Маршрутная технология изготовления детали ТМб.98.07, ТМб.98.09 с разработкой спецвопроса

Моя новая планировка.cdw

ДП.ТМ.98.36.37.110 ПМЦ
Конвеер стружкоудаления
Накопительная площадка
Кран-балка с тельфером
Тельфер на монорельсе
Станок токарный с ЧПУ
Станок токарный с АСУ
Станок токарно-центровой
Станок вертикально-фрезерный
Станок вертикально фрезерный
Станок настольно-сверлильный
Условные обозначения
-Подвод сжатого воздуха 6 атм.
Станок горизонтально-фрезерный
Станок радиально-сверлильный
Станок безцентрово-шлифовальный
Стеллаж и слесарный стол

конт.приспособление.cdw

ДП.ТМ.98.36.37.100 СБ
*Размер для справок.
Допуск непараллельности поверхности В к поверхности Г не
Суммарная допустимая погрешность КИП - 0

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 3.doc

Ф О Р М У Л А И З О Б Р Е Т Е Н И Я
Сборный инструмент преимущественно резец в корпусе которого режущая пластина с отверстием закреплена в угловом гнезде посредством снабженного головкой стержня на конце которого выполнена резьба и установлена гайка отличающийся тем что на режущую пластину установлен стружколом в виде пластины c выемкой выполненной в виде сквозного ступенчатого отверстия и торцевой поверхностью предназначенной для взаимодействия со срезаемой стружкой и стружкодробления причем торцевая поверхность пластины стружколома наклонена под углом к передней поверхности режущей пластины и обращена в сторону вершины и главной режущей кромки режущей пластины в выемке размещена гайка которая контактирует с дном сквозного ступенчатого отверстия в пластине стружколома при этом выемка выполнена в пластине стружколома со стороны его боковой поверхности противоположной другой его боковой поверхности которая контактирует с передней поверхностью режущей пластины стержень выполнен ступенчатым с увеличением диаметра от резьбового конца к головке стержня а ступень стержня с меньшим диаметром проходит через сквозное ступенчатое отверстие в корпусе через отверстие в режущей пластине и через сквозное ступенчатое отверстие в пластине стружколома причем головка стержня размещена в сквозном ступенчатом отверстии корпуса поверхность сопряжения ступеней стержня с большим и меньшим диаметрами выполнена конической и она взаимодействует с фаской выполненной на сопряжении поверхности дна и поверхности отверстия меньшего диаметра сквозного ступенчатого отверстия в корпусе ось стержня и сквозного ступенчатого отверстия в корпусе смещены относительно оси отверстия в режущей пластине в направлении вершины углового гнезда при этом коническая поверхность сопряжения ступеней стержня с большим и меньшим диаметрами взаимодействует с поверхностью фаски со стороны противоположной вершине углового гнезда а установленный в корпусе винт предназначенный для предотвращения поворота вокруг своей оси стержня при завинчивании гайки взаимодействует с продольным пазом выполненным на ступени стержня с большим диаметром.

Улучшение экспл.св-в.doc

УЛУЧШЕНИЕ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ ПАРАМЕТРОВ
Недостатки сборного инструмента с СМП конструкции ВНИИ
Причина возникновения отказов инструмента при его эксплуатации
Способы устранения отказов
Сколы СМП и разрушение
Изгиб режущей пластины и возникновение растягивающих напряжений на передней поверхности режущей пластины при ее нагружении силами резания
Приложение усилия прижима СМП сверху к опорной поверхности гнезда
Низкая жесткость крепления
СМП в корпусе инструмента
Усилие закрепления направлено
в сторону противоположную направлению составляющей силы резания Рy
Направление усилия закрепления СМП в сторону вершины углового гнезда
Недостаточная виброустойчивость сборного инструмента
Циклическое нагружение СМП при недостаточной жесткости ее крепления в корпусе сборного инструмента
Направление усилия прижима СМП сверху и в сторону вершины углового гнезда устранение циклического изгиба
Неудобство в работе при
смене режущей пластины
(А.С. 24655 РФ МПК 7 В23 В2716)
Отвинчивание гайки снизу и разборка снизу конструкции сборного инструмента
Размещение элементов крепления
Повреждение элементов конструкции стружкой при сливном стружкообразовании
Отсутствие системы стружкозавивания
и стружкодробления отсутствие защиты головки стержня от срезаемой стружки при точении
Размещение головки стержня в
выемке пластины стружколома
Не обеспечивается стружкодробление при точении
Размещение на передней поверхности СМП пластины стружколома снабженной наклонной поверхностью предназначенной для взаимодействия со срезаемой стружкой
СБОРНОГО ИНСТРУМЕНТА С СМП

силы new.cdw

Схема нагружения и деформирования СМП
при ее креплении по методу ВНИИ
- тангенциальная составляющая силы резания;
- радиальная составляющая силы резания;
- сила прижима режущей пластины;
- напряжение растяжения;
B - тангенциальная сила в контакте;
А - радиальная сила в контакте.

присп.для сверл.отв..cdw

ДП.ТМ.98.36.37.090 СБ
* Размеры для справок
Допуск несоосности отв.
H9 относительно общей
Допуск неплоскостности поверхности В не более 0
Допуск на конусообразность отверстий не более 0
Конструкция соответствует требованиям безопасности по ГОСТ
Гидросистему приспособления испытать на прочность и
- рабочая жидкость масло турбинное Т22 ГОСТ 32-74
- давление 20 МПа (200 кгссм2)
- продолжительность 5 мин
Видимые утечки не допускаются
Рабочее давление в гидросистеме 10 МПа (100 кгссм2)
Эксплуатация приспособления на станке
предохранительного устройства для включения электродвигателей
станка при аврийном падении давлений НЕ РАЗРЕШАЕТСЯ
Маркировать ударным способом: Изделие: ЦКБ-40.01 Деталь:
Гидравлическая схема

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 2.doc

Ф О Р М У Л А И З О Б Р Е Т Е Н И Я
Сборный инструмент преимущественно резец в корпусе которого режущая пластина с отверстием закреплена в угловом гнезде посредством снабженного головкой стержня на конце которого выполнена резьба а в сквозном ступенчатом отверстии корпуса размещена втулка расположенная соосно со стержнем отличающийся тем что на режущую пластину установлен стружколом в виде пластины с отверстием и торцевой поверхностью предназначенной для взаимодействия со срезаемой при точении стружкой наклоненной под углом к передней поверхности режущей пластины и обращенной в сторону вершины и главной режущей кромки режущей пластины при этом головка стержня проходящего через отверстие в пластине стружколома размещена в выемке выполненной в стружколоме со стороны его боковой поверхности противоположной другой его боковой поверхности которая контактирует с передней поверхностью режущей пластины а со стороны первого торца втулки в сквозном ступенчатом отверстии установлено кольцо в виде тора с возможностью смещения к оси стержня и взаимодействия с ним причем ось стержня сквозного ступенчатого отверстия и втулки смещена относительно оси отверстия в режущей пластине в направлении вершины углового гнезда при этом тороидальная поверхность кольца контактирует со стороны противоположной вершине углового гнезда с конической поверхностью дна сквозного ступенчатого отверстия первым торцем втулки и стержнем а установленный в корпусе винт предназначенный для предотвращения поворота втулки вокруг оси стержня при его завинчивании а также выпадения втулки при переустановках режущей пластины взаимодействует с продольным пазом выполненным на втулке при этом в отверстии втулки со стороны второго торца выполнена резьба с которой взаимодействует резьбовой конец стержня.

пРОТОТИПЫ new.cdw

Сборный резец Е.В. Артамонов
Н.И. Смолин; ТюмГНГУ
Сборный режущий инструмент Ю.И. Некрасов
Р.Ю. Некрасов; ТюмГНГУ
Сборный инструмент Ю.И. Некрасов
бюл. №30 (прототип).
Иллюстрации аналогов
Аналог №3 (прототип)

детальNEW.dwg

ДП.ТМ.98.36.37.010 Д
ДП.ТМ.98.36.37.010 Д
валов h14остальных размеров± IT142
Допуск на конусообразность отверстия Е
эмаль НЦ-132П кремовая ГОСТ 6631-74
Покрытия механически необработанных поверхностей
Неуказанные предльные отклонения размеров
Класс отливки 2 группа "а" по ОСТ2-МТ21-2-83
Неуказанные литейные радиусы 3 мм

операция 020 (3,4).dwg

ОПЕРАЦИЯ 030 - АГРЕГАТНАЯ
ОПЕРАЦИЯ 020-АГРЕГАТНАЯ
Оборудование Инструмент
Развертка 2363-037н9

Сборный инструмент NEW NEW.dwg

Сталь 30Х13 ГОСТ 5949 - 75
±IT142 3. Допускается замена материала на БрА9ЖЗЛ ГОСТ493-73 или латунь ЛМЦС 58-2-2 ГОСТ 17711-72
Сварные швы выполнить автоматической сваркой под флюсом проволокой Св-08
Св-08Г2С ГОСТ 2246 - 70.
* Размер для справок. 2.Сварные швы выполнить автоматической сваркой под флюсом проволокой Св-08
Св-08Г2С ГОСТ 2246 - 70. 3.Контроль качества сварных швов по ГОСТ 3242-69 4. Покрытие: Хим.Окс.прм.
±IT142 3. Покрытие: Ц 6 9 хр.
Размеры для справок.
±IT142 3. Покрытие: Ц 6 9 фос.
Сталь У12 ГОСТ 1435 - 90
* Размер для справок.
* Размеры для справок.
ДП.ТМ.98.36.37.130 СБ СЧ
Острые кромки притупить радиусом R0.2 min
Сталь 9ХС ГОСТ 5950 - 73
Сталь 40ХН ГОСТ 4543 - 71

экономика.cdw

ОБЪЁМ ДОПОЛНИТЕЛЬНЫХ
КАПИТАЛЬНЫХ ВЛОЖЕНИЙ
ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ СЕБЕСТОИМОСТЬ ДЕТАЛИ
ГОДОВАЯ ЭКОНОМИЯ ОТ СНИЖЕНИЯ
ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ СЕБЕСТОИМОСТИ ДЕТАЛИ
СРОК ОКУПАЕМОСТИ ДОПОЛНИТЕЛЬНЫХ
КАПИТАЛЬНЫХ ВЛОЖЕНИЙ
ДП.ТМ.98.29.00.120.Э
Технико-экономические
ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ
НАИМЕНОВАНИЕ ПОКАЗАТЕЛЕЙ
ГОДОВАЯ ПРОГРАММА ДЕТАЛЕЙ ШТ. 10000 10000 -
МЕТАЛОЁМКОСТЬ ДЕТАЛИ

Присобл.для фрезерования NEW.cdw

ДП.ТМ.98.36.37.080 CБ
Допуск параллельности поверхности Д относительно
Допуск параллельности поверхности В относительно плоскости
проходящей через оси шпонок поз. 16 0
Конструкция соответствует требованиям безопасности по ГОСТ
Гидросистему приспособления испытать на прочность и
- рабочая жидкость масло турбинное Т22 ГОСТ 32-74
- продолжительность 5 мин
Видимые утечки не допускаются
Рабочее давление в гидросистеме 10 МПа (100 кгссм2)
Эксплуатация приспособления на станке
предохранительного устройства для включения электродвигателей
станка при аврийном падении давлений НЕ РАЗРЕШАЕТСЯ
Изделие: ЦКБ-40.01 Деталь: 20.001
Применяется с набором фрез на станке 6Р83.
Приспособление предназначено для фрезерования паза 160Н9 и

операции 005,010,015.dwg

операция 030 (2,3).dwg

Оборудование Инструмент
Развертка 2363-037н9
ОПЕРАЦИЯ 030 - АГРЕГАТНАЯ

операция 025(3), 030 (1)new.dwg

Р1,2,3NEW NEW.dwg

Сталь 30Х13 ГОСТ 5949 - 75
±IT142 3. Допускается замена материала на БрА9ЖЗЛ ГОСТ493-73 или латунь ЛМЦС 58-2-2 ГОСТ 17711-72
Сварные швы выполнить автоматической сваркой под флюсом проволокой Св-08
Св-08Г2С ГОСТ 2246 - 70.
* Размер для справок. 2.Сварные швы выполнить автоматической сваркой под флюсом проволокой Св-08
Св-08Г2С ГОСТ 2246 - 70. 3.Контроль качества сварных швов по ГОСТ 3242-69 4. Покрытие: Хим.Окс.прм.
±IT142 3. Покрытие: Ц 6 9 хр.
Размеры для справок.
±IT142 3. Покрытие: Ц 6 9 фос.
ДП.ТМ.98.36.37.140 СБ СЧ
* Размеры для справок.
ДП.ТМ.98.36.37.140 - 02 СБ СЧ
ДП.ТМ.98.36.37.140 - 03 СБ СЧ
ДП.ТМ.98.36.37.140 - 01 СБ СЧ

операция 020 (1,2).dwg

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 4.doc

Ф О Р М У Л А И З О Б Р Е Т Е Н И Я
Сборный инструмент преимущественно резец в корпусе которого режущая пластина закреплена в угловом гнезде посредством нажимного устройства включающего стержень со шляпкой и снабженный угловым вырезом сухарь с осью которая пересекает ось стержня и ось втулки размещенной в сквозном ступенчатом отверстии корпуса соосно со стержнем и снабженной наклонной к оси стержня торцевой поверхностью взаимодействующей с угловым вырезом сухаря при этом выполненное в корпусе отверстие в котором размещен сухарь ориентировано в направлении вершины углового гнезда и выполнено глухим отличающийся тем что сухарь снабжен резьбовым отверстием в котором установлен резьбовой конец штифта взаимодействующего другим своим концом с поверхностью отверстия в режущей пластине со стороны вершины углового гнезда; ось глухого отверстия в корпусе пересекает ось сквозного ступенчатого отверстия в корпусе и ось отверстия в корпусе через которое проходит установленный в нем с зазором штифт; стержень проходит через сквозное ступенчатое отверстие в корпусе и через центральное отверстие в двуплечем рычаге выполненном в виде коромысла а головка стержня взаимодействует с двуплечим рычагом один конец которого оперт на корпус а другой конец взаимодействует с передней поверхностью режущей пластины на участке между отверстием в режущей пластине и вершиной режущей пластины установленной в угловое гнездо причем наклонная к оси стержня торцевая поверхность втулки обращена в сторону противоположную вершине углового гнезда а отверстие во втулке снабжено резьбой с которой взаимодействует резьбовой конец стержня.

операция 025 (1,2).dwg

Сборный инструмент (Матрица) NEW.dwg

Сталь 30Х13 ГОСТ 5949 - 75
Размеры для справок.
±IT142 3. Допускается замена материала на БрА9ЖЗЛ ГОСТ493-73 или латунь ЛМЦС 58-2-2 ГОСТ 17711-72
Сборный инструмент 1
КОНСТРУКТИВНЫЕ РЕШЕНИЯ СБОРНОГО ИНСТРУМЕНТА С СМП
Сборный инструмент 3
Сборный инструмент 5
Сборный инструмент 7
Сборный инструмент 2
Сборный инструмент 4
Сборный инструмент 6
Сборный инструмент 8
Сборный инструмент 10
Сборный инструмент 9
Сборный инструмент 14
Сборный инструмент 12
Сборный инструмент 13
Сборный инструмент 11
Сборный инструмент 15
ДП.ТМ.98.36.37.160 СБ СЧ
ДП.ТМ.98.36.37.150 СБ СЧ

заготовкаNEW.dwg

ДП.ТМ.98.36.37.000 З
Неуказанные литейные радиусы 3 мм
Класс отливки 2 группа "а" по ОСТ2-МТ21-2-83

