Размеры дополнительных режущих кромок под отрезание и подрезание =1мм,b=5мм,с=0,a=2мм,=15°,=15°.
Общая ширина резца вдоль оси заготовки =+a+c+b+=48+2+0+1+5=56мм.
Рисунок 1.2 Схема расчета длинны резца
Определяем минимальный диаметр =7=7=26.781
Исходя из ответа выбираем D=125.
Определяем глубину профиля заготовки ==9.5 .
Определяем высоту заточки резца H=R=мм
Определяем высоту установки резца =*R=*62.5=10.875.
Определим радиусы в заготовке ,,23,, = 13.25,
, m=1.39
Согласно размерам на чертеже заготовки, радиусы окружностей узловых точек профиля заготовкиr, r, r и т.д., и осевые расстояния до этих точек от торца до заготовкиl, l, l и т.д.следующие: r =11мм,r3=15мм, r4=r5= 17.5 мм, r6 =r7 =21.5 мм,r8 =18 мм, r10=13.859,, l = 15 мм, l4-5 = 10 мм, l6-7 = 11 мм,l9-10 = 16 мм,l1-10 = 52 мм.
Корректируем профиль резца, данные коррекционного расчёта резца сводим в таблицу 1.
Линейные размеры в миллиметрах, угловые в градусах.
Таблица 1
|
Расчетная формула |
Символ параметра |
Численная величина параметра |
|
1 |
2 |
3 |
|
hи =r1·sin γ1 |
γ1 r1 hи |
8˚ 11 1.53 |
|
A1=r1·cosγ1 |
cosγ1 r1 A1 |
0.992 11 10.913 |
Продолжение таблицы 1
|
1 |
2 |
3 |
|
A2=r2·cosγ2 sinγ2=hи/r2 |
r2 sinγ2 γ2 cosγ2 A2 |
15.5 0.089 5°06’ 0.996 15.438 |
|
A3=r3·cosγ3 sinγ3=hи/r3 |
r3 sinγ3 γ3 cosγ3 A3 |
23 0.060 3°24’ 0.998 22.954 |
|
A4=r4·cosγ4 sinγ4=hи/r4 |
r4 sinγ4 γ4 cosγ4 A4 |
18 0.077 4°24’ 0.997 17.946 |
|
A5=r5·cosγ5 sinγ5=hи/r5 |
r5 sinγ5 γ5 cosγ5 A5 |
18.5 0.075 4°18’ 0.997 18.444 |
Продолжение таблицы 1
|
1 |
2 |
3 |
|
A1-2=r1-2·cosγ1-2 sinγ-12=hи/r1-2 |
r1-2 sinγ1-2 γ1-2 cosγ1-2 A1-2 |
13.25 0.105 6° 0.995 13.184 |
|
A4ср=rср·cosγср sinγср=hи/rср |
r4ср sinγ4ср γ 4ср cosγ4ср A4ср |
16 0.087 5° 0.996 15.936 |
|
C1 C2=A2-A1 C3=A3-A1 C4=A4-A1 C5=A5-A1 =A1-2-A1 C4ср=A4ср-A1 |
C1 C2 C3 C4 C5 C1-2 C4ср |
0 4.525 12.041 7.033 7.531 2.271 5.023 |
|
H=R1·sinε1 ε1=1+γ1 |
R1 1 ε1 sinε1 H |
62.5 10˚ 18˚ 0.309 19.313 |
Продолжение таблицы 1
|
1 |
2 |
3 |
|
B1=R1·cosε1 B2=B1-C2 B3=B1-C3 B4=B1-C4 B5=B1-C5 B1-2=B1-C1-2 B4ср=B1-C4ср |
cosε1 B1 B2 B3 B4 B5 B1-2 B4ср |
0.951 59.438 54.913 47.397 52.355 51.907 57.167 54.415 |
|
R2=H/sinε2 tgε2=H/B2 |
tgε2 ε2 R2 |
0.352 19°24’ 58.172 |
|
R3=H/sinε3 tgε3=H/B3 |
tgε3 ε3 R3 |
0.407 22°6’ 51.364 |
|
R4=H/sinε4 tgε4=H/B4 |
tgε4 ε4 R4 |
0.369 20°18’ 55.657 |
|
R5=H/sinε5 tgε5=H/B5 |
tgε5 ε5 R5 |
0.372 20°24’ 55.377 |
|
R1-2=H/sinε1-2 tgε1-2=H/B1-2 |
tgε1-2 ε 1-2 R1-2 |
0.338 18°48’ 59.978 |
|
R4ср=H/sinε4ср tgε4ср=H/B4ср |
tgε4ср ε 4ср R4ср |
0.355 19°30’ 57.823 |
Построение шаблона и контршаблонов для контроля фаснного профиля резца сводится для круглых резцов к определению разности радиусов всех узловых точек.
