Конструирование и расчет режущих инструментов

Зенкер.cdw

Клин; ГОСТ 16859-71; сталь 40Х
Технические требования
Ножи из быстрорежущей стали
для насадных зенкеров
Зенкер насадной со вставными ножами
из быстрорежущей стали

ФасРез.cdw

стр 4, 9, 10, 15.docx

Федеральное государственное автономное
образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«СИБИРСКИЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»
Кафедра «Конструкторско-технологическое обеспечение машиностроительных производств»
ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
по дисциплине «Режущий инструмент»
Данная курсовая работа по дисциплине «Режущие инструменты» содержит: 17 страниц текстового документа 5использованных источников.
В результате выполнения курсовой работы проведены расчёты и проектирование режущих инструментов выданных на основании заданий для закрепления знаний по предмету «Режущий инструмент». Вследствие чего был разработан:
- токарный резец с механическим креплением пластин;
- круглый фасонный резец;
- сверло с цилиндрическим хвостовиком;
- насадной зенкер с вставными ножами из быстрорежущей стали;
- комбинированный инструмент сверло-зенковка.
При выполнении работы были освоены:
- последовательность ведения работы в проектировании инструмента;
-всесторонне-объективный подход к поставленной задаче;
- использование требуемой литературы.
Рассчитать и сконструировать токарный составной резец с пластиной из быстрорежущей стали для подрезки уступа заготовки имеющей больший диаметр D и меньший диаметр d припуск на сторону h = 5 мм. Режимы резания определить по нормативам. Основные размеры резца выполнить по ГОСТ 18871-73.
Сконструировать круглый фасонный резец для обработки заготовки из прутка диаметром D подготовив канавку под последующее отрезание. Профиль резца определить графически.
Рассчитать и сконструировать сверло с цилиндрическим хвостовиком оснащенное пластиной из твердого сплава для сверления отверстия диаметром D и глубиной L. Основные размеры сверла выбрать по ГОСТ 22735-77.
Рассчитать и сконструировать насадной зенкер с вставными ножами из быстрорежущей стали марки Р6М5 для обработки сквозного отверстия в заготовке из стали 30с пределом прочности = 600 мПа (=60 кгс). Глубина отверстия l=4d.Основные размеры зенкера выбрать по ГОСТ 2255-71.
Сконструировать комбинированный режущий инструмент с произвольным диаметром сверления и зенкования основные размеры инструмента выбрать конструктивно.
Расчёт и конструирование токарного резца6
Конструирование фасонного резца9
Расчёт и конструирование сверла11
Конструирование зенкера14
Конструирование комбинированного инструмента15
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ16
Сущность технологии изготовления деталей машин состоит в последовательном использовании различных технологических способов воздействия на обрабатываемую заготовку с целью придать ей заданную форму и размеры указанной точности.
Одним из таких способов является механическая обработка заготовок резанием. Она осуществляется металлорежущим инструментом и ведётся на металлорежущих станках.
Все способы и виды обработки металлов основаны на срезании припуска и преобразования его в стружку составляют разновидности определяемые термином «резание металлов».
Наивыгоднейшим режимом резания называется такой при котором обеспечиваются наибольшая производительность и наименьшая себестоимость обработки при этом не нарушая качества изделия.
При назначении элементов режима резания необходимо наиболее полно использовать режущие свойства инструмента а также кинематические и динамические данные станка. При этом должно быть обеспечено заданное качество обработанной детали.
Назначение режима резания – это выбор скорости подачи и глубины резания обеспечивающий требуемый период стойкости инструмента. Выбор метода расчёта диктуется конкретными условиями. В основном это затраченное время и качество обработки. Для этого выпущено достаточное количество литературы которое с изменением технологии и новыми требованиями всё больше пополняется. Единственно что требуется правильно в них ориентироваться и более точно использовать их по назначению.
Расчёт и конструирование токарного резца
Рассчитать и сконструировать токарный составной резец с пластиной из быстрорежущей стали для подрезки уступа заготовки имеющей больший диаметр D и меньший диаметр d припуск на сторону h = 5 мм. Режимы резания определить по нормативам. Основные размеры резца выполнить по ГОСТ 18871-73
Подача на оборот S = 03 ммоб; [2]
Вылет резца l = 60 мм.
В качестве материала для корпуса резца выбираем углеродистую сталь 50 с = 650 МПа и допустимым напряжением на изгиб = 200 МПа.
Главная составляющая силы резания Н
где – постоянный коэффициент;
t – глубина резания мм;
– суммарный поправочный коэффициент
При условии что h = 15b ширина прямоугольного сечения корпуса резца
Принимаем ближайшее большее сечение корпуса резца b = 20 мм.
Высота корпуса резца
Принимаем h = 32 мм.
Проверяем прочность и жесткость корпуса резца:
Максимальная нагрузка допускаемая прочностью резца:
Максимальная нагрузка допускаемая жесткостью резца:
где f = 01 мм – допускаемая стрела прогиба резца при черновом точении4