Четвертый рис.frw

Пятый рисунок.frw

Чертеж ОК.frw

Второй рисунок.frw

ОК.doc

Наименование операции.
Горизонтально - фрезерная
Оборудованиеустройство ЧПУ.
Обозначение программы
Установить деталь выверить закрепить
Фрезеровать паз 220Н11 в размер 123
ПР: специальная оправка
РИ: фреза ВК8 ГОСТ 3348-69
СИ: специальный шаблон
Фрезеровать плоскость двух бабышек 38 в размер 30 выдерживая размер 3
ВИ: специальная втулка
РИ : фреза ВК8 ГОСТ 5348-69
СИ : штангенциркуль ШЦ-1-125-01 ГОСТ 166-80
Снять деталь проверить: шероховатость поверхности Ra 5 размер 220Н11 размер 20 и 30 допуск непрямолинейности плоскости Г не более 006 допуск
неплоскостности поверхности В не более 004.
СИ: образцы шероховатости ГОСТ 9378-75; щуп кл.2 ГОСТ 882-75 линейка ШП-1-400 ГОСТ 8026-75; плита специальная 8350-6436.
ИОТ: ГОСТ 12.3.002-75; ГОСТ 12.2.0029-88; ГОСТ 12.2.061-81;
Установить деталь в приспособлении закрепить
Фрезеровать торец бабышки 40 в размер 1
ВИ: оправка 6222-0038 ГОСТ 13785-68
Снять деталь проверить шероховатость поверхности Ra 10 в размер 295
СИ: образцы шероховатости ГОСТ 9378-75
Фрезеровать торцы двух бабышек 55 в размер 1
ВИ: специальная оправка 6222-0038 ГОСТ 13785-68
РИ: набор из двух дисковых фрез 2241-0020 ВК8 ГОСТ 5348-69
Проверить: шероховатость поверхности Ra 5 в размер 160Н9
СИ: образцы шероховатости ГОСТ 9378-75;
Рассверлить отверстия 35Н9 в размер 1 и 38Н9 в размер 5 одновременно
ВИ: втулка 6100-0147 ГОСТ 13598-85
РИ: сверло 2301-0125 ГОСТ 10903-77
СИ: штангенциркуль ШЦ-1-125-01 ГОСТ 166-89
Зенкеровать отверстие 35Н9 в размер 2 и 38Н9 в размер 6 на проход одновременно
РИ: Зенкер специальный ВК8 3475 и 3775
Развернуть отверстия в размер 3 и 7 одновременно
РИ: специальная развертка 35Н9 и 38Н9
СИ: калибр – пробка 8133-0949 и 8133-0952 ГОСТ 14810-69
Зенкеровать фаску в отверстиях 35Н9 и 38Н9 в размер 4
ВИ: втулка 6100-0146 ГОСТ 13598-85
РИ: Зенковка 2353-0137 ГОСТ 14953-80
Снять деталь проверить:
Шероховатость поверхности Ra 25;
Диаметры 35Н9 и 38Н9;
СИ: контрольный валик 8133-4894;
Допуск несоосности отверстий 35Н9 и 38Н9 относительно общей оси не более 005;
СИ: Приспособление ТМ
Допуск на конусообразность отверстий 35Н9 и 38Н9 не более 002;
СИ: Нутромер НИ 18-50 ГОСТ 868-72
Допуск не параллельности оси отверстий 35Н9 и 38Н9 к плоскости В не более 012;
СИ: Контрольное приспособление ТМ
Допуск не перпендикулярности оси отверстий 35Н9 и 38Н9 к плоскости Г не более 02;
СИ: Щуп набор 1 кл.2 ГОСТ 882-75 специальное контрольное приспособление
Сверлить два отверстия под резьбу М20-7Н в размер 145 одновременно
ВИ: втулка 6100-0146 ГОСТ 13598-85 патрон 6251-0182 ГОСТ 14077-83
РИ: сверло 2301-0060 ГОСТ 10903-77
Зенкеровать фаску в двух отверстиях в размеры 2 и 3
РИ: Зенковка 2353-0144 ГОСТ 14953-80
Нарезать резьбу в размер 6 на проход одновременно
ВИ: втулка 6143-0110 ГОСТ 13936-70 патрон 6251-0182 ГОСТ 14077-83
РИ: Метчик 2620-1731 ГОСТ 3266-81
СИ: Пробка 8221-3008-7Н ГОСТ 17758-72
Снять деталь проверить:
Шероховатость поверхности Ra 10;
СИ: Пробка 8221-3080-7Н ГОСТ 17758-72
Сверлить отверстие выдерживая размеры 1 и 7
РИ: сверло 2301-0048 ГОСТ 10903-77
Сверлить отверстие 20Н9 в размеры 2 и 8 на проход
РИ: сверло 2301-0061 ГОСТ 10903-77
Зенковать фаску в размер 3
ВИ: втулка 6120-0354 ГОСТ 13409-83
РИ: Зенковка 2353-0134 ГОСТ 14953-80
Зенковать отверстие 20Н9 в размер 4
ВИ: втулка 6100-0147 ГОСТ 13598-85
РИ: Специальный зенкер 1975
Нарезать резьбу в размер 5 на проход
Развернуть отверстие в размер 6
РИ: Развертка 2363-0378Н9 ГОСТ 1672-80
СИ: калибр – пробка 8133-0934 Н9 ГОСТ 14810-69
Резьбу М16-7Н диаметр 20 Н9 шероховатость поверхности Ra 10 Ra 25
Сверлить два отверстия в размер 1 одновременно
РИ: сверло 2300-6173 ГОСТ 10903-77
Зенкеровать фаску в двух отверстиях в размеры 2
РИ: Зенковка 2353-0133 ГОСТ 14953-80
Нарезать резьбу в размер 3 на проход
ВИ: втулка 6143-0109 ГОСТ 13936-70 патрон 6100-0146 ГОСТ 13598-85
РИ: Метчик 2620-1153 ГОСТ 3266-81
СИ: Пробка 8221-3030-7Н ГОСТ 17758-72
Окончательный контроль
Плита 1-1-400400 ГОСТ 10905-86
Установить деталь на плиту
Готовность всех операций по технологическому процессу механической обработки отсутствие дефектов материала
Шероховатость поверхностей Ra 5 Ra 25 Ra 10;
СИ: калибр – пробка 8133-942 Н9 ГОСТ 14810-69
СИ: калибр – пробка 8133-952 Н9 ГОСТ 14810-69
СИ : штангенциркуль ШЦ-1-125-01 ГОСТ 166-89
СИ : штангенциркуль ШЦ-1-400-01 ГОСТ 166-89
Допуск на конусообразность отверстий Е и Ж не более 002;
Допуск не прямолинейности плоскости Г не более 006;
СИ: Линейка ШП-1-400 ГОСТ 8026-75 щуп набор 1 кл.2 ГОСТ 882-75
Допуск не плоскостности поверхности В не более 004
СИ: Плита специальная щуп набор 1 кл.2 ГОСТ 882-75

333.FRW

666.FRW

222.FRW

555.FRW

111.FRW

444.FRW

Спецификация 2.cdw

Спецификация 7.cdw

Спецификация 3.cdw

Спецификация 4.cdw

ДП.ТМ.98.36.37.000 АС
для сверления отверстий
Пояснительная записка
Втулка кондукторная

Спецификация 1.cdw

Спецификация 6.cdw

Спецификация 5.cdw

Спецификация 8.cdw

ПАТЕНТ 7.doc

Изобретение относится к области металлообработки и может быть использовано при резании металлов.
В предложенной конструкции обеспечивается стружкодробление и защита элементов конструкции инструмента от повреждения стружкой при резании уменьшаются изгибные деформации режущей пластины под действием сил резания в процессе металлообработки снижается уровень внутренних напряжений и вероятность разрушения режущей пластины. Таким образом повышается прочность и жесткость режущей части сборного инструмента его надежность и эксплуатационный ресурс.
Сущность изобретения:
В корпусе сборного инструмента режущая пластина с отверстием закреплена в угловом гнезде посредством снабженного головкой стержня на конце которого выполнена резьба. В сквозном ступенчатом отверстии корпуса размещена втулка расположенная соосно со стержнем. На режущую пластину установлен стружколом в виде пластины с отверстием и торцевой поверхностью предназначенной для взаимодействия со срезаемой при точении стружкой. Причем торцевая поверхность пластины стружколома наклонена под углом к передней поверхности режущей пластины и обращена в сторону вершины и главной режущей кромки режущей пластины. Головка стержня проходящего через отверстие в пластине стружколома размещена в выемке выполненной в стружколоме со стороны его боковой поверхности противоположной другой его боковой поверхности которая контактирует с передней поверхностью режущей пластины. Со стороны первого торца втулки в сквозном ступенчатом отверстии установлено кольцо в виде тора с возможностью смещения к оси стержня и взаимодействия с ним. Причем ось стержня ступенчатого отверстия и втулки смещена относительно оси отверстия в режущей пластине в направлении вершины углового гнезда а тороидальная поверхность кольца контактирует со стороны противоположной вершине углового гнезда с конической поверхностью дна сквозного ступенчатого отверстия первым торцем втулки и стержнем. Установленный в корпусе винт предназначенный для предотвращения поворота втулки вокруг оси стержня при его завинчивании а также выпадения втулки при переустановках режущей пластины взаимодействует с продольным пазом выполненным на втулке. В отверстии втулки со стороны второго торца выполнена резьба с которой взаимодействует резьбовой конец стержня. При вращении головки стержня и завинчивании резьбового конца стержня режущая пластина поджимается одновременно по опорной и боковым поверхностям и в угол гнезда в корпусе инструмента. 2 ил.
Известен сборный резец содержащий державку в гнезде которой на штифте установлены режущая и подвижная клинообразная опорная пластины закрепляемые с помощью винта и нажимного элемента причем последний расположен под углом к штифту а его торец контактирует с поверхностью выемки выполненной на штифте. При этом в опорной пластине выполнено отверстие с наклонной поверхностью а между винтом и нажимным элементом помещен шарик предназначенный для взаимодействия с упомянутой наклонной поверхностью. Причем штифт снабжен головкой контактирующей с верхней поверхностью режущей пластины [1].
Однако такая конструкция не исключает заклинивание шарика нажимного элемента и штифта в нерабочем положении при переустановках режущей пластины. Некоторое неудобство при переустановках вызывает введение нажимного элемента в выемку на штифте. Кроме того при точении сходящая по передней поверхности режущей пластины стружка повреждает головку штифта что приводит к преждевременному выходу из строя и снижению эксплутационного ресурса инструмента. В таких условиях не обеспечивается стружколомание и стружкодробление что затрудняет работу технологического оборудования.
Известен сборный резец в корпусе которого режущая пластина закреплена в угловом гнезде посредством стержня с головкой возвратной пружины и нажимного элемента с угловым вырезом размещенного в отверстии корпуса причем ось упомянутого отверстия корпуса пересекает ось стержня. Сборный режущий инструмент снабжен втулкой имеющей наклоненную к оси торцевую поверхность и размещенной в корпусе соосно с упомянутым стержнем и гайкой установленной на резьбе которая выполнена на конце стержня. Торцевая наклонная поверхность втулки обращена в сторону угла гнезда в корпусе и предназначена для взаимодействия с угловым вырезом нажимного элемента в котором выполнено отверстие а боковая поверхность которого предназначена для взаимодействия со стержнем. Отверстие в котором размещен нажимной элемент ориентировано в сторону угла гнезда в корпусе и выполнено глухим. Инструмент с целью предотвращения выпадения втулки при переустановке режущей пластины снабжен винтом размещенным в корпусе и предназначенным для взаимодействия с пазом выполненным на упомянутой втулке [2].
Однако такая конструкция не исключает заклинивания сухаря втулки и штифта в нерабочем положении при переустановках режущей пластины. Неудобство при переустановках вызывает введение стержня в отверстие сухаря и втулки. Кроме того при точении сходящая по передней поверхности режущей пластины стружка повреждает головку штифта что приводит к преждевременному выходу из строя и снижению эксплутационного ресурса инструмента. В таких условиях не обеспечивается стружколомание и стружкодробление что затрудняет работу технологического оборудования.
Наиболее близким по совокупности существенных признаков выбранным в качестве прототипа является сборный резец в котором режущая пластина закреплена в угловом гнезде посредством стержня со шляпкой. В ступенчатом отверстии корпуса размещена первая втулка с наклонной к оси стержня торцевой поверхностью обращенной в сторону угла гнезда расположенная соосно со стержнем и гайка установленная на резьбе выполненной на конце стержня. При этом в ступенчатом отверстии корпуса установлена вторая втулка с возможностью смещения к оси стержня и взаимодействия с ним причем наклонные к оси торцевые поверхности каждой из втулок контактируют. При завинчивании гайки режущая пластина поджимается одновременно по опорной и боковым поверхностям и в угол гнезда в корпусе инструмента [3].
К причинам препятствующим достижению требуемого технического результата относится то что не гарантируется ориентация расположения наклонных торцевых поверхностей первой и второй втулок в угол гнезда при переустановках режущей пластины. Кроме того технологически трудновыполнима качественная обработка плоской торцевой поверхности дна ступенчатого отверстия в корпусе что приводит к заеданию второй втулки при переустановках режущей пластины. Кроме того возможно выпадение втулок из сквозного ступенчатого отверстия при переустановках режущей пластины что также затрудняет работу с инструментом. При точении сходящая по передней поверхности режущей пластины стружка повреждает головку штифта что приводит к преждевременному выходу из строя снижению надежности и эксплутационного ресурса инструмента. Также при этом не обеспечивается стружколомание и стружкодробление что дополнительно затрудняет работу технологического оборудования.
Задачей на решение которой направлено заявленное изобретение является создание инструмента обеспечивающего:
- устранение изгиба режущей пластины путём прижатия её по опорной и боковым поверхностям в угловом гнезде ;
- устранение повреждений элементов конструкции инструмента срезаемой стружкой при точении; повышение его надежности и эксплутационного ресурса;
-облегчение работы при переустановках режущей пластины;
-стружкодробление при точении.
При осуществлении изобретения поставленную задачу можно решить за счет достижения технического результата который заключается в:
-обеспечении стружкодробления за счёт установки стружколома что облегчает работу оператора и технологического оборудования;
- устранении повреждения головки стержня срезаемой стружкой сходящей по передней поверхности режущей пластины при точении за счёт размещения головки стержня в выемке выполненной в пластине стружколома.
-гарантировании ориентации усилия закрепления режущей пластины в направлении вершины углового гнезда и прижиме режущей пластины по опорной и боковым поверхностям с устранением её изгиба возникающего при ином направлении усилия закрепления;
- устранении выпадения втулки при переустановках режущей пластины за счет установки винта входящего в паз выполненный на втулке;
-повышении прочности инструмента за счет обеспечения рациональной схемы нагружения режущей пластины при которой снижаются изгибные деформации и напряжения растяжения; повышении жесткости крепления режущей пластины за счет прижатия ее по опорной и боковым поверхностям в угловом гнезде а также в повышении в целом прочностной надёжности и эксплуатационного ресурса инструмента.
Технический результат достигается тем что в корпусе сборного инструмента выполнено угловое гнездо в которое устанавливается режущая пластина с отверстием. Режущая пластина крепится посредством снабженного головкой стержня на конце которого выполнена резьба. В сквозном ступенчатом отверстии корпуса размещена втулка расположенная соосно со стержнем. На режущую пластину установлен стружколом в виде пластины с отверстием. Стружколом снабжен торцевой поверхностью предназначенной для взаимодействия со срезаемой при точении стружкой наклоненной под углом к передней поверхности режущей пластины и обращенной в сторону вершины и главной режущей кромки режущей пластины. При этом головка стержня проходящего через отверстие в пластине стружколома размещена в выемке выполненной в стружколоме. Выемка выполнена со стороны боковой поверхности стружколома противоположной другой его боковой поверхности которая контактирует с передней поверхностью режущей пластины. Со стороны первого торца втулки в сквозном ступенчатом отверстии установлено кольцо в виде тора с возможностью смещения к оси стержня и взаимодействия с ним. Причем ось стержня сквозного ступенчатого отверстия и втулки смещена относительно оси отверстия в режущей пластине в направлении вершины углового гнезда. При этом со стороны противоположной вершине углового гнезда тороидальная поверхность кольца контактирует с конической поверхностью дна сквозного ступенчатого отверстия первым торцем втулки и стержнем. Установленный в корпусе винт предназначенный для предотвращения поворота втулки вокруг оси стержня при его завинчивании а также выпадения втулки при переустановках режущей пластины взаимодействует с продольным пазом выполненным на втулке. В отверстии втулки со стороны второго торца выполнена резьба с которой взаимодействует резьбовой конец стержня. При вращении головки и завинчивании резьбового конца стержня режущая пластина поджимается одновременно по опорной и боковым поверхностям и в угол гнезда в корпусе инструмента.
В отличие от прототипа в предлагаемой конструкции на режущей пластине с целью обеспечения стружкодробления при точении установлен стружколом в виде пластины с отверстием. Стружколом снабжен торцевой поверхностью наклоненной под углом к передней поверхности режущей пластины обращенной в сторону вершины и главной режущей кромки режущей пластины которая предназначена для взаимодействия со срезаемой стружкой и стружкодробления при точении. Размещение в выемке стружколома головки стержня защищает последнюю от повреждения стружкой при точении. Резьбовой конец стержня скрепляющего конструкцию взаимодействует с резьбой выполненной во втулке что исключает необходимость использования в конструкции гайки и тем самым способствует повышению надежности инструмента. Кроме того на дне сквозного ступенчатого отверстия установлено торообразное кольцо предназначенное для передачи радиальной составляющей усилия закрепления на стержень. Торообразное кольцо установлено с возможностью взаимодействия с коническим дном сквозного ступенчатого отверстия первым торцем втулки и стержнем причем ось сквозного ступенчатого отверстия смещена к вершине углового гнезда чем достигается технический результат гарантирования ориентации усилия зажима режущей пластины. При этом торообразная форма кольца исключает его заедание. В корпусе дополнительно установлен винт предназначенный для предотвращения поворота втулки вокруг оси стержня при его завинчивании а также выпадения втулки при переустановках режущей пластины. При этом винт взаимодействует с продольным пазом выполненным на втулке что обеспечивает возможность завинчивания стержня и облегчение работы при переустановках режущей пластины.
На фиг.1 изображен сборный режущий инструмент на фиг.2 - разрез по А-А на фиг. 1 (повернуто).
В корпусе 1 сборного инструмента например резца имеется угловое гнездо 2 в котором крепится режущая пластина 3 с отверстием посредством снабженного головкой 4 стержня 5 на конце 6 которого выполнена резьба 7. В сквозном ступенчатом отверстии 8 корпуса 1 соосно со стержнем 5 размещена втулка 9. При этом на режущую пластину 3 установлен стружколом 10 в виде пластины c отверстием 11 причем пластина стружколома 10 снабжена торцевой поверхностью 12 предназначенной для взаимодействия со срезаемой стружкой. Торцевая поверхность 12 стружколома 10 наклонена под углом a к передней поверхности 13 режущей пластины 3 и обращена в сторону вершины 14 и главной режущей кромки 15 режущей пластины 3. При этом головка 4 стержня 5 размещена в выемке 16 выполненной в стружколоме 10 со стороны его боковой поверхности 17 противоположной другой его боковой поверхности 18 которая взаимодействует с передней поверхностью 13 режущей пластины 3. Со стороны первого торца 19 втулки 9 в сквозном ступенчатом отверстии 8 установлено кольцо 20 выполненное в виде тора с возможностью смещения к оси 21 стержня 5 и взаимодействия с ним. Причем ось 21 стержня 5 сквозного ступенчатого отверстия 8 и втулки 9 смещена относительно оси 22 отверстия в режущей пластине 3 в направлении вершины углового гнезда 2. Тороидальная поверхность кольца 20 контактирует со стороны противоположной вершине углового гнезда 2 с конической поверхностью дна 23 сквозного ступенчатого отверстия 8 а также с первым торцем 19 втулки 9 и стержнем 5. Установленный в корпусе 1 винт 24 предназначенный для предотвращения поворота втулки 9 вокруг оси 21 стержня 5 при его завинчивании а также выпадения втулки 9 при переустановках режущей пластины 3 взаимодействует с продольным пазом 25 выполненным на втулке 9. В отверстии 26 втулки 9 со стороны второго торца 27 выполнена резьба 28 с которой взаимодействует резьбовой конец 6 стержня 5.
Конструкция сборного инструмента работает следующим образом.
Режущую пластину 3 устанавливают в угловом гнезде 2 корпуса 1 и на ней размещают стружколом 10. При этом переднюю поверхность 13 режущей пластины 3 сопрягают с боковой поверхностью 18 стружколома 10. В отверстие 11 стружколома 10 отверстие режущей пластины 3 и сквозное ступенчатое отверстие 8 корпуса 1 вводят стержень 5. При этом головку 4 стержня 5 защищая ее от повреждения срезаемой стружкой при точении размещают в выемке 16 выполненной в стружколоме 10 со стороны другой боковой поверхности 17 стружколома 10. Торцевую поверхность 12 стружколома 10 с целью обеспечения взаимодействия со срезаемой стружкой и стружкодробления располагают наклонно под углом a к передней поверхности 13 режущей пластины 3 ориентируют в сторону вершины 14 и главной режущей кромки 15 режущей пластины 3. Винт 24 устанавливают в корпус 1 и вводят в продольный паз 25 выполненный в первой втулке 9. При этом винтом 24 ограничивают осевое перемещение втулки 9 в сквозном ступенчатом отверстии 8 корпуса 1 и тем самым предотвращают выпадение из него втулки 9 при переустановках режущей пластины 3. Установкой винта 24 в продольный паз 25 втулки 9 препятствуют повороту втулки 9 вокруг оси 21 стержня 5 при завинчивании стержня 5. Первый торец 19 втулки 9 вводят в соприкосновение с размещенным в сквозном ступенчатом отверстии 8 кольцом 20 выполненным в виде тора и установленным с возможностью смещения к оси 21 стержня 5 и взаимодействия с ним. При этом обеспечивают взаимодействие тороидальной поверхности кольца 20 с конической поверхностью дна 23 сквозного ступенчатого отверстия 8 в корпусе 1 со стороны противоположной углу гнезда 2. Далее вращают головку 4 стержня 5 и завинчивают резьбовой конец 6 стержня 5 в резьбу 28 выполненную во втулке 9. При этом обеспечивают взаимодействие торообразного кольца 20 одновременно с первым торцем 19 втулки 9 стержнем 4 и конической поверхностью дна 23 сквозного ступенчатого отверстия 8. Смещающееся к оси 21 стержня 5 торообразное кольцо 20 увлекает с собой верхнюю часть стержня 5 прижимающего головкой 4 стружколом 10 к режущей пластине 3. Режущую пластину 3 в свою очередь прижимают по опорной поверхности 29 и боковым поверхностям 30 в угол гнезда 2. Таким образом режущую пластину 3 одновременно поджимают по опорной 29 и боковым поверхностям 30 в угловом гнезде 2.
При таком нагружении значительно уменьшаются изгибные деформации режущей пластины под действием сил резания в процессе металлообработки снижается уровень внутренних напряжений и вероятность разрушения пластины повышается прочность и жесткость режущей части сборного инструмента. Установка стружколома обеспечивает стружкодробление и облегчение работы технологического оборудования. Размещение головки стержня в выемке стружколома защищает головку от повреждения в результате чего повышается надежность и эксплуатационный ресурс сборного инструмента. Установка винта в корпусе инструмента предотвращает выпадение втулки при переустановках режущей пластины и облегчает работу с инструментом.
И С Т О Ч Н И К И И Н Ф О Р М А Ц И И
А.С. 778940 СССР МКИ 3 В23 В2716 Сборный резец Е.В. Артамонов Ю.И. Некрасов Н.И. Смолин; ТюмГНГУ - заявл. 06.12.78; опубл. 15.11.80 бюл. № 1.
Патент 2094178 РФ МПК 6 В23 В2716. Сборный инструмент Ю.И. Некрасов Д.П. Маа; ТюмГНГУ - заявл. 05.06.96; опубл. 27.10.97
СПМ 24655 РФ МПК 7 В23 В2716. Сборный режущий инструмент Ю.И. Некрасов Р.Ю. Некрасов; ТюмГНГУ - заявл. 15.03.02; опубл. 20.08.02 бюл. № 23 (прототип).
Сборный инструмент преимущественно резец в корпусе которого режущая пластина с отверстием закреплена в угловом гнезде посредством снабженного головкой стержня на конце которого выполнена резьба а в сквозном ступенчатом отверстии корпуса размещена втулка расположенная соосно со стержнем отличающийся тем что на режущую пластину установлен стружколом в виде пластины с отверстием и торцевой поверхностью предназначенной для взаимодействия со срезаемой при точении стружкой наклоненной под углом к передней поверхности режущей пластины и обращенной в сторону вершины и главной режущей кромки режущей пластины при этом головка стержня проходящего через отверстие в пластине стружколома размещена в выемке выполненной в стружколоме со стороны его боковой поверхности противоположной другой его боковой поверхности которая контактирует с передней поверхностью режущей пластины а со стороны первого торца втулки в сквозном ступенчатом отверстии установлено кольцо в виде тора с возможностью смещения к оси стержня и взаимодействия с ним причем ось стержня сквозного ступенчатого отверстия и втулки смещена относительно оси отверстия в режущей пластине в направлении вершины углового гнезда при этом тороидальная поверхность кольца контактирует со стороны противоположной вершине углового гнезда с конической поверхностью дна сквозного ступенчатого отверстия первым торцем втулки и стержнем а установленный в корпусе винт предназначенный для предотвращения поворота втулки вокруг оси стержня при его завинчивании а также выпадения втулки при переустановках режущей пластины взаимодействует с продольным пазом выполненным на втулке при этом в отверстии втулки со стороны второго торца выполнена резьба с которой взаимодействует резьбовой конец стержня.