=-=4.328
=11.136
=6.843
=7.162
=2.522
=4.677
Допуски на линейные и угловые размеры фасонных резцов назначают в зависимости от точности обрабатываемых поверхностей. Как известно, один из радиальных размеров детали, обычно наиболее точный, обеспечивается за счёт настройки станка, остальные радиальные и осевые размеры должны быть обеспечены резцом.
Допуски на глубины профиля резца рассчитываются по следующей зависимости:
где - допуск на глубину профиля -ой поверхности резца в мм;
-допуск на -ую поверхность резца в мм;
-допуск базовой поверхности, мм;
- величина допуска на соответствующую глубину профиля шаблона (контршаблона), мм.
Размер детали
Рассчитаем допуски на величины глубин профиля резца. Допуск на базовую поверхность резца равен 0,52 мм. Примем допуск на базовую поверхность шаблона (контршаблона) равным 0,010 мм. Тогда допуск на базовую поверхность резца может быть принят равный не менее 2,5 или 0,025 мм. Ужесточаем до
- условие выполнено.
- условие выполнено.
- условие выполнено.
- условие не выполнено.
Допуск на диаметр детали 7 рассчитаем следующим способом
.
Допуски на глубины профиля шаблона и контршаблона назначаем равными 0,01 мм.
Допуски на линейные размеры резца принимаем равными 0,4 от допуска на соответствующий линейный размер резца (IT12), а допуск на соответствующий линейный размер шаблона (контршаблона) равным 0,4 допуска на соответствующий линейный размер резца.
.
Линейные размеры детали имеют следующие величины и предельные отклонения:
В результате расчетов получаем следующие величины допусков на размеры резца, шаблона (контршаблона):
При изображении шаблона и контршаблона в спаренном положении направление допуска указывается в плюс и минус. При этом один из знаков относится к шаблону, другой к контршаблону.
2. РАСЧЁТ И КОНСТРУИРОВАНИЕ СПИРАЛЬНОГО СВЕРЛА
Спроектировать спиральное твердосплавное сверло для работы на станке с ЧПУ по следующим исходным данным:
диаметр отверстия d = 3H12,
глубина отверстия h = 15 мм,
сталь легированная закаленная σв = 600 МПа
Максимальный размер отверстия dmax = 3 + 0,12 = 3,12 мм.
мм
мм
Рисунок 2 Схема расчетов исполнительных размеров калибрующей части сверла
Принятые обозначения:
Dmax изд – максимальный диаметр изделия, мм,
Dmin изд –минимальный диаметр изделия, мм,
Dmax и – максимальный диаметр нового инструмента, мм,
Dmin и – минимальный диаметр нового инструмента, мм,
Dизн – диаметр изношенного инструмента, мм,
δА – допуск на изделие, мм.
Расчет исполнительного диаметра ведем для серийного производства
где Кизг=0,5 – для серийного производства
;
Получаем сверло Ø .
Определяем режимы резания по (2)
а) подачу на оборот находим по ( [Справочник технолога машиностроителя. 2 т.]табл. 25)
S0=0,12…0,15 мм/об
Принимаем S0=0,15 мм/об
Учтем поправочный коэффициент на инструментальный материал - 1.
S0=0,15 мм/об.
б) Определяем скорость резания:
где Cv – коэффициент скорости резания,
m, q, y – показатели степени,
Кv – поправочный коэффициент.
По [1, с.269 табл. 17].
Cv=34,2; q=0,45; y=0,3; m=0,2.