Е = 2 МПа – модуль упругости материала корпуса4
L = 60 мм – вылет резца;
J – момент инерции прямоугольного сечения корпуса резца
Резец обладает достаточной прочностью и жесткостью так как выполнено условие
Проверка выполняется.
Конструктивные размеры резца выбираем по ГОСТ 18871-73: общая дли-
на резца L = 140 мм; расстояние от вершины резца до боковой поверхности в направлении лезвия n = 8 мм пластина P6M5 форма №4305 по ГОСТ 2379-77.
Выполняем рабочий чертеж резца.
Конструирование фасонного резца
Сконструировать круглый фасонный резец для обработки заготовки из прутка диаметром D подготовив канавку под последующее отрезание. Профиль резца определить графически
Рис.1 – Эскиз детали
Передний и задний углы лезвия резца определяем по табл. 47 [3]
Дополнительные режущие кромки под отрезку и подрезку принимаем
b1 = 2мм; b = 8 мм; c = 0; a = 2 мм;
Общая ширина резца вдоль оси заготовки:
Наибольшая глубина профиля детали
Вычерчиваем профиль заготовки далее строим профиль резца.
Расчёт и конструирование сверла
Рассчитать и сконструировать сверло с цилиндрическим хвостовиком оснащенное пластиной из твердого сплава для сверления отверстия диаметром D и глубиной L. Основные размеры сверла выбрать по ГОСТ 22735-77.
= 750 мПа (=75 кгс);
Диаметр сверла равен 5 мм. Общая длина 81 мм.
Длина режущей части 15 мм.
Определяем режимы резания используя нормативы:
а) Подача: S0=039-047ммоб принимаем подачу S0=039 ммоб.
б) Скорость главного движения резания:
(материал режущей части инструмента-ВК6М твердого сплава)
qmy- показатели степени;
Поправочный коэффициент:
Используя формулу (2) и все известные значения получаем поправочный коэффициент Kv=1;
Следовательно используя формулу (1) и все известные значения находим скорость резания ммин:
Осевая составляющая силы резания:
где Сp- коэффициент;
q yp- показатели степени;
kp - суммарный поправочный коэффициент.
Из табличных данных используя заданные значение выбираем следующие значения:
Подставим все известные значения в формулу (3) Н:
Момент сил сопротивления резанию (крутящий момент):
Из табличных данных используя заданные значения выбираем следующие значения:
Подставим все известные значения в формулу (4) Нм:
Определим длину сверла. Общая длина сверла L=81 мм длина рабочей части l= 15 мм ( по ГОСТ 4010-77).
Определим геометрические и конструктивные параметры рабочей части сверла. Угол наклона канавки =20º. Углы между режущими кромками:2φ=118º. Задний угол α=15º. Угол наклона поперечной кромки =50º. Шаг винтовой канавки мм:
Толщину сердцевины сверла выбираем в зависимости от диаметра сверла мм:
Обратная конусность сверла (уменьшение диаметра по направлению к хвостовику) на 100 мм длины рабочей части принимаем 008 мм.
Ширину ленточки (вспомогательной задней поверхности лезвия) f0=08 и высоту затылка по спинке K=03 выбираем из таблицы в соответствии с диаметром сверла.
Ширина пера B=0.58D=29 мм.
Геометрические элементы профиля:
Больший радиус профиля:
Используя найденные значения подставляем в формулу (6) мм:
Меньший радиус профиля:
Cк=0015075=001520075=0142;
Поставим найденное значение в формулу (7) мм:
Конструирование зенкера
а) основные размеры зенкера
Диаметр предварительно просверленного отверстия
= 600 мПа (=60 кгс);
Число ножей (клиньев): z=4;
б) Основные размеры ножа из быстрорежущей стали:
Конструирование комбинированного инструмента
Список использованных источников
Анухин В. И. Допуски и посадки: учеб. пособие для вузов В. И. Анухин. - 3-е изд. - СПб. : Питер 2005. - 206 с.
Суворов А.А. Металлорежущие инструменты: Альбом. Учебное пособие для машиностроительных техникумовА.А. Суворов Г.С. Зайдлин Г.М.Стискин.-М.: Машиностроение 1979.-64 с. ил.
Нефедов Н.А. Осипов К.А. Сборник задач и примеров по резанию металлов и режущему инструменту: Учеб. Пособие для техникумов по предмету «Основы учения о резании металлов и режущий инструмент».- 5-е изд.перераб. и доп.- М.: «Машиностроение» 1990.-448с.:ил.
Допуски и посадки: справочник. В 2 ч. Ч. 1 В.Д. Мягков М.А. Палей А.Б. Романов В.А. Брагинский. – Л.: Машиностроение 1982. – 534с.
Справочник технолога-машиностроителя. В 2-х т. Т.2 Под ред А.Г.Косиловой и Р.К.Мещерякова. – 4-е изд. перераб. и доп. – М.: Машиностроение 1985. 496с. ил.

Сверло.cdw

Материал хвостовой части-Серый Чугун СЧ 20
Материал режущей части-из твердого сплава
Сверло должно удовлетворять техническим требованиям

ТокРез.cdw

Сверло-зенковка А3.cdw

Материал рабочей части: Р6М5
твердость: 62 65 HRC
Материал хвостовика: Сталь 45 ГОСТ 1050-88
твердость: 30 35 HRC
На передних и задних поверхностях хвосто-
вика не должно быть обезуглероженного слоя
Допуск симметричности сердцевины относи-
тельно оси инструмента 0.08 мм
Допуск радиального биения по ленточкам на
всей длине рабочей части сверла относи-
тельно оси хвостовика не более 0.016 мм
Инструмент должен иметь на рабочей части
сверла уменьшение диаметра по направлению
которое не должно превышать
на 100 мм длины от 0.3 до 0.8 мм
Режущие кромки должны быть симметрично
расположены относительно оси рабочей части
инструмента. Допуск осевого биения
емый посередине режущих кромок должен не
Инструмент комбинирован
Сталь Р6М5 ГОСТ 19265-73