Резец № 12.dwg

Резец № 10.dwg

ПАТЕНТ 15.doc

Изобретение относится к области металлообработки и может быть использовано при резании металлов.
В предложенной конструкции исключается повреждение элементов конструкции инструмента срезаемой стружкой при резании уменьшаются изгибные деформации режущей пластины под действием сил резания в процессе металлообработки снижается уровень внутренних напряжений и вероятность разрушения пластины. Таким образом повышается прочность и жесткость режущей части сборного инструмента его надежность и эксплуатационный ресурс.
Сущность изобретения:
В корпусе сборного инструмента режущая пластина закреплена в угловом гнезде посредством нажимного устройства включающего стержень со шляпкой и сухарь снабженный угловым вырезом. Ось сухаря пересекает ось стержня и ось втулки которая размещена в сквозном ступенчатом отверстии корпуса соосно со стержнем и снабжена наклонной к оси стержня торцевой поверхностью. Наклонная к оси стержня торцевая поверхность втулки взаимодействует с угловым вырезом сухаря. Отверстие корпуса в котором размещен сухарь ориентировано в направлении вершины углового гнезда и выполнено глухим. Сухарь снабжен резьбовым отверстием в котором установлен резьбовой конец штифта взаимодействующего другим своим концом с поверхностью отверстия в режущей пластине со стороны вершины углового гнезда. Ось глухого отверстия в корпусе в котором размещен сухарь пересекает ось сквозного ступенчатого отверстия в корпусе и ось отверстия в корпусе через которое проходит установленный в нем с зазором штифт. Стержень проходит через сквозное ступенчатое отверстие в корпусе и через центральное отверстие в двуплечем рычаге выполненном в виде коромысла а головка стержня взаимодействует с двуплечим рычагом. Причем один конец коромысла оперт на корпус а другой конец взаимодействует с передней поверхностью режущей пластины на участке между отверстием в режущей пластине и вершиной режущей пластины установленной в угловое гнездо. Наклонная к оси стержня торцевая поверхность втулки обращена в сторону противоположную вершине углового гнезда а отверстие во втулке снабжено резьбой с которой взаимодействует резьбовой конец стержня. При вращении головки и завинчивании резьбового конца стержня режущая пластина поджимается одновременно по опорной и боковым поверхностям и в угол гнезда в корпусе инструмента. 2 ил.
Известен сборный резец содержащий державку в гнезде которой на штифте установлены режущая и подвижная клинообразная опорная пластины закрепляемые с помощью винта и нажимного элемента причем последний расположен под углом к штифту а его торец контактирует с поверхностью выемки выполненной на штифте. При этом в опорной пластине выполнено отверстие с наклонной поверхностью а между винтом и нажимным элементом помещен шарик предназначенный для взаимодействия с упомянутой наклонной поверхностью. Причем штифт снабжен головкой контактирующей с верхней поверхностью режущей пластины [1].
Однако такая конструкция не исключает заклинивание шарика нажимного элемента и штифта в нерабочем положении при переустановках режущей пластины. Некоторое неудобство при переустановках вызывает введение нажимного элемента в выемку на штифте. Кроме того при точении сходящая по передней поверхности режущей пластины стружка повреждает головку штифта что приводит к преждевременному выходу из строя и снижению эксплутационного ресурса инструмента.
Известен сборный резец в котором режущая пластина закреплена в угловом гнезде посредством стержня со шляпкой. В ступенчатом отверстии корпуса размещена первая втулка с наклонной к оси стержня торцевой поверхностью обращенной в сторону угла гнезда расположенная соосно со стержнем и гайка установленная на резьбе выполненной на конце стержня. При этом в ступенчатом отверстии корпуса дополнительно установлена вторая втулка с возможностью смещения к оси стержня и взаимодействия с ним причем наклонные к оси стержня торцевые поверхности каждой из втулок контактируют. При завинчивании гайки режущая пластина поджимается одновременно по опорной и боковым поверхностям и в угол гнезда в корпусе инструмента [2].
Однако такая конструкция не гарантирует ориентации расположения наклонных к оси стержня торцевых поверхностей первой и второй втулок в направлении вершины углового гнезда при переустановках режущей пластины. Кроме того технологически трудновыполнима качественная обработка плоской торцевой поверхности дна ступенчатого отверстия в корпусе что приводит к заеданию второй втулки. При точении сходящая по передней поверхности режущей пластины стружка повреждает головку штифта что приводит к преждевременному выходу из строя и снижению эксплутационного ресурса инструмента. Необходимость отвинчивания гайки снизу и полной разборки конструкции затрудняет работу оператора при переустановках режущей пластины.
Наиболее близким по совокупности существенных признаков выбранным в качестве прототипа является сборный резец в корпусе которого режущая пластина закреплена в угловом гнезде посредством нажимного устройства включающего стержень со шляпкой и сухарь с угловым вырезом установленный в отверстии корпуса ось которого пересекает ось стержня. В корпусе сборного инструмента установлена втулка которая снабжена наклонной к оси стержня торцевой поверхностью и размещена в корпусе соосно с упомянутым стержнем и гайкой установленной на резьбе выполненной на конце стержня. При этом наклонная к оси стержня торцевая поверхность втулки обращена в направлении вершины углового гнезда в корпусе и предназначена для взаимодействия с угловым вырезом сухаря. В последнем выполнено отверстие поверхность которого предназначена для взаимодействия со стержнем а отверстие корпуса в котором размещен сухарь ориентировано в направлении вершины углового гнезда в корпусе и выполнено глухим [3].
Однако такая конструкция не исключает заклинивание сухаря и втулки в нерабочем положении при переустановках режущей пластины. Неудобство при переустановках вызывает введение стержня в отверстие сухаря и втулки. Необходимость отвинчивания гайки снизу и разборки конструкции снизу затрудняют работу оператора при переустановках режущей пластины. Кроме того при точении сходящая по передней поверхности режущей пластины стружка повреждает головку штифта что приводит к преждевременному выходу из строя и снижению эксплутационного ресурса инструмента.
Задачей на решение которой направлено заявленное изобретение является создание инструмента повышенной прочности жесткости эксплуатационной надежности исключающего повреждение элементов крепления режущей пластины срезаемой стружкой и обеспечивающего дополнительно возможность смены режущей пластины без разборки конструкции и отвинчивания гайки снизу что облегчает работу оператора и технологического оборудования. Конструкция инструмента обеспечивает:
- устранение изгиба режущей пластины путём прижатия её по опорной и боковым поверхностям в угловом гнезде;
-исключение выпадения втулки при переустановках режущей пластины;
-исключение отвинчивания гайки снизу и разборки снизу конструкции сборного инструмента при переустановках режущей пластины;
-возможность работы по замене режущей пластины сверху при переустановках режущей пластины;
-исключение повреждения головки стержня срезаемой при точении стружкой и тем самым повышение эксплуатационного ресурса инструмента.
При осуществлении изобретения поставленную задачу можно решить за счет достижения технического результата который заключается:
- в устранении повреждения крепежных элементов конструкции (головки стержня) срезаемой стружкой сходящей по передней поверхности режущей пластины при точении;
-в гарантировании правильной ориентации усилия закрепления режущей пластины в направлении вершины углового гнезда и прижиме режущей пластины по опорной и боковым поверхностям с устранением её изгиба возникающего при ином направлении усилия закрепления;
-в повышении прочности инструмента за счет обеспечения рациональной схемы нагружения режущей пластины при которой снижаются изгибные деформации и напряжения растяжения; в повышении жесткости крепления режущей пластины за счет прижатия ее по опорной и боковым поверхностям в угловом гнезде а также в повышении в целом прочностной надёжности и эксплуатационного ресурса инструмента;
-в устранении необходимости отвинчивания гайки снизу и разборки конструкции с выпадением втулки при переустановках режущей пластины за счет размещения элементов крепления сверху корпуса;
-в повышении удобства и эксплуатационной надежности конструкции за счет исключения необходимости ее разборки при переустановках режущей пластины.
Технический результат достигается тем что в корпусе сборного инструмента режущая пластина закреплена в угловом гнезде посредством нажимного устройства включающего стержень со шляпкой и сухарь снабженный угловым вырезом. Ось сухаря пересекает ось стержня и ось втулки которая размещена в сквозном ступенчатом отверстии корпуса соосно со стержнем и снабжена наклонной к оси стержня торцевой поверхностью взаимодействующей с угловым вырезом сухаря. Отверстие корпуса в котором размещен сухарь ориентировано в направлении вершины углового гнезда и выполнено глухим. Сухарь снабжен резьбовым отверстием в котором установлен резьбовой конец штифта взаимодействующего другим своим концом с поверхностью отверстия в режущей пластине со стороны вершины углового гнезда. Ось глухого отверстия в корпусе в котором размещен сухарь пересекает ось отверстия в корпусе через которое проходит установленный в нем с зазором штифт. Стержень проходит через сквозное ступенчатое отверстие в корпусе и через центральное отверстие в двуплечем рычаге выполненном в виде коромысла а головка стержня взаимодействует с двуплечим рычагом. Один конец коромысла оперт на корпус а другой взаимодействует с передней поверхностью режущей пластины на участке между отверстием в режущей пластине и вершиной режущей пластины установленной в угловое гнездо. Наклонная к оси стержня торцевая поверхность втулки обращена в сторону противоположную вершине углового гнезда а отверстие во втулке снабжено резьбой с которой взаимодействует резьбовой конец стержня. При вращении головки и завинчивании резьбового конца стержня режущая пластина поджимается одновременно по опорной и боковым поверхностям и в угол гнезда в корпусе инструмента.
В отличие от прототипа в предлагаемой конструкции сухарь снабжен резьбовым отверстием в котором установлен резьбовой конец штифта взаимодействующего другим своим концом с поверхностью отверстия в режущей пластине со стороны вершины углового гнезда. Ось глухого отверстия в корпусе в котором размещен сухарь пересекает ось отверстия в корпусе через которое проходит установленный в нем с зазором штифт. Стержень проходит через сквозное ступенчатое отверстие в корпусе и через центральное отверстие в двуплечем рычаге выполненном в виде коромысла а головка стержня взаимодействует с двуплечим рычагом. Один конец коромысла оперт на корпус а другой конец взаимодействует с передней поверхностью режущей пластины на участке между отверстием в режущей пластине и вершиной режущей пластины установленной в угловое гнездо. Резьбовой конец стержня взаимодействует с резьбой выполненной во втулке при этом становится излишней взаимодействующая со стержнем гайка что способствует повышению надежности конструкции за счет сокращения количества ее элементов. Размещение стержня в центральном отверстии коромысла и расположение головки стержня сверху на коромысле облегчает работу оператора при смене режущей пластины и исключает необходимость полной разборки конструкции так как для смены режущей пластины достаточно одного-двух поворотов стержня на его резьбе вокруг оси и разворота коромысла на девяносто градусов.
На фиг.1 изображен сборный режущий инструмент на фиг.2 - разрез по А-А на фиг. 1 (повернуто).
В корпусе 1 сборного инструмента режущая пластина 2 закреплена в угловом гнезде 3 посредством нажимного устройства включающего стержень 4 с головкой 5. Ось 6 установленного в отверстии 7 корпуса 1 сухаря 8 снабженного угловым вырезом 9 пересекает ось 10 стержня 4. Втулка 11 размещена в сквозном ступенчатом отверстии 12 корпуса 1 соосно со стержнем 4 и снабжена наклонной к оси 10 стержня 4 торцевой поверхностью 13 которая взаимодействует с угловым вырезом 9 сухаря 8. Отверстие 7 корпуса 1 в котором размещен сухарь 8 ориентировано в направлении вершины углового гнезда 3 и выполнено глухим. Сухарь 8 снабжен резьбовым отверстием 14 в котором установлен резьбовой конец 15 штифта 16 взаимодействующего другим своим концом 17 с поверхностью отверстия 18 в режущей пластине 2 со стороны вершины углового гнезда 3. Ось 6 глухого отверстия 7 в корпусе 1 в котором размещен сухарь 8 пересекает ось 10 сквозного ступенчатого отверстия 12 в корпусе 1 и ось 19 отверстия 20 в корпусе 1 через которое проходит установленный в нем с зазором штифт 16. Стержень 4 проходит через сквозное ступенчатое отверстие 12 в корпусе 1 и через центральное отверстие 21 в двуплечем рычаге 22 выполненным в виде коромысла. Головка 5 стержня 4 взаимодействует с двуплечим рычагом 22. Один конец 23 коромысла 22 оперт на корпус 1 а другой конец 24 взаимодействует с передней поверхностью 25 режущей пластины 2 на участке между отверстием 18 в режущей пластине 2 и вершиной режущей пластины 2 установленной в угловое гнездо 3. Наклонная к оси 10 стержня 4 торцевая поверхность 13 втулки 11 обращена в сторону противоположную вершине углового гнезда 3 а отверстие 26 во втулке 11 снабжено резьбой 27 с которой взаимодействует резьбовой конец 28 стержня 4. При вращении головки 21 и завинчивании резьбового конца 28 стержня 4 режущая пластина 2 поджимается одновременно по опорной 29 и боковым поверхностям 30 и в угол гнезда 3 в корпусе 1 инструмента.
Конструкция сборного инструмента работает следующим образом.
Режущую пластину 2 устанавливают в угловом гнезде 3 корпуса 1 а затем в глухое отверстие 7 корпуса 1 вводят сухарь 8. Через отверстие 18 в режущей пластине 2 и отверстие 20 в корпусе 1 вводят штифт 16 и устанавливают его резьбовой конец 15 в резьбовом отверстии 14 сухаря 8. На корпус 1 опирают один конец 23 коромысла 22 а другой его конец 24 опирают на режущую пластину 2 на участке между отверстием 18 в режущей пластине 2 и вершиной режущей пластины 2 установленной в угловое гнездо 3. Сверху в центральное отверстие коромысла 22 и сквозное ступенчатое отверстие 12 корпуса 1 вводят стержень 4. В сквозное ступенчатое отверстие 12 корпуса 1 снизу устанавливают втулку 11 и ориентируют ее наклонную к оси 10 стержня 4 торцевую поверхность 13 в сторону противоположную вершине углового гнезда 3. Резьбовой конец 28 стержня 4 завинчивают в резьбовое отверстие 26 во втулке 11 и приводят во взаимодействие ее наклонную к оси 10 стержня 4 торцевую поверхность 13 с угловым вырезом 9 сухаря 8. При вращении головки 21 стержня 4 и завинчивании резьбового конца 28 стержня 4 втулка 11 взаимодействует наклонной к оси 10 стержня 4 торцевой поверхностью 13 с угловым вырезом 9 сухаря 8 который получает при этом осевое перемещение вглубь глухого отверстия 7. При этом штифт 16 своим концом 15 взаимодействует с поверхностью отверстия 18 в режущей пластине 2 со стороны противоположной вершине углового гнезда 3 и прижимает режущую пластину 2 по боковым поверхностям 30 в угловое гнездо 3. Прижимаемое к корпусу 1 сверху головкой 5 стержня 4 коромысло 22 концом 24 взаимодействует с передней поверхностью 25 режущей пластины 2 и тем самым прижимает режущую пластину 2 к опорной поверхности 29 углового гнезда 3. Таким образом переднюю поверхность 25 режущей пластины 2 освобождают для свободного схода стружки при точении а режущую пластину 2 одновременно прижимают в направлении вершины углового гнезда 3 по опорной 29 и боковым 30 поверхностям углового гнезда 3.
При таком нагружении значительно уменьшаются изгибные деформации режущей пластины под действием сил резания в процессе металлообработки снижается уровень внутренних напряжений и вероятность разрушения пластины повышается прочность и жесткость режущей части сборного инструмента. Передняя поверхность режущей пластины освобождается для схода стружки обеспечивается возможность работы сверху и исключается необходимость разборки конструкции сборного инструмента при переустановках режущей пластины устраняется повреждение элементов конструкции срезаемой при точении стружкой в результате чего повышается надежность и эксплуатационный ресурс сборного инструмента.
И С Т О Ч Н И К И И Н Ф О Р М А Ц И И
А.С. 778940 СССР МКИ 3 В23 В2716 Сборный резец Е.В. Артамонов Ю.И. Некрасов Н.И. Смолин; ТюмГНГУ - заявл. 06.12.78; опубл. 15.11.80 бюл. № 1.
СПМ 24655 РФ МПК 7 В23 В2716. Сборный режущий инструмент Ю.И. Некрасов Р.Ю. Некрасов; ТюмГНГУ - заявл. 15.03.02; опубл. 20.08.02 бюл. № 23.
Патент 2094178 РФ МПК 6 В23 В2716. Сборный инструмент Ю.И. Некрасов Д.П. Маа; ТюмГНГУ - заявл. 05.06.96; опубл. 27.10.97 бюл. № 30 (прототип).
Сборный инструмент преимущественно резец в корпусе которого режущая пластина закреплена в угловом гнезде посредством нажимного устройства включающего стержень со шляпкой и снабженный угловым вырезом сухарь с осью которая пересекает ось стержня и ось втулки размещенной в сквозном ступенчатом отверстии корпуса соосно со стержнем и снабженной наклонной к оси стержня торцевой поверхностью взаимодействующей с угловым вырезом сухаря при этом выполненное в корпусе отверстие в котором размещен сухарь ориентировано в направлении вершины углового гнезда и выполнено глухим отличающийся тем что сухарь снабжен резьбовым отверстием в котором установлен резьбовой конец штифта взаимодействующего другим своим концом с поверхностью отверстия в режущей пластине со стороны вершины углового гнезда; ось глухого отверстия в корпусе пересекает ось сквозного ступенчатого отверстия в корпусе и ось отверстия в корпусе через которое проходит установленный в нем с зазором штифт; стержень проходит через сквозное ступенчатое отверстие в корпусе и через центральное отверстие в двуплечем рычаге выполненном в виде коромысла а головка стержня взаимодействует с двуплечим рычагом один конец которого оперт на корпус а другой конец взаимодействует с передней поверхностью режущей пластины на участке между отверстием в режущей пластине и вершиной режущей пластины установленной в угловое гнездо причем наклонная к оси стержня торцевая поверхность втулки обращена в сторону противоположную вершине углового гнезда а отверстие во втулке снабжено резьбой с которой взаимодействует резьбовой конец стержня.