В свою очередь Kv= Kмv ·Kиv· Klv
Kмv - коэффициент учитывающий влияние материала заготовки
nv=1 табл.2 стр.262
Кг=1
Киv – коэффициент, учитывающий влияние инструментального материала на скорость резания,( [Справочник технолога машиностроителя. 2 т.]табл.6), Киv=1
Кlv - коэффициент учитывающий глубину сверления, ([Справочник технолога машиностроителя. 2 т.]табл.3)1 Кlv=1
Kv=1,25·1·1=1,25.
Т = 15 - среднее значение периода стойкости сверл, ([Справочник технолога машиностроителя. 2 т.]табл.30),
Осевая составляющая силы резания
По табл.32 стр 281 находим
Cp=68, q=1, y=0.7.
Момент сил сопротивления резанию
По табл.32 стр.281 находим
См=345, qм=2, yм=0.8.
Т.к. хвостовик – цилиндрический, то номер конуса Морзе хвостовика не определяем.
Определяем длину сверла. Общая длина сверла L; длины рабочей части l0 хвостовика могут быть приняты по ГОСТ 10908-75 или ГОСТ 4010-77: L = 60 мм, l0 = 30 мм, т.к. d=3 мм, то шейку не выполняем.
Определяем геометрические и конструктивные параметры рабочей части сверла. По нормативам ([4] табл.43, стр151) находим форму заточки ДП (двойная с подточкой перемычки). Угол наклона винтовой канавки ω = 30˚. Углы между режущими кромками: 2φ = 118˚, 2φ0=70˚. Задний угол α=16˚. Угол наклона поперечной кромки ψ=55˚.
Размеры подточенной части перемычки: А=1,0 мм; l=2.5 мм. Шаг винтовой канавки
Толщину dc сердцевины сверла выбирают в зависимости от диаметра сверла. Принимаем толщину у переднего конца сверла равной 0.15·D (для D = 8 мм). Тогда dc= 0.15·3=0,45 мм. Утолщение сердцевины по направлению к хвостовику 1,4-1,8 мм на 100 мм длины рабочей части сверла. Принимаем это утолщение равным 1.75 мм.
Обратная конусность сверла (уменьшение диаметра по направлению к хвостовику) на 100 мм длины рабочей части должна составлять (для D = 8 мм): 0.04-0.1 мм. Принимаем обратную конусность 0.07 мм.
Ширину ленточки (вспомогательной задней поверхности лезвия) f0 и высоту затылка по спинке К выбираем по [6] табл.63. В соответствии с диаметром сверла (для D = 3 мм)
f0=0.7, K=0.2.
Ширина пера B = 0.58·D = 0.58·3 = 1,74 мм.
Устанавливаем основные технические требования на размеры сверла (по ГОСТ 885-77).
Допуск на общую длину рабочей части сверла равен удвоенному допуску по 14-му квалитету с симметричным расположением предельных отклонений по ГОСТ 25347-82. Предельные отклонения размеров конуса хвостовика устанавливают по ГОСТ(2848-75 (степень точности АТ8). Радиальное биение рабочей части сверла относительно оси хвостовика не должно превышать 0.15 мм. Углы 2φ=118˚2˚; 2φ0=70+5˚. Угол наклона винтовой канавки ω=30-2˚.
Предельные отклонения размеров подточки перемычки режущей части сверла +0,5 мм. Твердость рабочей части сверла HRCэ 62-65. Твердость у лапки хвостовика сверла HRCэ 30-45.
3 РАСЧЕТ И ПРОЕКТИРОВАНИЕ РЕЗЦА ДЛЯ ОБРАБОТКИ НА ТОКАРНОМ СТАНКЕ С ЧПУ
Спроектировать токарный проходной упорный левый резец угол в плане, равным 900, и механическим креплением МНП из твердого сплава для чернового точения на станке с ЧПУ заготовки диаметром 300 мм из ковкого чугуна (НB 220). Режимы обработки:t=4,5 мм ,S=0,5 мм/об,V=2.5 м/с.