заявка 2.frw

Силовой рис.frw

резец 2094178.frw

Прототип(компас).frw

заявка 4.frw

1 заявка.frw

1.frw

Прототип.frw

2.frw

резец 778940.frw

заявка 3.frw

Резец № 3а.dwg

Резец № 3б Сборный инструмент.dwg

ПАТЕНТ 1.doc

Изобретение относится к области металлообработки и может быть использовано при резании металлов.
В предложенной конструкции значительно уменьшаются изгибные деформации режущей пластины под действием сил резания в процессе металлообработки снижается уровень внутренних напряжений и вероятность разрушения пластины. Таким образом повышается прочность и жесткость режущей части сборного инструмента его надежность и эксплуатационный ресурс.
Сущность изобретения:
Сборный инструмент в корпусе которого режущая пластина с отверстием закреплена в угловом гнезде посредством стержня со шляпкой и гайки установленной на резьбе выполненной на конце стержня. В ступенчатом отверстии корпуса соосно со стержнем размещены первая и вторая втулки контактирующие наклонными к оси стержня торцевыми поверхностями с возможностью смещения второй втулки к оси стержня и взаимодействия с ним. В корпусе установлен винт предназначенный для ориентирования наклонных к оси стержня торцевых поверхностей втулок в сторону вершины углового гнезда который взаимодействует с продольным пазом выполненным на первой втулке. При этом перпендикулярная к оси стержня поверхность второй втулки контактирует с плоской поверхностью шайбы установленной на дне ступенчатого отверстия в корпусе. При завинчивании гайки режущая пластина поджимается одновременно по опорной и боковым поверхностям и в угол гнезда в корпусе инструмента. 2 ил.
Известен сборный резец содержащий державку в гнезде которой на штифте установлены режущая и подвижная клинообразная опорная пластины закрепляемые с помощью винта и нажимного элемента причем последний расположен под углом к штифту а его торец контактирует с поверхностью выемки выполненной на штифте при этом в опорной пластине выполнено отверстие с наклонной поверхностью а между винтом и нажимным элементом помещен шарик предназначенный для взаимодействия с упомянутой наклонной поверхностью причем штифт выполнен с головкой контактирующей с верхней поверхностью режущей пластины [1].
Однако такая конструкция не исключает заклинивание шарика нажимного элемента и штифта в нерабочем положении при переустановках режущей пластины. Кроме того некоторое неудобство при переустановках вызывает введение нажимного элемента в выемку на штифте.
Известен сборный резец в корпусе которого режущая пластина закреплена в угловом гнезде посредством стержня с головкой возвратной пружины и нажимного элемента с угловым вырезом размещенного в отверстии корпуса причем ось упомянутого отверстия корпуса пересекает ось стержня при этом сборный режущий инструмент снабжен втулкой имеющей наклоненную к оси торцевую поверхность и размещенной в корпусе соосно с упомянутым стержнем и гайкой установленной на резьбе выполненной на конце стержня. Торцевая наклонная поверхность втулки обращена в сторону угла гнезда в корпусе и предназначена для взаимодействия с угловым вырезом нажимного элемента при этом в последнем выполнено отверстие боковая поверхность которого предназначена для взаимодействия со стержнем. Отверстие в котором размещен нажимной элемент ориентировано в сторону угла гнезда в корпусе и выполнено глухим а инструмент с целью предотвращения выпадения втулки при переустановке режущей пластины снабжен винтом размещенным в корпусе и предназначенным для взаимодействия с пазом выполненным на упомянутой втулке [2].
Однако такая конструкция не исключает заклинивания сухаря втулки и штифта в нерабочем положении при переустановках режущей пластины. Кроме того неудобство при переустановках вызывает введение стержня в отверстие сухаря и втулки.
Наиболее близким по совокупности существенных признаков выбранным в качестве прототипа является сборный резец в котором режущая пластина закреплена в угловом гнезде посредством стержня со шляпкой. В ступенчатом отверстии корпуса размещена первая втулка с наклонной к оси стержня торцевой поверхностью обращенной в сторону угла гнезда расположенная соосно со стержнем и гайка установленная на резьбе выполненной на конце стержня а в ступенчатом отверстии корпуса дополнительно установлена вторая втулка с возможностью смещения к оси стержня и взаимодействия с ним причем наклонные к оси торцевые поверхности каждой из втулок контактируют. При завинчивании гайки режущая пластина поджимается одновременно по опорной и боковым поверхностям и в угол гнезда в корпусе инструмента [3].
К причинам препятствующим достижению требуемого технического результата относится то что не гарантируется ориентация расположения наклонных торцевых поверхностей нажимной и дополнительно установленной втулок в угол гнезда при переустановках режущей пластины и технологически трудновыполнима качественная обработка плоской торцевой поверхности дна ступенчатого отверстия в корпусе что приводит к заеданию второй втулки.
Задачей на решение которой направлено заявленное изобретение является повышение надежности конструкции ее эксплутационного ресурса прочности и жесткости режущей части инструмента за счет устранения изгиба режущей пластины путем прижатия ее к опорной и боковым поверхностям и в угол гнезда.
При осуществлении изобретения поставленную задачу можно решить за счет достижения технического результата который заключается в гарантировании ориентации наклонных боковых поверхностей втулок в угол гнезда исключении выпадения втулок при переустановках режущей пластины исключении заедания второй втулки и облегчении работы при переустановках режущей пластины.
Технический результат достигается тем что в корпусе сборного инструмента режущая пластина с отверстием закреплена в угловом гнезде посредством стержня со шляпкой и гайки установленной на резьбе выполненной на конце стержня. В ступенчатом отверстии корпуса соосно со стержнем размещены первая и вторая втулки контактирующие наклонными к оси стержня торцевыми поверхностями с возможностью смещения второй втулки к оси стержня и взаимодействия с ним. В корпусе установлен винт предназначенный для ориентирования наклонных к оси стержня торцевых поверхностей втулок в сторону вершины углового гнезда который взаимодействует с продольным пазом выполненным на первой втулке. При этом перпендикулярная к оси стержня поверхность второй втулки контактирует с плоской поверхностью шайбы установленной на дне ступенчатого отверстия в корпусе. При завинчивании гайки режущая пластина поджимается одновременно по опорной и боковым поверхностям и в угол гнезда в корпусе инструмента.
В отличие от прототипа в предлагаемой конструкции присутствует винт взаимодействующий с пазом выполненным на нажимной втулке чем достигается технический результат гарантирования ориентации и установлена плоская шайба на дне ступенчатого отверстия что исключает заедание дополнительно установленной втулки при завинчивании гайки и облегчает смену режущей пластины.
На фиг.1 изображен сборный режущий инструмент на фиг.2 - разрез по А-А на фиг. 1 (повернуто).
В корпусе 1 сборного инструмента например резца имеется угловое гнездо 2 в которое устанавливается режущая пластина 3 с отверстием. В соосном стержню 4 сквозном ступенчатом отверстии 5 корпуса 1 располагается первая втулка 6 и вторая втулка 7 причем обе втулки контактируют наклонными к оси 8 стержня 4 торцевыми поверхностями 9 и 10. Стержень 4 имеет на одном конце шляпку 11 а на другом - резьбу 12 и проходит через отверстия во втулках 6 и 7. Гайка 13 скрепляет всю конструкцию. Винт 14 входящий в продольный паз 15 выполненный в первой втулке 6 предотвращает ее выпадение при смене режущей пластины 3 и предназначен для ориентирования наклонных к оси 8 стержня 4 торцевых поверхностей 9 и10 обеих втулок 6 и 7 в сторону вершины углового гнезда 2. При этом перепендикулярная к оси 8 стержня 4 торцевая поверхность второй втулки 7 контактирует с плоской поверхностью шайбы 16 установленной на дне 17 сквозного ступенчатого отверстия 5 в корпусе 1.
Конструкция сборного инструмента работает следующим образом.
Предназначенный для ориентации усилия закрепления режущей пластины 3 в угол гнезда 2 винт 14 устанавливается в корпус 1 и входит в продольный паз 15 выполненный в первой втулке 6 тем самым он фиксирует расположение наклонной к оси 8 стержня 4 торцевой поверхности 9 втулки 6 в сторону угла гнезда 2. При этом винт 14 ограничивает осевое перемещение втулки 6 в сквозном ступенчатом отверстии 5 корпуса 1 и предотвращает выпадение из него обеих втулок 6 и 7 при переустановках режущей пластины 3.
При завинчивании гайки 13 втулка 6 своей наклонной торцевой поверхностью 9 воздействует на наклонную торцевую поверхность 10 дополнительно установленной втулки 7 которая перемещается в направлении перпендикулярном к оси 8 стержня 4 прижимаясь к плоской торцевой поверхности шайбы 16 установленной на дне 17 ступенчатого отверстия 5 и увлекает с собой верхнюю часть стержня 4 прижимающего шляпкой 11 режущую пластину 3 к опорной поверхности 18 а боковыми поверхностями 19 в угол гнезда 2. Таким образом режущая пластина 3 одновременно поджимается к опорной 18 и боковым поверхностям 19 углового гнезда 2.
Отсутствие любого из элементов конструкции сборного инструмента не обеспечивает достижения необходимого технического результата.
При таком нагружении значительно уменьшаются изгибные деформации режущей пластины под действием сил резания в процессе металлообработки снижается уровень внутренних напряжений и вероятность разрушения пластины. Таким образом повышается прочность и жесткость режущей части сборного инструмента его надежность и эксплуатационный ресурс.
И С Т О Ч Н И К И И Н Ф О Р М А Ц И И
А.С. 778940 СССР МКИ 3 В23 В2716. Сборный резец Артамонов Е.В. Некрасов Ю.И. Смолин Н.И. - Заявл. 06.12.1978;Опубл. 15.11.80
Патент РФ 2094178 МПК 6 В23 В2716. Сборный режущий инструмент Некрасов Ю.И. Маа Д.П. - Заявл. 05.06.1996; Опубл. 27.10.97
Свидетельство РФ на полезную модель 24655. Сборный режущий инструмент Некрасов Ю.И. Некрасов Р.Ю. - Заявл. 15.03.2002; Опубл. 20.08.2002 Бюл. № 23 (прототип).
Сборный инструмент в корпусе которого режущая пластина с отверстием закреплена в угловом гнезде посредством стержня со шляпкой и гайки установленной на резьбе выполненной на конце стержня а в ступенчатом отверстии корпуса соосно со стержнем размещены первая и вторая втулки контактирующие наклонными к оси стержня торцевыми поверхностями с возможностью смещения второй втулки к оси стержня и взаимодействия с ним причем установленный в корпусе винт предназначенный для ориентирования наклонных к оси стержня торцевых поверхностей указанных втулок в сторону вершины углового гнезда взаимодействует с продольным пазом выполненным на первой втулке при этом перпендикулярная к оси стержня поверхность второй втулки контактирует с плоской поверхностью шайбы установленной на дне ступенчатого отверстия в корпусе.

Резец № 5а.dwg

Резец № 5б.dwg

Резец № 5а.frw

ПАТЕНТ 14.doc

Изобретение относится к области металлообработки и может быть использовано при резании металлов.
В предложенной конструкции обеспечивается стружкодробление и защита элементов конструкции инструмента от повреждения стружкой при резании облегчается работа и обеспечивается удобство смены режущей пластины без разборки конструкции инструмента уменьшаются изгибные деформации режущей пластины под действием сил резания в процессе металлообработки снижается уровень внутренних напряжений и вероятность разрушения пластины. Таким образом повышается прочность и жесткость режущей части сборного инструмента его надежность и эксплуатационный ресурс.
Сущность изобретения:
В корпусе сборного инструмента режущая пластина с отверстием закреплена в угловом гнезде посредством снабженного головкой стержня на конце которого выполнена резьба и установлена гайка. На режущую пластину установлен стружколом в виде пластины c выемкой выполненной в виде сквозного ступенчатого отверстия и торцевой поверхностью предназначенной для взаимодействия со срезаемой стружкой и стружкодробления. Торцевая поверхность пластины стружколома наклонена под углом к передней поверхности режущей пластины и обращена в сторону вершины и главной режущей кромки режущей пластины. В выемке выполненной в виде сквозного ступенчатого отверстия в пластине стружколома и предназначенной для защиты гайки и резьбового конца стержня от повреждения стружкой размещена гайка которая контактирует с дном сквозного ступенчатого отверстия в пластине стружколома. При этом выемка выполнена в пластине стружколома со стороны его боковой поверхности противоположной другой его боковой поверхности которая контактирует с передней поверхностью режущей пластины. Стержень головка которого размещена в сквозном ступенчатом отверстии корпуса выполнен ступенчатым с увеличением диаметра от резьбового конца к головке стержня а ступень стержня с меньшим диаметром проходит через сквозное ступенчатое отверстие в корпусе через отверстие в режущей пластине и через сквозное ступенчатое отверстие в пластине стружколома. Поверхность сопряжения ступеней стержня с большим и меньшим диаметрами выполнена конической и она взаимодействует с фаской выполненной на сопряжении поверхности дна и поверхности меньшего диаметра сквозного ступенчатого отверстия в корпусе. Ось стержня и сквозного ступенчатого отверстия в корпусе смещена относительно оси отверстия в режущей пластине в направлении вершины углового гнезда. При этом коническая поверхность сопряжения ступеней стержня с большим и меньшим диаметрами взаимодействует с поверхностью фаски со стороны противоположной вершине углового гнезда. Установленный в корпусе винт предназначенный для предотвращения поворота вокруг своей оси стержня при завинчивании гайки взаимодействует с продольным пазом выполненным на ступени стержня с большим диаметром. При завинчивании гайки режущая пластина поджимается одновременно по опорной и боковым поверхностям и в угол гнезда в корпусе инструмента. 2 ил.
Известен сборный резец содержащий державку в гнезде которой на штифте установлены режущая и подвижная клинообразная опорная пластины закрепляемые с помощью винта и нажимного элемента причем последний расположен под углом к штифту а его торец контактирует с поверхностью выемки выполненной на штифте. При этом в опорной пластине выполнено отверстие с наклонной поверхностью а между винтом и нажимным элементом помещен шарик предназначенный для взаимодействия с упомянутой наклонной поверхностью. Причем штифт снабжен головкой контактирующей с верхней поверхностью режущей пластины [1].
Однако такая конструкция не исключает заклинивание шарика нажимного элемента и штифта в нерабочем положении при переустановках режущей пластины. Неудобство при переустановках режущей пластины вызывает необходимость вынимать штифт и вводить нажимной элемент в выемку на штифте. Кроме того при точении сходящая по передней поверхности режущей пластины стружка повреждает головку штифта что приводит к преждевременному выходу из строя и снижению эксплутационного ресурса инструмента. В таких условиях не обеспечивается стружколомание и стружкодробление что затрудняет работу оператора и технологического оборудования.
Известен сборный резец в корпусе которого режущая пластина закреплена в угловом гнезде посредством стержня с головкой возвратной пружины и нажимного элемента с угловым вырезом размещенного в отверстии корпуса. Ось упомянутого отверстия корпуса пересекает ось стержня. Сборный режущий инструмент снабжен втулкой имеющей наклоненную к оси стержня торцевую поверхность. Втулка размещена в корпусе соосно с упомянутым стержнем и гайкой установленной на резьбе которая выполнена на конце стержня. Торцевая наклонная поверхность втулки обращена в сторону угла гнезда в корпусе и предназначена для взаимодействия с угловым вырезом нажимного элемента в котором выполнено отверстие а боковая поверхность которого предназначена для взаимодействия со стержнем. Отверстие в котором размещен нажимной элемент ориентировано в сторону угла гнезда в корпусе и выполнено глухим. Инструмент с целью предотвращения выпадения втулки при переустановке режущей пластины снабжен винтом размещенным в корпусе и предназначенным для взаимодействия с пазом выполненным на упомянутой втулке [2].
Однако такая конструкция не исключает заклинивания сухаря втулки и штифта в нерабочем положении при переустановках режущей пластины. Неудобство при переустановках режущей пластины вызывает необходимость выемки стержня и последующее введение стержня в отверстие сухаря и втулки. Расположение гайки снизу и необходимость разборки конструкции снизу также затрудняют работу при переустановках режущей пластины. Кроме того при точении сходящая по передней поверхности режущей пластины стружка повреждает головку штифта что приводит к преждевременному выходу из строя и снижению эксплутационного ресурса инструмента. В таких условиях не обеспечивается стружколомание и стружкодробление что затрудняет работу технологического оборудования.
Наиболее близким по совокупности существенных признаков выбранным в качестве прототипа является сборный резец в котором режущая пластина закреплена в угловом гнезде посредством стержня со шляпкой. В ступенчатом отверстии корпуса размещена первая втулка с наклонной к оси стержня торцевой поверхностью обращенной в сторону угла гнезда расположенная соосно со стержнем и гайка установленная на резьбе выполненной на конце стержня. При этом в ступенчатом отверстии корпуса дополнительно установлена вторая втулка с возможностью смещения к оси стержня и взаимодействия с ним причем наклонные к оси стержня торцевые поверхности каждой из втулок контактируют. При завинчивании гайки режущая пластина поджимается одновременно по опорной и боковым поверхностям и в угол гнезда в корпусе инструмента [3].
К причинам препятствующим достижению требуемого технического результата относится то что не гарантируется правильная ориентация расположения наклонных торцевых поверхностей первой и второй втулок в угол гнезда при переустановках режущей пластины. Расположение гайки снизу и необходимость разборки конструкции снизу также затрудняют работу при переустановках режущей пластины. Кроме того технологически трудновыполнима качественная обработка плоской торцевой поверхности дна сквозного ступенчатого отверстия в корпусе что приводит к заеданию второй втулки. При точении сходящая по передней поверхности режущей пластины стружка повреждает головку штифта что приводит к преждевременному выходу из строя и снижению эксплутационного ресурса инструмента. Также при этом не обеспечивается стружколомание и стружкодробление что затрудняет работу оператора и технологического оборудования.
Задачей на решение которой направлено заявленное изобретение является создание инструмента повышенной прочности жесткости эксплуатационной надежности дополнительно обеспечивающего при металлообработке стружкодробление и возможность смены режущей пластины без выемки первой и второй втулки и отвинчивания гайки снизу что облегчает работу оператора и технологического оборудования. Конструкция инструмента обеспечивает:
- устранение изгиба режущей пластины путём прижатия её по опорной и боковым поверхностям в угловом гнезде;
- устранение повреждений крепежных элементов конструкции инструмента срезаемой стружкой при точении;
-обеспечение стружкодробления при металлообработке;
-исключение отвинчивания гайки снизу и разборки снизу конструкции сборного инструмента при переустановках режущей пластины;
-возможность разборки сверху при переустановках режущей пластины.
При осуществлении изобретения поставленную задачу можно решить за счет достижения технического результата который заключается:
-в обеспечении стружкодробления за счёт установки стружколома;
- в устранении повреждения крепежных элементов конструкции срезаемой стружкой сходящей по передней поверхности режущей пластины при точении за счёт размещения гайки в выемке выполненной в пластине стружколома;
- в гарантировании правильной ориентации усилия закрепления режущей пластины в направлении вершины углового гнезда и прижиме режущей пластины по опорной и боковым поверхностям с устранением её изгиба возникающего при ином направлении усилия закрепления;
-в устранении необходимости отвинчивания гайки снизу и разборки конструкции с выпадением первой и второй втулок при переустановках режущей пластины за счет исключения из конструкции втулок размещения гайки сверху и установки винта входящего в паз выполненный на стержне;
- в повышении надежности конструкции за счет исключения первой и второй втулок;
- в повышении прочности инструмента за счет обеспечения рациональной схемы нагружения режущей пластины при которой снижаются изгибные деформации и напряжения растяжения; в повышении жесткости крепления режущей пластины за счет прижатия ее по опорной и боковым поверхностям в угловом гнезде а также в повышении в целом прочностной надёжности и эксплуатационного ресурса инструмента.
Технический результат достигается тем что в корпусе сборного инструмента выполнено угловое гнездо в котором закреплена режущая пластина с отверстием посредством снабженного головкой стержня на конце которого выполнена резьба и установлена гайка. На режущую пластину установлен стружколом в виде пластины с выемкой выполненной в виде сквозного ступенчатого отверстия и торцевой поверхностью предназначенной для взаимодействия со срезаемой стружкой и стружкодробления. Торцевая поверхность пластины стружколома наклонена под углом к передней поверхности режущей пластины и обращена в сторону вершины и главной режущей кромки режущей пластины. В выемке выполненной в виде сквозного ступенчатого отверстия в пластине стружколома и предназначенной для защиты гайки и резьбового конца стержня от срезаемой стружки размещена гайка которая контактирует с дном сквозного ступенчатого отверстия в пластине стружколома. При этом выемка выполнена в пластине стружколома со стороны его боковой поверхности противоположной другой его боковой поверхности которая контактирует с передней поверхностью режущей пластины. Стержень головка которого размещена в сквозном ступенчатом отверстии корпуса выполнен ступенчатым с увеличением диаметра от резьбового конца к головке стержня а ступень стержня с меньшим диаметром проходит через сквозное ступенчатое отверстие в корпусе через отверстие в режущей пластине и через сквозное ступенчатое отверстие в пластине стружколома. Поверхность сопряжения ступеней стержня с большим и меньшим диаметрами выполнена конической и она взаимодействует с фаской выполненной на сопряжении поверхности дна и поверхности меньшего диаметра сквозного ступенчатого отверстия в корпусе. Ось стержня и сквозного ступенчатого отверстия в корпусе смещены относительно оси отверстия в режущей пластине в направлении вершины углового гнезда. При этом коническая поверхность сопряжения ступеней стержня с большим и меньшим диаметрами взаимодействует с поверхностью фаски со стороны противоположной вершине гнезда. Установленный в корпусе винт предназначенный для предотвращения поворота вокруг своей оси стержня при завинчивании гайки взаимодействует с продольным пазом выполненным на ступени стержня с большим диаметром. При завинчивании гайки режущая пластина поджимается одновременно по опорной и боковым поверхностям и в угол гнезда в корпусе инструмента.
В отличие от прототипа в предлагаемой конструкции на режущей пластине установлен стружколом в виде пластины снабженной выемкой в виде сквозного ступенчатого отверстия и торцевой поверхностью предназначенной для взаимодействия со срезаемой стружкой и стружкодробления при точении. Торцевая поверхность пластины стружколома наклонена под углом к передней поверхности режущей пластины и обращена в сторону вершины и главной режущей кромки режущей пластины что обеспечивает эффективное стружкодробление. Размещение в выемке стружколома крепежных элементов конструкции защищает их от повреждения срезаемой стружкой при точении. Кроме того стержень выполнен ступенчатым с увеличением диаметра ступеней от резьбового конца к головке стержня а ступень с меньшим диаметром проходит через сквозное ступенчатое отверстие в корпусе через отверстие в режущей пластине и через сквозное ступенчатое отверстие в пластине стружколома. Головка стержня размещена в сквозном ступенчатом отверстии корпуса что обеспечивает возможность покачивания стержня и смещения его оси. Поверхность сопряжения ступеней стержня с большим и меньшим диаметрами выполнена конической и она взаимодействует с фаской выполненной на сопряжении поверхности дна и поверхности меньшего диаметра сквозного ступенчатого отверстия в корпусе что исключает заедание стержня и тем самым облегчает смену режущей пластины. Ось стержня и сквозного ступенчатого отверстия в корпусе смещены относительно оси отверстия в режущей пластине в направлении вершины углового гнезда а коническая поверхность сопряжения ступеней стержня с большим и меньшим диаметрами взаимодействует с поверхностью фаски со стороны противоположной вершине углового гнезда что обеспечивает правильную ориентацию направления усилия зажима режущей пластины - к вершине углового гнезда. В корпусе дополнительно установлен винт который взаимодействует с продольным пазом выполненным на ступени стержня с большим диаметром чем достигается технический результат предотвращения поворота вокруг своей оси стержня при завинчивании гайки.
На фиг.1 изображен сборный режущий инструмент на фиг.2 - разрез по А-А на фиг. 1 (повернуто).
В корпусе 1 сборного инструмента например резца имеется угловое гнездо 2 в котором установлена режущая пластина 3 с отверстием. В сквозном ступенчатом отверстии 4 корпуса 1 размещен стержень 5. Стержень 5 выполнен со ступенчатым увеличением диаметра имеет на одном конце головку 6 а на другом - резьбу 7 и проходит через сквозное ступенчатое отверстие 4 в корпусе 1 отверстие в режущей пластине 3 и сквозное ступенчатое отверстие 8 в пластине стружколома 9. Гайка 10 установленная на резьбовом конце 11 стержня 5 скрепляет всю конструкцию. На режущую пластину 3 установлен стружколом 9 в виде пластины c выемкой 8 выполненной в виде сквозного ступенчатого отверстия и торцевой поверхностью 12 предназначенной для взаимодействия со срезаемой стружкой и стружкодробления. Торцевая поверхность 12 пластины стружколома 9 наклонена под углом a к передней поверхности 13 режущей пластины 3 и обращена в сторону вершины 14 и главной режущей кромки 15 режущей пластины 3. При этом гайка 10 размещенная в выемке 8 взаимодействует с дном 16 сквозного ступенчатого отверстия выемки 8 в пластине стружколома 9 со стороны его боковой поверхности 17 противоположной другой его боковой поверхности 18 которая контактирует с передней поверхностью 13 режущей пластины 3. Головка 6 стержня 5 размещена в сквозном ступенчатом отверстии 4 корпуса 1 причем стержень 5 выполнен ступенчатым с увеличением диаметра от резьбового конца 11 к головке 6 стержня 5. Сопряжение поверхности дна 19 и поверхности отверстия меньшего диаметра 20 сквозного ступенчатого отверстия 4 в корпусе 1 выполнено в виде фаски 21 а поверхность сопряжения 22 ступени 23 стержня 5 с большим диаметром со ступенью 24 стержня 5 с меньшим диаметром выполнена конической. Ось 25 стержня 5 и сквозного ступенчатого отверстия 4 в корпусе 1 смещена относительно оси 26 отверстия в режущей пластине 3 в направлении вершины углового гнезда 2. При этом коническая поверхность 22 сопряжения ступеней стержня 5 с большим 23 и меньшим 24 диаметрами стержня 5 взаимодействует с поверхностью фаски 21 со стороны противоположной вершине углового гнезда 2. Винт 27 предназначенный для предотвращения поворота вокруг своей оси 25 стержня 5 при завинчивании гайки 10 установлен в корпусе 1 и взаимодействует с продольным пазом 28 выполненным на ступени 23 стержня 5 с большим диаметром. При завинчивании гайки 10 режущая пластина 3 поджимается одновременно по опорной 29 и боковым поверхностям 30 и в угол гнезда 2 в корпусе 1 инструмента.
Конструкция сборного инструмента работает следующим образом.
Режущую пластину 3 устанавливают в угловом гнезде 2 корпуса 1 и на ней размещают стружколом 9 в виде пластины с выемкой 8 которая выполнена в виде сквозного ступенчатого отверстия. В сквозное ступенчатое отверстие 4 корпуса 1 в отверстие режущей пластины 3 и в сквозное ступенчатое отверстие выемки 8 пластины стружколома 9 вводят стержень 5. При этом головку 6 стержня 5 размещают и центрируют в сквозном ступенчатом отверстии 4 корпуса 1. Гайку 10 размещают в выемке 8 выполненной в пластине стружколома 9 и тем самым защищают гайку 10 от повреждения срезаемой при точении стружкой. Торцевую поверхность 12 пластины стружколома 9 наклоненную под углом a к передней поверхности 13 режущей пластины 3 с целью обеспечения взаимодействия со срезаемой стружкой и стружкодробления ориентируют в сторону вершины 14 и главной режущей кромки 15 режущей пластины 3. Винт 27 устанавливают в корпус 1 и вводят в продольный паз 28 выполненный на ступени 23 стержня 5 с большим диаметром. При этом винтом 27 ограничивают осевое перемещение стержня 5 в сквозном ступенчатом отверстии 4 корпуса 1 и предотвращают его выпадение из сквозного ступенчатого отверстия 4 корпуса 1 при переустановках режущей пластины 3. Кроме того посредством винта 27 предотвращают поворот вокруг своей оси 25 стержня 5 при завинчивании гайки 10. Завинчиванием гайки 10 установленной на резьбовом конце 11 стержня 5 поджимают стержень 5 который своей конической поверхностью 22 сопряжения ступеней стержня 5 с большим 23 и меньшим 24 диаметрами взаимодействует с фаской 21 в сквозном ступенчатом отверстии 4 корпуса 1. При этом стержень 5 смещаясь в осевом и радиальном направлении при завинчивании гайки 10 посредством стружколома 9 прижимает режущую пластину 3 сверху. Кроме того стержень 5 на его ступени 24 с меньшим диаметром взаимодействуя с поверхностью отверстия в режущей пластине 3 прижимает режущую пластину 3 в направлении вершины углового гнезда 2. Таким образом режущую пластину 3 одновременно поджимают по опорной 29 и боковым поверхностям 30 в угловом гнезде 2.
При таком нагружении значительно уменьшаются изгибные деформации режущей пластины под действием сил резания в процессе металлообработки снижается уровень внутренних напряжений и вероятность разрушения пластины повышается прочность и жесткость режущей части сборного инструмента. Установка стружколома обеспечивает стружкодробление а размещение крепежных элементов конструкции в выемке пластины стружколома защищает гайку от повреждения срезаемой при точении стружкой. Сокращение числа элементов конструкции повышает надежность инструмента а размещение гайки сверху исключает разборку конструкции и облегчает работу при переустановках режущей пластины. Таким образом повышается надежность и эксплуатационный ресурс сборного инструмента.
И С Т О Ч Н И К И И Н Ф О Р М А Ц И И
А.С. 778940 СССР МКИ 3 В23 В2716 Сборный резец Е.В. Артамонов Ю.И. Некрасов Н.И. Смолин; ТюмГНГУ - заявл. 06.12.78; опубл. 15.11.80 бюл. № 1.
Патент 2094178 РФ МПК 6 В23 В2716. Сборный инструмент Ю.И. Некрасов Д.П. Маа; ТюмГНГУ - заявл. 05.06.96; опубл. 27.10.97
СПМ 24655 РФ МПК 7 В23 В2716. Сборный режущий инструмент Ю.И. Некрасов Р.Ю. Некрасов; ТюмГНГУ - заявл. 15.03.02; опубл. 20.08.02 бюл. № 23 (прототип).
Сборный инструмент преимущественно резец в корпусе которого режущая пластина с отверстием закреплена в угловом гнезде посредством снабженного головкой стержня на конце которого выполнена резьба и установлена гайка отличающийся тем что на режущую пластину установлен стружколом в виде пластины c выемкой выполненной в виде сквозного ступенчатого отверстия и торцевой поверхностью предназначенной для взаимодействия со срезаемой стружкой и стружкодробления причем торцевая поверхность пластины стружколома наклонена под углом к передней поверхности режущей пластины и обращена в сторону вершины и главной режущей кромки режущей пластины в выемке выполненной в пластине стружколома и предназначенной для защиты гайки и резьбового конца стержня от срезаемой стружки размещена гайка которая контактирует с дном сквозного ступенчатого отверстия в пластине стружколома при этом выемка выполнена в пластине стружколома со стороны его боковой поверхности противоположной другой его боковой поверхности которая контактирует с передней поверхностью режущей пластины стержень выполнен ступенчатым с увеличением диаметра от резьбового конца к головке стержня а ступень стержня с меньшим диаметром проходит через сквозное ступенчатое отверстие в корпусе через отверстие в режущей пластине и через сквозное ступенчатое отверстие в пластине стружколома причем головка стержня размещена в сквозном ступенчатом отверстии корпуса поверхность сопряжения ступеней стержня с большим и меньшим диаметрами выполнена конической и она взаимодействует с фаской выполненной на сопряжении поверхности дна и поверхности отверстия меньшего диаметра сквозного ступенчатого отверстия в корпусе ось стержня и сквозного ступенчатого отверстия в корпусе смещены относительно оси отверстия в режущей пластине в направлении вершины углового гнезда при этом коническая поверхность сопряжения ступеней стержня с большим и меньшим диаметрами взаимодействует с поверхностью фаски со стороны противоположной вершине углового гнезда а установленный в корпусе винт предназначенный для предотвращения поворота вокруг своей оси стержня при завинчивании гайки взаимодействует с продольным пазом выполненным на ступени стержня с большим диаметром.