В качестве материала для корпуса резца выбираем углеродистую сталь 40Х с Gв=665 МПа, σиз=200 МПа
Выбор размеров поперечного сечения державки выполним из расчета опасного сечения из условий прочности. Схема для расчета представлена на рисунке 1
Рисунок 3.1. Схема параметров корпуса державки.
Схема представляет собой консольную балку, которая определяется по формуле:
, (3.1)
где - составляющая силы резани
L –вылет резца;
- предел прочности на изгиб;
W- момент сопротивления опасного сечения.
Так как сила Рy сжимает и Рy ‹ Pz расчет следует вести по Рz.
Сила резания определяется по формуле:
, (3.2)
где - суммарный поправочный коэффициент.
Из [1, табл.22, с.273] выписываем значения коэффициентов и показателей степеней формул:
x = 1; y = 0,75; n = 0
, =0.85173
Таким образом
P = Н.
Так как а , формула для расчета высоты державки из условия (1) примет вид:
, мм (3.3)
, мм
Основные размеры резца принимаем по МН 26611-85;26612-85;26613-85; ширина державки Н= 20 мм, высота державки В = 20 мм, длина резца L= мм. Конструктивные размеры резца указывают на рабочем чертеже державки резца.
Проверяем державку резца на жесткость по формуле:
, мм (3.4)
где E- модуль упругости материала державки резца МПа;
I- момент инерции сечения державки .
так как формула (4) примет вид:
, мм (3.5)
мм
Для черновой обработки [y]=0.05мм.
Следовательно размер державки удовлетворяет условию для чернового точения на станке с ЧПУ заготовки диаметром 500 мм из закалённой стали НRC 40…45.
Определяем форму пластины (число её граней) по формуле:
(3.6)
где - главный угол в плане;
- вспомогательный угол в плане.
Геометрические элементы лезвия α = 7°, α = 8°, γ = 8° обеспечиваются за счёт позиционирования пластины в корпусе резца.
Определяем расположение плоскости N – N (Рисунок 2), расположенной под углом β относительно главной режущей кромки. В этой плоскости необходимо повернуть пластину на угол μ для получения заданных главного α и вспомогательного α задних углов.
Определяем угол β:
, (3.7)
где ε – угол при вершине пластины:
, (3.8)
где n- число граней МНП
;
Угол μ рассчитываем по формуле
, (3.9)
Знание углов β и μ необходимо для фрезерования паза под пластину в корпусе резца, однако вместо угла β удобнее использовать угол ψ между прямой, перпендикулярной к оси детали, и плоскостью N – N:
ψ = φ + β - 90° = 90° + 45° - 90° = 45°.
Для фрезерования паза корпус резца устанавливают в поворотных тисках и в горизонтальной плоскости поворачивают на угол ψ, а в вертикальной плоскости – на угол μ. При этом опорная поверхность под пластину располагается параллельно поверхности стола фрезерного станка, и корпус резца можно поворачивать на любой угол вертикальной оси при фрезеровании боковых опорных поверхностей паза.
При проектировании расточного инструмента и торцевых фрез надо иметь значения радиального γ и осевого γ передних углов. Если АК = 1, то КК = tg μ и МК = 1/sin ψ. Тогда для расточного инструмента
tg γ = tg μ∙cos ψ , (3.10)
; ,
tg γ = tg μ∙sin ψ, (3.11)
;
а для торцевых фрез
tg γ = tg μ∙sin ψ, (3.12)
;
tg γ = tg μ∙cos ψ,
;
Материал МНП - твёрдый сплав ВК6, форма 10113 по ГОСТ 19042-80 (Рисунок 3). Материал опорной пластины – твёрдый сплав ВК8, форма 751 по ГОСТ 24254-80 (Рисунок 3.2.).
Параметры расположения опорной поверхности многогранной пластины в корпусе инструмента.
Рисунок 3.2. Эскиз МНП
Выбираем пластину многогранную сменную: тип 02113 (WNUA)ГОСТ 19047-80. ( Исходя из t и S)
l = d = 12,700мм; s = 4,76мм; r = 0,8мм; m = 2,301мм;
d=12,5мм; d=5,16мм; d=8,5мм; s=4,76мм; r=1,2мм; c=0,8мм.