специальная часть(конец).doc

РАЗРАБОТКА КОНСТРУКЦИЙ СБОРНОГО ИНСТРУМЕНТА ПОВЫШЕННОЙ ПРОЧНОСТИ ЖЕСТКОСТИ И НАДЕЖНОСТИ
1. Актуальность и проблемы использования сборных конструкций с СМП
При технологической подготовке производства изделия ТМ.98.36.37 возникает проблема сокращения инструментальных расходов так как ввиду частых сколов режущей части инструмента режущий инструмент с напайными твердосплавными пластинами недостаточно эффективен при обработке конструкционных материалов. Применение режущего инструмента с СМП (сменной многогранной пластиной) (фрез резцов и др.) ввиду неудачной конструкции стандартизованного режущего инструмента ограничивается недостаточной его жесткостью неправильной схемой базирования нагружения и деформирования СМП при резании. Так при креплении СМП по методу ВНИИ (клином) режущая пластина установленная на штифте изгибается в результате чего на ее передней поверхности возникают напряжения растяжения что и приводит к разрушению (сколам) СМП. Схема нагружения и деформирования СМП при ее креплении по методу ВНИИ представлена на рис. 1. Из рисунка видно что установленная на нежестком штифте СМП крепится с помощью клина и усилие закрепления направлено в сторону противоположную составляющей силе резания Py. При этом не обеспечивается плотный контакт СМП по ее опорной поверхности с опорной поверхностью державки.
В результате исследований выполненных с использованием методов лазерной и голографической интерферометрии в ТИ ТюмГНГУ установлено что приложение нагрузки закрепления по нормали к передней поверхности СМП: приводит к снижению деформаций изгиба и повышению прочностной надежности сборного инструмента.
Реализация такой схемы нагружения СМП позволяет оснастить различного вида сборный режущий инструмент эффективными конструкциями крепления СМП. Анализ недостатков и способов их устранения представлен в таблице 1. Разработанные способы крепления СМП позволяют повысить эксплуатационные показатели инструмента снизить инструментальные расходы и повысить эффективность технологической подготовки производства изделия представленного в данной дипломной работе.
ДП.ТМ.98.36.37.03.031 ПЗ
УЛУЧШЕНИЕ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ ПАРАМЕТРОВ
СБОРНОГО ИНСТРУМЕНТА С СМП
Недостатки сборного инструмента с СМП конструкции ВНИИ
Причина возникновения отказов инструмента при его эксплуатации
Способы устранения недостатков сборного инструмента с СМП
Сколы СМП и разрушение
Изгиб режущей пластины и возникновение растягивающих напряжений на передней поверхности режущей пластины при ее нагружении силами резания
Приложение усилия прижима СМП сверху к опорной поверхности гнезда
Низкая жесткость крепления
СМП в корпусе инструмента
Усилие закрепления направлено
в сторону противоположную направлению составляющей силы резания Рy
Направление усилия закрепления СМП в сторону вершины углового гнезда
Недостаточная виброустойчивость сборного инструмента
Циклическое нагружение СМП при недостаточной жесткости ее крепления в корпусе сборного инструмента
Направление усилия прижима СМП сверху и в сторону вершины углового гнезда устранение циклического изгиба
Неудобство в работе при
смене режущей пластины
(А.С. 24655 РФ МПК 7 В23 В2716)
Отвинчивание гайки снизу и разборка снизу конструкции сборного инструмента
Размещение элементов крепления
Повреждение элементов конструкции стружкой при сливном стружкообразовании
Отсутствие системы стружкозавивания и стружкодробления отсутствие защиты головки стержня от срезаемой стружки при точении
Размещение головки стержня в выемке пластины стружколома
Не обеспечивается стружкодробление при точении
Отсутствие системы стружкозавивания и стружкодробления
Размещение на передней поверхности СМП пластины стружколома снабженной наклонной поверхностью предназначенной для взаимодействия со срезаемой стружкой
2.Устранение недостатков сборного инструмента с СМП
В настоящее время разработаны конструкции сборных инструментов с СМП в которых устранены ряд недостатков а именно: изгиб режущей пластины и возникновение растягивающих напряжений на передней поверхности режущей пластины направили усилие закрепления СМП в сторону вершины углового гнезда устранили циклический изгиб разместили элементы крепления СМП сверху корпуса появилась система стружкозавивания и стружкодробления. Нужны новые конструкции и их надо патентовать.
Например известен сборный резец содержащий державку в гнезде которой на штифте установлены режущая и подвижная клинообразная опорная пластины закрепляемые с помощью винта и нажимного элемента причем последний расположен под углом к штифту а его торец контактирует с поверхностью выемки выполненной на штифте при этом в опорной пластине выполнено отверстие с наклонной поверхностью а между винтом и нажимным элементом помещен шарик предназначенный для взаимодействия с упомянутой наклонной поверхностью причем штифт выполнен с головкой контактирующей с верхней поверхностью режущей пластины.
Однако такая конструкция не исключает заклинивание шарика нажимного элемента и штифта в нерабочем положении при переустановках режущей пластины. Кроме того некоторое неудобство при переустановках вызывает введение нажимного элемента в выемку на штифте.
Рис. 3.2. Эскиз аналога №1
ДП.ТМ.98.36.37.03.032 ПЗ
Известен сборный резец в корпусе которого режущая пластина закреплена в угловом гнезде посредством стержня с головкой возвратной пружины и нажимного элемента с угловым вырезом размещенного в отверстии корпуса причем ось упомянутого отверстия корпуса пересекает ось стержня при этом сборный режущий инструмент снабжен втулкой имеющей наклоненную к оси торцевую поверхность и размещенной в корпусе соосно с упомянутым стержнем и гайкой установленной на резьбе выполненной на конце стержня. Торцевая наклонная поверхность втулки обращена в сторону угла гнезда в корпусе и предназначена для взаимодействия с угловым вырезом нажимного элемента при этом в последнем выполнено отверстие боковая поверхность которого предназначена для взаимодействия со стержнем. Отверстие в котором размещен нажимной элемент ориентировано в сторону угла гнезда в корпусе и выполнено глухим а инструмент с целью предотвращения выпадения втулки при переустановке режущей пластины снабжен винтом размещенным в корпусе и предназначенным для взаимодействия с пазом выполненным на упомянутой втулке.
Однако такая конструкция не исключает заклинивания сухаря втулки и штифта в нерабочем положении при переустановках режущей пластины. Кроме того неудобство при переустановках вызывает введение стержня в отверстие сухаря и втулки.
Рис. 3.3. Эскиз аналога №2
Наиболее близким по совокупности существенных признаков выбранным в качестве прототипа является сборный резец в котором режущая пластина закреплена в угловом гнезде посредством стержня со шляпкой. В ступенчатом отверстии корпуса размещена первая втулка с наклонной к оси стержня торцевой поверхностью обращенной в сторону угла гнезда расположенная соосно со стержнем и гайка установленная на резьбе выполненной на конце стержня а в ступенчатом отверстии корпуса дополнительно установлена вторая втулка с возможностью смещения к оси стержня и взаимодействия с ним причем наклонные к оси торцевые поверхности каждой из втулок контактируют. При завинчивании гайки режущая пластина поджимается одновременно по опорной и боковым поверхностям и в угол гнезда в корпусе инструмента.
К причинам препятствующим достижению требуемого технического результата относится то что не гарантируется ориентация расположения наклонных торцевых поверхностей нажимной и дополнительно установленной втулок в угол гнезда при переустановках режущей пластины и технологически трудновыполнима качественная обработка плоской торцевой поверхности дна ступенчатого отверстия в корпусе что приводит к заеданию второй втулки.
Рис. 3.4. Эскиз аналога №3 (прототип)
В результате анализа недостатков выявленных у аналогов и прототипа разработана гамма конструкций сборного инструмента представленных к патентованию. В качестве примера в пояснительной записке приведены тексты заявок на изобретения.
3.Заявка на изобретение сборного режущего инструмента (конструкция №1)
Изобретение относится к области металлообработки и может быть использовано при резании металлов.
В предложенной конструкции обеспечивается стружкодробление и защита элементов конструкции инструмента от повреждения стружкой при резании уменьшаются изгибные деформации режущей пластины под действием сил резания в процессе металлообработки снижается уровень внутренних напряжений и вероятность разрушения режущей пластины. Таким образом повышается прочность и жесткость режущей части сборного инструмента его надежность и эксплуатационный ресурс.
Сущность изобретения:
В корпусе сборного инструмента режущая пластина с отверстием закреплена в угловом гнезде посредством снабженного головкой стержня на конце которого выполнена резьба. В сквозном ступенчатом отверстии корпуса размещена втулка расположенная соосно со стержнем. На режущую пластину установлен стружколом в виде пластины с отверстием и торцевой поверхностью предназначенной для взаимодействия со срезаемой при точении стружкой. Причем торцевая поверхность пластины стружколома наклонена под углом к передней поверхности режущей пластины и обращена в сторону вершины и главной режущей кромки режущей пластины. Головка стержня проходящего через отверстие в пластине стружколома размещена в выемке выполненной в стружколоме со стороны его боковой поверхности противоположной другой его боковой поверхности которая контактирует с передней поверхностью режущей пластины. Со стороны первого торца втулки в сквозном ступенчатом отверстии установлено кольцо в виде тора с возможностью смещения к оси стержня и взаимодействия с ним. Причем ось стержня ступенчатого отверстия и втулки смещена относительно оси отверстия в режущей пластине в направлении вершины углового гнезда а тороидальная поверхность кольца контактирует со стороны противоположной вершине углового гнезда с конической поверхностью дна сквозного ступенчатого отверстия первым торцем втулки и стержнем. Установленный в корпусе винт предназначенный для предотвращения поворота втулки вокруг оси стержня при его завинчивании а также выпадения втулки при переустановках
ДП.ТМ.98.36.37.03.033 ПЗ
режущей пластины взаимодействует с продольным пазом выполненным на втулке. В отверстии втулки со стороны второго торца выполнена резьба с которой взаимодействует резьбовой конец стержня. При вращении головки стержня и завинчивании резьбового конца стержня режущая пластина поджимается одновременно по опорной и боковым поверхностям и в угол гнезда в корпусе инструмента.2 ил.
Задачи заявленного изобретения
Задачей на решение которой направлено заявленное изобретение является создание инструмента обеспечивающего:
- устранение изгиба режущей пластины путём прижатия её по опорной и боковым поверхностям в угловом гнезде ;
- устранение повреждений элементов конструкции инструмента срезаемой стружкой при точении; повышение его надежности и эксплутационного ресурса;
-облегчение работы при переустановках режущей пластины;
-стружкодробление при точении.
При осуществлении изобретения поставленную задачу можно решить за счет достижения технического результата который заключается в:
-обеспечении стружкодробления за счёт установки стружколома что облегчает работу оператора и технологического оборудования;
- устранении повреждения головки стержня срезаемой стружкой сходящей по передней поверхности режущей пластины при точении за счёт размещения головки стержня в выемке выполненной в пластине стружколома.
-гарантировании ориентации усилия закрепления режущей пластины в направлении вершины углового гнезда и прижиме режущей пластины по опорной и боковым поверхностям с устранением её изгиба возникающего при ином направлении усилия закрепления;
- устранении выпадения втулки при переустановках режущей пластины за счет установки винта входящего в паз выполненный на втулке;
-повышении прочности инструмента за счет обеспечения рациональной схемы нагружения режущей пластины при которой снижаются изгибные деформации и напряжения растяжения; повышении жесткости крепления режущей пластины за счет прижатия ее по опорной и боковым поверхностям в угловом гнезде а также в повышении в целом прочностной надёжности и эксплуатационного ресурса инструмента.
Технический результат достигается тем что в корпусе сборного инструмента выполнено угловое гнездо в которое устанавливается режущая пластина с отверстием. Режущая пластина крепится посредством снабженного головкой стержня на конце которого выполнена резьба. В сквозном ступенчатом отверстии корпуса размещена втулка расположенная соосно со стержнем. На режущую пластину установлен стружколом в виде пластины с отверстием. Стружколом снабжен торцевой поверхностью предназначенной для взаимодействия со срезаемой при точении стружкой наклоненной под углом к передней поверхности режущей пластины и обращенной в сторону вершины и главной режущей кромки режущей пластины. При этом головка стержня проходящего через отверстие в пластине стружколома размещена в выемке выполненной в стружколоме. Выемка выполнена со стороны боковой поверхности стружколома противоположной другой его боковой поверхности которая контактирует с передней поверхностью режущей пластины. Со стороны первого торца втулки в сквозном ступенчатом отверстии установлено кольцо в виде тора с возможностью смещения к оси стержня и взаимодействия с ним. Причем ось стержня сквозного ступенчатого отверстия и втулки смещена относительно оси отверстия в режущей пластине в направлении вершины углового гнезда. При этом со стороны противоположной вершине углового гнезда тороидальная поверхность кольца контактирует с конической поверхностью дна сквозного ступенчатого отверстия первым торцем втулки и стержнем. Установленный в корпусе винт предназначенный для предотвращения поворота втулки вокруг оси стержня при его завинчивании а также выпадения втулки при переустановках режущей пластины взаимодействует с продольным пазом выполненным на втулке. В отверстии втулки со стороны второго торца выполнена резьба с которой взаимодействует резьбовой конец стержня. При вращении головки и завинчивании резьбового конца стержня режущая пластина поджимается одновременно по опорной и боковым поверхностям и в угол гнезда в корпусе инструмента.
Отличие предлагаемой конструкции от прототипа
В отличие от прототипа в предлагаемой конструкции на режущей пластине с целью обеспечения стружкодробления при точении установлен стружколом в виде пластины с отверстием. Стружколом снабжен торцевой поверхностью наклоненной под углом к передней поверхности режущей пластины обращенной в сторону вершины и главной режущей кромки режущей пластины которая предназначена для взаимодействия со срезаемой стружкой и стружкодробления при точении. Размещение в выемке стружколома головки стержня защищает последнюю от повреждения стружкой при точении.
Резьбовой конец стержня скрепляющего конструкцию взаимодействует с резьбой выполненной во втулке что исключает необходимость использования в конструкции гайки и тем самым способствует повышению надежности инструмента. Кроме того на дне сквозного ступенчатого отверстия установлено торообразное кольцо предназначенное для передачи радиальной составляющей усилия закрепления на стержень. Торообразное кольцо установлено с возможностью взаимодействия с коническим дном сквозного ступенчатого отверстия первым торцем втулки и стержнем причем ось сквозного ступенчатого отверстия смещена к вершине углового гнезда чем достигается технический результат гарантирования ориентации усилия зажима режущей пластины. При этом торообразная форма кольца исключает его заедание. В корпусе дополнительно установлен винт предназначенный для предотвращения поворота втулки вокруг оси стержня при его завинчивании а также выпадения втулки при переустановках режущей пластины. При этом винт взаимодействует с продольным пазом выполненным на втулке что обеспечивает возможность завинчивания стержня и облегчение работы при переустановках режущей пластины.
Описание устройства предлагаемой конструкции
На фиг.1 изображен сборный режущий инструмент на фиг.2 - разрез по А-А на фиг. 1 (повернуто).
В корпусе 1 сборного инструмента например резца имеется угловое гнездо 2 в котором крепится режущая пластина 3 с отверстием посредством снабженного головкой 4 стержня 5 на конце 6 которого выполнена резьба 7. В сквозном ступенчатом отверстии 8 корпуса 1 соосно со стержнем 5 размещена втулка 9. При этом на режущую пластину 3 установлен стружколом 10 в виде пластины c отверстием 11 причем пластина стружколома 10 снабжена торцевой поверхностью 12 предназначенной для взаимодействия со срезаемой стружкой. Торцевая поверхность 12 стружколома 10 наклонена под углом a к передней поверхности 13 режущей пластины 3 и обращена в сторону вершины 14 и главной режущей кромки 15 режущей пластины 3. При этом головка 4 стержня 5 размещена в выемке 16 выполненной в стружколоме 10 со стороны его боковой поверхности 17 противоположной другой его боковой поверхности 18 которая взаимодействует с передней поверхностью 13 режущей пластины 3. Со стороны первого торца 19 втулки 9 в сквозном ступенчатом отверстии 8 установлено кольцо 20 выполненное в виде тора с возможностью смещения к оси 21 стержня 5 и взаимодействия с ним. Причем ось 21 стержня 5 сквозного ступенчатого отверстия 8 и втулки 9 смещена относительно оси 22 отверстия в режущей пластине 3 в направлении вершины углового гнезда 2.
Тороидальная поверхность кольца 20 контактирует со стороны противоположной вершине углового гнезда 2 с конической поверхностью дна 23 сквозного ступенчатого отверстия 8 а также с первым торцем 19 втулки 9 и стержнем 5. Установленный в корпусе 1 винт 24 предназначенный для предотвращения поворота втулки 9 вокруг оси 21 стержня 5 при его завинчивании а также выпадения втулки 9 при переустановках режущей пластины 3 взаимодействует с продольным пазом 25 выполненным на втулке 9. В отверстии 26 втулки 9 со стороны второго торца 27 выполнена резьба 28 с которой взаимодействует резьбовой конец 6 стержня 5.
Рис. 3.5. Эскиз предлагаемой конструкции сборного режущего инструмента
Работа конструкции предлагаемого сборного режущего инструмента
Режущую пластину 3 устанавливают в угловом гнезде 2 корпуса 1 и на ней размещают стружколом 10. При этом переднюю поверхность 13 режущей пластины 3 сопрягают с боковой поверхностью 18 стружколома 10. В отверстие 11 стружколома 10 отверстие режущей пластины 3 и сквозное ступенчатое отверстие 8 корпуса 1 вводят стержень 5. При этом головку 4 стержня 5 защищая ее от повреждения срезаемой стружкой при точении размещают в выемке 16 выполненной в стружколоме 10 со стороны другой боковой поверхности 17 стружколома 10. Торцевую поверхность 12 стружколома 10 с целью обеспечения взаимодействия со срезаемой стружкой и стружкодробления располагают наклонно под углом a к передней поверхности 13 режущей пластины 3 ориентируют в сторону вершины 14 и главной режущей кромки 15 режущей пластины 3. Винт 24 устанавливают в корпус 1 и вводят в продольный паз 25 выполненный в первой втулке 9. При этом винтом 24 ограничивают осевое перемещение втулки 9 в сквозном ступенчатом отверстии 8 корпуса 1 и тем самым предотвращают выпадение из него втулки 9 при переустановках режущей пластины 3. Установкой винта 24 в продольный паз 25 втулки 9 препятствуют повороту втулки 9 вокруг оси 21 стержня 5 при завинчивании стержня 5. Первый торец 19 втулки 9 вводят в соприкосновение с размещенным в сквозном ступенчатом отверстии 8 кольцом 20 выполненным в виде тора и установленным с возможностью смещения к оси 21 стержня 5 и взаимодействия с ним. При этом обеспечивают взаимодействие тороидальной поверхности кольца 20 с конической поверхностью дна 23 сквозного ступенчатого отверстия 8 в корпусе 1 со стороны противоположной углу гнезда 2. Далее вращают головку 4 стержня 5 и завинчивают резьбовой конец 6 стержня 5 в резьбу 28 выполненную во втулке 9. При этом обеспечивают взаимодействие торообразного кольца 20 одновременно с первым торцем 19 втулки 9 стержнем 4 и конической поверхностью дна 23 сквозного ступенчатого отверстия 8. Смещающееся к оси 21 стержня 5 торообразное кольцо 20 увлекает с собой верхнюю часть стержня 5 прижимающего головкой 4 стружколом 10 к режущей пластине 3. Режущую пластину 3 в свою очередь прижимают по опорной поверхности 29 и боковым поверхностям 30 в угол гнезда 2. Таким образом режущую пластину 3 одновременно поджимают по опорной 29 и боковым поверхностям 30 в угловом гнезде 2.
При таком нагружении значительно уменьшаются изгибные деформации режущей пластины под действием сил резания в процессе металлообработки снижается уровень внутренних напряжений и вероятность разрушения пластины повышается прочность и жесткость режущей части сборного инструмента. Размещение головки стержня в выемке стружколома защищает головку от повреждения в результате чего повышается надежность и эксплуатационный ресурс сборного инструмента.
Источники информации
А.С. 778940 СССР МКИ 3 В23 В2716. Сборный резец Артамонов Е.В. Некрасов Ю.И. Смолин Н.И. - Заявл. 06.12.1978;Опубл. 15.11.80 Бюл. № 1.
Патент РФ 2094178 МПК 6 В23 В2716. Сборный режущий инструмент Некрасов Ю.И. Маа Д.П. - Заявл. 05.06.1996; Опубл. 27.10.97 Бюл. № 30.
Свидетельство РФ на полезную модель 24655. Сборный режущий инструмент Некрасов Ю.И. Некрасов Р.Ю. - Заявл. 15.03.2002; Опубл. 20.08.2002 Бюл. № 23 (прототип).
Сборный инструмент преимущественно резец в корпусе которого режущая пластина с отверстием закреплена в угловом гнезде посредством снабженного головкой стержня на конце которого выполнена резьба а в сквозном ступенчатом отверстии корпуса размещена втулка расположенная соосно со стержнем отличающийся тем что на режущую пластину установлен стружколом в виде пластины с отверстием и торцевой поверхностью предназначенной для взаимодействия со срезаемой при точении стружкой наклоненной под углом к передней поверхности режущей пластины и обращенной в сторону вершины и главной режущей кромки режущей пластины при этом головка стержня проходящего через отверстие в пластине стружколома размещена в выемке выполненной в стружколоме со стороны его боковой поверхности противоположной другой его боковой поверхности которая контактирует с передней поверхностью режущей пластины а со стороны первого торца втулки в сквозном ступенчатом отверстии установлено кольцо в виде тора с возможностью смещения к оси стержня и взаимодействия с ним причем ось стержня сквозного ступенчатого отверстия и втулки смещена относительно оси отверстия в режущей пластине в направлении вершины углового гнезда при этом тороидальная поверхность кольца контактирует со стороны противоположной вершине углового гнезда с конической поверхностью дна сквозного ступенчатого отверстия первым торцем втулки и стержнем а установленный в корпусе винт предназначенный для предотвращения поворота втулки вокруг оси стержня при его завинчивании а также выпадения втулки при переустановках режущей пластины взаимодействует с продольным пазом выполненным на втулке при этом в отверстии втулки со стороны второго торца выполнена резьба с которой взаимодействует резьбовой конец стержня.
4. Заявка на изобретение сборного режущего инструмента (конструкция №2)
В предложенной конструкции обеспечивается стружкодробление и защита элементов конструкции инструмента от повреждения стружкой при резании облегчается работа и обеспечивается удобство смены режущей пластины без разборки конструкции инструмента уменьшаются изгибные деформации режущей пластины под действием сил резания в процессе металлообработки снижается уровень внутренних напряжений и вероятность разрушения пластины. Таким образом повышается прочность и жесткость режущей части сборного инструмента его надежность и эксплуатационный ресурс.
В корпусе сборного инструмента режущая пластина с отверстием закреплена в угловом гнезде посредством снабженного головкой стержня на конце которого выполнена резьба и установлена гайка. На режущую пластину установлен стружколом в виде пластины c выемкой выполненной в виде сквозного ступенчатого отверстия и торцевой поверхностью предназначенной для взаимодействия со срезаемой стружкой и стружкодробления. Торцевая поверхность пластины стружколома наклонена под углом к передней поверхности режущей пластины и обращена в сторону вершины и главной режущей кромки режущей пластины. В выемке выполненной в виде сквозного ступенчатого отверстия в пластине стружколома и предназначенной для защиты гайки и резьбового конца стержня от повреждения стружкой размещена гайка которая контактирует с дном сквозного ступенчатого отверстия в пластине стружколома. При этом выемка выполнена в пластине стружколома со стороны его боковой поверхности противоположной другой его боковой поверхности которая контактирует с передней поверхностью режущей пластины. Стержень головка которого размещена в сквозном ступенчатом отверстии корпуса выполнен ступенчатым с увеличением диаметра от резьбового конца к головке стержня а ступень стержня с меньшим диаметром проходит через сквозное ступенчатое отверстие в корпусе через отверстие в режущей пластине и через сквозное ступенчатое отверстие в пластине стружколома. Поверхность сопряжения ступеней стержня с большим и меньшим диаметрами выполнена конической и она взаимодействует с фаской выполненной на сопряжении поверхности дна и поверхности меньшего диаметра сквозного ступенчатого отверстия в корпусе.
ДП.ТМ.98.36.37.03.034 ПЗ
Ось стержня и сквозного ступенчатого отверстия в корпусе смещена относительно оси отверстия в режущей пластине в направлении вершины углового гнезда. При этом коническая поверхность сопряжения ступеней стержня с большим и меньшим диаметрами взаимодействует с поверхностью фаски со стороны противоположной вершине углового гнезда. Установленный в корпусе винт предназначенный для предотвращения поворота вокруг своей оси стержня при завинчивании гайки взаимодействует с продольным пазом выполненным на ступени стержня с большим диаметром. При завинчивании гайки режущая пластина поджимается одновременно по опорной и боковым поверхностям и в угол гнезда в корпусе инструмента. 2 ил.
Задачей на решение которой направлено заявленное изобретение является создание инструмента повышенной прочности жесткости эксплуатационной надежности дополнительно обеспечивающего при металлообработке стружкодробление и возможность смены режущей пластины без выемки первой и второй втулки и отвинчивания гайки снизу что облегчает работу оператора и технологического оборудования. Конструкция инструмента обеспечивает:
- устранение изгиба режущей пластины путём прижатия её по опорной и боковым поверхностям в угловом гнезде;
- устранение повреждений крепежных элементов конструкции инструмента срезаемой стружкой при точении;
-обеспечение стружкодробления при металлообработке;
-исключение отвинчивания гайки снизу и разборки снизу конструкции сборного инструмента при переустановках режущей пластины;
-возможность разборки сверху при переустановках режущей пластины.
При осуществлении изобретения поставленную задачу можно решить за счет достижения технического результата который заключается:
-в обеспечении стружкодробления за счёт установки стружколома;
- в устранении повреждения крепежных элементов конструкции срезаемой стружкой сходящей по передней поверхности режущей пластины при точении за счёт размещения гайки в выемке выполненной в пластине стружколома;
- в гарантировании правильной ориентации усилия закрепления режущей пластины в направлении вершины углового гнезда и прижиме режущей пластины по опорной и боковым поверхностям с устранением её изгиба возникающего при ином направлении усилия закрепления;
-в устранении необходимости отвинчивания гайки снизу и разборки конструкции с выпадением первой и второй втулок при переустановках режущей пластины за счет исключения из конструкции втулок размещения гайки сверху и установки винта входящего в паз выполненный на стержне;
- в повышении надежности конструкции за счет исключения первой и второй втулок;
- в повышении прочности инструмента за счет обеспечения рациональной схемы нагружения режущей пластины при которой снижаются изгибные деформации и напряжения растяжения; в повышении жесткости крепления режущей пластины за счет прижатия ее по опорной и боковым поверхностям в угловом гнезде а также в повышении в целом прочностной надёжности и эксплуатационного ресурса инструмента.
Технический результат достигается тем что в корпусе сборного инструмента выполнено угловое гнездо в котором закреплена режущая пластина с отверстием посредством снабженного головкой стержня на конце которого выполнена резьба и установлена гайка. На режущую пластину установлен стружколом в виде пластины с выемкой выполненной в виде сквозного ступенчатого отверстия и торцевой поверхностью предназначенной для взаимодействия со срезаемой стружкой и стружкодробления. Торцевая поверхность пластины стружколома наклонена под углом к передней поверхности режущей пластины и обращена в сторону вершины и главной режущей кромки режущей пластины. В выемке выполненной в виде сквозного ступенчатого отверстия в пластине стружколома и предназначенной для защиты гайки и резьбового конца стержня от срезаемой стружки размещена гайка которая контактирует с дном сквозного ступенчатого отверстия в пластине стружколома. При этом выемка выполнена в пластине стружколома со стороны его боковой поверхности противоположной другой его боковой поверхности которая контактирует с передней поверхностью режущей пластины. Стержень головка которого размещена в сквозном ступенчатом отверстии корпуса выполнен ступенчатым с увеличением диаметра от резьбового конца к головке стержня а ступень стержня с меньшим диаметром проходит через сквозное ступенчатое отверстие в корпусе через отверстие в режущей пластине и через сквозное ступенчатое отверстие в пластине стружколома. Поверхность сопряжения ступеней стержня с большим и меньшим диаметрами выполнена конической и она взаимодействует с фаской выполненной на сопряжении поверхности дна и поверхности меньшего диаметра сквозного ступенчатого отверстия в корпусе. Ось стержня и сквозного ступенчатого отверстия в корпусе смещены относительно оси отверстия в режущей пластине в направлении вершины углового гнезда. При этом коническая поверхность сопряжения ступеней стержня с большим и меньшим диаметрами взаимодействует с поверхностью фаски со стороны противоположной вершине гнезда.
Установленный в корпусе винт предназначенный для предотвращения поворота вокруг своей оси стержня при завинчивании гайки взаимодействует с продольным пазом выполненным на ступени стержня с большим диаметром. При завинчивании гайки режущая пластина поджимается одновременно по опорной и боковым поверхностям и в угол гнезда в корпусе инструмента.
В отличие от прототипа в предлагаемой конструкции на режущей пластине установлен стружколом в виде пластины снабженной выемкой в виде сквозного ступенчатого отверстия и торцевой поверхностью предназначенной для взаимодействия со срезаемой стружкой и стружкодробления при точении. Торцевая поверхность пластины стружколома наклонена под углом к передней поверхности режущей пластины и обращена в сторону вершины и главной режущей кромки режущей пластины что обеспечивает эффективное стружкодробление. Размещение в выемке стружколома крепежных элементов конструкции защищает их от повреждения срезаемой стружкой при точении. Кроме того стержень выполнен ступенчатым с увеличением диаметра ступеней от резьбового конца к головке стержня а ступень с меньшим диаметром проходит через сквозное ступенчатое отверстие в корпусе через отверстие в режущей пластине и через сквозное ступенчатое отверстие в пластине стружколома. Головка стержня размещена в сквозном ступенчатом отверстии корпуса что обеспечивает возможность покачивания стержня и смещения его оси. Поверхность сопряжения ступеней стержня с большим и меньшим диаметрами выполнена конической и она взаимодействует с фаской выполненной на сопряжении поверхности дна и поверхности меньшего диаметра сквозного ступенчатого отверстия в корпусе что исключает заедание стержня и тем самым облегчает смену режущей пластины. Ось стержня и сквозного ступенчатого отверстия в корпусе смещены относительно оси отверстия в режущей пластине в направлении вершины углового гнезда а коническая поверхность сопряжения ступеней стержня с большим и меньшим диаметрами взаимодействует с поверхностью фаски со стороны противоположной вершине углового гнезда что обеспечивает правильную ориентацию направления усилия зажима режущей пластины - к вершине углового гнезда. В корпусе дополнительно установлен винт который взаимодействует с продольным пазом выполненным на ступени стержня с большим диаметром чем достигается технический результат предотвращения поворота вокруг своей оси стержня при завинчивании гайки.
В корпусе 1 сборного инструмента например резца имеется угловое гнездо 2 в котором установлена режущая пластина 3 с отверстием. В сквозном ступенчатом отверстии 4 корпуса 1 размещен стержень 5. Стержень 5 выполнен со ступенчатым увеличением диаметра имеет на одном конце головку 6 а на другом - резьбу 7 и проходит через сквозное ступенчатое отверстие 4 в корпусе 1 отверстие в режущей пластине 3 и сквозное ступенчатое отверстие 8 в пластине стружколома 9. Гайка 10 установленная на резьбовом конце 11 стержня 5 скрепляет всю конструкцию. На режущую пластину 3 установлен стружколом 9 в виде пластины c выемкой 8 выполненной в виде сквозного ступенчатого отверстия и торцевой поверхностью 12 предназначенной для взаимодействия со срезаемой стружкой и стружкодробления. Торцевая поверхность 12 пластины стружколома 9 наклонена под углом a к передней поверхности 13 режущей пластины 3 и обращена в сторону вершины 14 и главной режущей кромки 15 режущей пластины 3. При этом гайка 10 размещенная в выемке 8 взаимодействует с дном 16 сквозного ступенчатого отверстия выемки 8 в пластине стружколома 9 со стороны его боковой поверхности 17 противоположной другой его боковой поверхности 18 которая контактирует с передней поверхностью 13 режущей пластины 3. Головка 6 стержня 5 размещена в сквозном ступенчатом отверстии 4 корпуса 1 причем стержень 5 выполнен ступенчатым с увеличением диаметра от резьбового конца 11 к головке 6 стержня 5. Сопряжение поверхности дна 19 и поверхности отверстия меньшего диаметра 20 сквозного ступенчатого отверстия 4 в корпусе 1 выполнено в виде фаски 21 а поверхность сопряжения 22 ступени 23 стержня 5 с большим диаметром со ступенью 24 стержня 5 с меньшим диаметром выполнена конической. Ось 25 стержня 5 и сквозного ступенчатого отверстия 4 в корпусе 1 смещена относительно оси 26 отверстия в режущей пластине 3 в направлении вершины углового гнезда 2. При этом коническая поверхность 22 сопряжения ступеней стержня 5 с большим 23 и меньшим 24 диаметрами стержня 5 взаимодействует с поверхностью фаски 21 со стороны противоположной вершине углового гнезда 2. Винт 27 предназначенный для предотвращения поворота вокруг своей оси 25 стержня 5 при завинчивании гайки 10 установлен в корпусе 1 и взаимодействует с продольным пазом 28 выполненным на ступени 23 стержня 5 с большим диаметром. При завинчивании гайки 10 режущая пластина 3 поджимается одновременно по опорной 29 и боковым поверхностям 30 и в угол гнезда 2 в корпусе 1 инструмента.
Рис. 3.6. Эскиз предлагаемой конструкции сборного режущего инструмента
Конструкция сборного инструмента работает следующим образом.
Режущую пластину 3 устанавливают в угловом гнезде 2 корпуса 1 и на ней размещают стружколом 9 в виде пластины с выемкой 8 которая выполнена в виде сквозного ступенчатого отверстия. В сквозное ступенчатое отверстие 4 корпуса 1 в отверстие режущей пластины 3 и в сквозное ступенчатое отверстие выемки 8 пластины стружколома 9 вводят стержень 5. При этом головку 6 стержня 5 размещают и центрируют в сквозном ступенчатом отверстии 4 корпуса 1. Гайку 10 размещают в выемке 8 выполненной в пластине стружколома 9 и тем самым защищают гайку 10 от повреждения срезаемой при точении стружкой. Торцевую поверхность 12 пластины стружколома 9 наклоненную под углом a к передней поверхности 13 режущей пластины 3 с целью обеспечения взаимодействия со срезаемой стружкой и стружкодробления ориентируют в сторону вершины 14 и главной режущей кромки 15 режущей пластины 3. Винт 27 устанавливают в корпус 1 и вводят в продольный паз 28 выполненный на ступени 23 стержня 5 с большим диаметром. При этом винтом 27 ограничивают осевое перемещение стержня 5 в сквозном ступенчатом отверстии 4 корпуса 1 и предотвращают его выпадение из сквозного ступенчатого отверстия 4 корпуса 1 при переустановках режущей пластины 3. Кроме того посредством винта 27 предотвращают поворот вокруг своей оси 25 стержня 5 при завинчивании гайки 10. Завинчиванием гайки 10 установленной на резьбовом конце 11 стержня 5 поджимают стержень 5 который своей конической поверхностью 22 сопряжения ступеней стержня 5 с большим 23 и меньшим 24 диаметрами взаимодействует с фаской 21 в сквозном ступенчатом отверстии 4 корпуса 1. При этом стержень 5 смещаясь в осевом и радиальном направлении при завинчивании гайки 10 посредством стружколома 9 прижимает режущую пластину 3 сверху. Кроме того стержень 5 на его ступени 24 с меньшим диаметром взаимодействуя с поверхностью отверстия в режущей пластине 3 прижимает режущую пластину 3 в направлении вершины углового гнезда 2. Таким образом режущую пластину 3 одновременно поджимают по опорной 29 и боковым поверхностям 30 в угловом гнезде 2.
При таком нагружении значительно уменьшаются изгибные деформации режущей пластины под действием сил резания в процессе металлообработки снижается уровень внутренних напряжений и вероятность разрушения пластины повышается прочность и жесткость режущей части сборного инструмента. Установка стружколома обеспечивает стружкодробление а размещение крепежных элементов конструкции в выемке пластины стружколома защищает гайку от повреждения срезаемой при точении стружкой. Сокращение числа элементов конструкции повышает надежность инструмента а размещение гайки сверху исключает разборку конструкции и облегчает работу при переустановках режущей пластины. Таким образом повышается надежность и эксплуатационный ресурс сборного инструмента.
Сборный инструмент преимущественно резец в корпусе которого режущая пластина с отверстием закреплена в угловом гнезде посредством снабженного головкой стержня на конце которого выполнена резьба и установлена гайка отличающийся тем что на режущую пластину установлен стружколом в виде пластины c выемкой выполненной в виде сквозного ступенчатого отверстия и торцевой поверхностью предназначенной для взаимодействия со срезаемой стружкой и стружкодробления причем торцевая поверхность пластины стружколома наклонена под углом к передней поверхности режущей пластины и обращена в сторону вершины и главной режущей кромки режущей пластины в выемке размещена гайка которая контактирует с дном сквозного ступенчатого отверстия в пластине стружколома при этом выемка выполнена в пластине стружколома со стороны его боковой поверхности противоположной другой его боковой поверхности которая контактирует с передней поверхностью режущей пластины стержень выполнен ступенчатым с увеличением диаметра от резьбового конца к головке стержня а ступень стержня с меньшим диаметром проходит через сквозное ступенчатое отверстие в корпусе через отверстие в режущей пластине и через сквозное ступенчатое отверстие в пластине стружколома причем головка стержня размещена в сквозном ступенчатом отверстии корпуса поверхность сопряжения ступеней стержня с большим и меньшим диаметрами выполнена конической и она взаимодействует с фаской выполненной на сопряжении поверхности дна и поверхности отверстия меньшего диаметра сквозного ступенчатого отверстия в корпусе ось стержня и сквозного ступенчатого отверстия в корпусе смещены относительно оси отверстия в режущей пластине в направлении вершины углового гнезда при этом коническая поверхность сопряжения ступеней стержня с большим и меньшим диаметрами взаимодействует с поверхностью фаски со стороны противоположной вершине углового гнезда а установленный в корпусе винт предназначенный для предотвращения поворота вокруг своей оси стержня при завинчивании гайки взаимодействует с продольным пазом выполненным на ступени стержня с большим диаметром.
5.Заявка на изобретение сборного режущего инструмента (конструкция №3)
В предложенной конструкции исключается повреждение элементов конструкции инструмента срезаемой стружкой при резании уменьшаются изгибные деформации режущей пластины под действием сил резания в процессе металлообработки снижается уровень внутренних напряжений и вероятность разрушения пластины. Таким образом повышается прочность и жесткость режущей части сборного инструмента его надежность и эксплуатационный ресурс.
В корпусе сборного инструмента режущая пластина закреплена в угловом гнезде посредством нажимного устройства включающего стержень со шляпкой и сухарь снабженный угловым вырезом. Ось сухаря пересекает ось стержня и ось втулки которая размещена в сквозном ступенчатом отверстии корпуса соосно со стержнем и снабжена наклонной к оси стержня торцевой поверхностью. Наклонная к оси стержня торцевая поверхность втулки взаимодействует с угловым вырезом сухаря. Отверстие корпуса в котором размещен сухарь ориентировано в направлении вершины углового гнезда и выполнено глухим. Сухарь снабжен резьбовым отверстием в котором установлен резьбовой конец штифта взаимодействующего другим своим концом с поверхностью отверстия в режущей пластине со стороны вершины углового гнезда. Ось глухого отверстия в корпусе в котором размещен сухарь пересекает ось сквозного ступенчатого отверстия в корпусе и ось отверстия в корпусе через которое проходит установленный в нем с зазором штифт. Стержень проходит через сквозное ступенчатое отверстие в корпусе и через центральное отверстие в двуплечем рычаге выполненном в виде коромысла а головка стержня взаимодействует с двуплечим рычагом. Причем один конец коромысла оперт на корпус а другой конец взаимодействует с передней поверхностью режущей пластины на участке между отверстием в режущей пластине и вершиной режущей пластины установленной в угловое гнездо. Наклонная к оси стержня торцевая поверхность втулки обращена в сторону противоположную вершине углового гнезда а отверстие во втулке снабжено резьбой с которой взаимодействует резьбовой конец стержня. При вращении головки и завинчивании резьбового конца стержня режущая пластина поджимается одновременно по опорной и боковым поверхностям и в угол гнезда в корпусе инструмента.
ДП.ТМ.98.36.37.03.035 ПЗ
Задачей на решение которой направлено заявленное изобретение является создание инструмента повышенной прочности жесткости эксплуатационной надежности исключающего повреждение элементов крепления режущей пластины срезаемой стружкой и обеспечивающего дополнительно возможность смены режущей пластины без разборки конструкции и отвинчивания гайки снизу что облегчает работу оператора и технологического оборудования. Конструкция инструмента обеспечивает:
-исключение выпадения втулки при переустановках режущей пластины;
-возможность работы по замене режущей пластины сверху при переустановках режущей пластины;
-исключение повреждения головки стержня срезаемой при точении стружкой и тем самым повышение эксплуатационного ресурса инструмента.
- в устранении повреждения крепежных элементов конструкции (головки стержня) срезаемой стружкой сходящей по передней поверхности режущей пластины при точении;
-в гарантировании правильной ориентации усилия закрепления режущей пластины в направлении вершины углового гнезда и прижиме режущей пластины по опорной и боковым поверхностям с устранением её изгиба возникающего при ином направлении усилия закрепления;
-в повышении прочности инструмента за счет обеспечения рациональной схемы нагружения режущей пластины при которой снижаются изгибные деформации и напряжения растяжения; в повышении жесткости крепления режущей пластины за счет прижатия ее по опорной и боковым поверхностям в угловом гнезде а также в повышении в целом прочностной надёжности и эксплуатационного ресурса инструмента;
-в устранении необходимости отвинчивания гайки снизу и разборки конструкции с выпадением втулки при переустановках режущей пластины за счет размещения элементов крепления сверху корпуса;
-в повышении удобства и эксплуатационной надежности конструкции за счет исключения необходимости ее разборки при переустановках режущей пластины.
Технический результат достигается тем что в корпусе сборного инструмента режущая пластина закреплена в угловом гнезде посредством нажимного устройства включающего стержень со шляпкой и сухарь снабженный угловым вырезом. Ось сухаря пересекает ось стержня и ось втулки которая размещена в сквозном ступенчатом отверстии корпуса соосно со стержнем и снабжена наклонной к оси стержня торцевой поверхностью взаимодействующей с угловым вырезом сухаря. Отверстие корпуса в котором размещен сухарь ориентировано в направлении вершины углового гнезда и выполнено глухим. Сухарь снабжен резьбовым отверстием в котором установлен резьбовой конец штифта взаимодействующего другим своим концом с поверхностью отверстия в режущей пластине со стороны вершины углового гнезда. Ось глухого отверстия в корпусе в котором размещен сухарь пересекает ось отверстия в корпусе через которое проходит установленный в нем с зазором штифт. Стержень проходит через сквозное ступенчатое отверстие в корпусе и через центральное отверстие в двуплечем рычаге выполненном в виде коромысла а головка стержня взаимодействует с двуплечим рычагом. Один конец коромысла оперт на корпус а другой взаимодействует с передней поверхностью режущей пластины на участке между отверстием в режущей пластине и вершиной режущей пластины установленной в угловое гнездо. Наклонная к оси стержня торцевая поверхность втулки обращена в сторону противоположную вершине углового гнезда а отверстие во втулке снабжено резьбой с которой взаимодействует резьбовой конец стержня. При вращении головки и завинчивании резьбового конца стержня режущая пластина поджимается одновременно по опорной и боковым поверхностям и в угол гнезда в корпусе инструмента.
В отличие от прототипа в предлагаемой конструкции сухарь снабжен резьбовым отверстием в котором установлен резьбовой конец штифта взаимодействующего другим своим концом с поверхностью отверстия в режущей пластине со стороны вершины углового гнезда. Ось глухого отверстия в корпусе в котором размещен сухарь пересекает ось отверстия в корпусе через которое проходит установленный в нем с зазором штифт. Стержень проходит через сквозное ступенчатое отверстие в корпусе и через центральное отверстие в двуплечем рычаге выполненном в виде коромысла а головка стержня взаимодействует с двуплечим рычагом. Один конец коромысла оперт на корпус а другой конец взаимодействует с передней поверхностью режущей пластины на участке между отверстием в режущей пластине и вершиной режущей пластины установленной в угловое гнездо. Резьбовой конец стержня взаимодействует с резьбой выполненной во втулке при этом становится излишней взаимодействующая со стержнем гайка что способствует повышению надежности конструкции за счет сокращения количества ее элементов.
Размещение стержня в центральном отверстии коромысла и расположение головки стержня сверху на коромысле облегчает работу оператора при смене режущей пластины и исключает необходимость полной разборки конструкции так как для смены режущей пластины достаточно одного-двух поворотов стержня на его резьбе вокруг оси и разворота коромысла на девяносто градусов.
В корпусе 1 сборного инструмента режущая пластина 2 закреплена в угловом гнезде 3 посредством нажимного устройства включающего стержень 4 с головкой 5. Ось 6 установленного в отверстии 7 корпуса 1 сухаря 8 снабженного угловым вырезом 9 пересекает ось 10 стержня 4. Втулка 11 размещена в сквозном ступенчатом отверстии 12 корпуса 1 соосно со стержнем 4 и снабжена наклонной к оси 10 стержня 4 торцевой поверхностью 13 которая взаимодействует с угловым вырезом 9 сухаря 8. Отверстие 7 корпуса 1 в котором размещен сухарь 8 ориентировано в направлении вершины углового гнезда 3 и выполнено глухим. Сухарь 8 снабжен резьбовым отверстием 14 в котором установлен резьбовой конец 15 штифта 16 взаимодействующего другим своим концом 17 с поверхностью отверстия 18 в режущей пластине 2 со стороны вершины углового гнезда 3. Ось 6 глухого отверстия 7 в корпусе 1 в котором размещен сухарь 8 пересекает ось 10 сквозного ступенчатого отверстия 12 в корпусе 1 и ось 19 отверстия 20 в корпусе 1 через которое проходит установленный в нем с зазором штифт 16. Стержень 4 проходит через сквозное ступенчатое отверстие 12 в корпусе 1 и через центральное отверстие 21 в двуплечем рычаге 22 выполненным в виде коромысла. Головка 5 стержня 4 взаимодействует с двуплечим рычагом 22. Один конец 23 коромысла 22 оперт на корпус 1 а другой конец 24 взаимодействует с передней поверхностью 25 режущей пластины 2 на участке между отверстием 18 в режущей пластине 2 и вершиной режущей пластины 2 установленной в угловое гнездо 3. Наклонная к оси 10 стержня 4 торцевая поверхность 13 втулки 11 обращена в сторону противоположную вершине углового гнезда 3 а отверстие 26 во втулке 11 снабжено резьбой 27 с которой взаимодействует резьбовой конец 28 стержня 4. При вращении головки 21 и завинчивании резьбового конца 28 стержня 4 режущая пластина 2 поджимается одновременно по опорной 29 и боковым поверхностям 30 и в угол гнезда 3 в корпусе 1 инструмента.
Рис. 3.7. Эскиз предлагаемой конструкции сборного режущего инструмента
Режущую пластину 2 устанавливают в угловом гнезде 3 корпуса 1 а затем в глухое отверстие 7 корпуса 1 вводят сухарь 8. Через отверстие 18 в режущей пластине 2 и отверстие 20 в корпусе 1 вводят штифт 16 и устанавливают его резьбовой конец 15 в резьбовом отверстии 14 сухаря 8. На корпус 1 опирают один конец 23 коромысла 22 а другой его конец 24 опирают на режущую пластину 2 на участке между отверстием 18 в режущей пластине 2 и вершиной режущей пластины 2 установленной в угловое гнездо 3. Сверху в центральное отверстие коромысла 22 и сквозное ступенчатое отверстие 12 корпуса 1 вводят стержень 4. В сквозное ступенчатое отверстие 12 корпуса 1 снизу устанавливают втулку 11 и ориентируют ее наклонную к оси 10 стержня 4 торцевую поверхность 13 в сторону противоположную вершине углового гнезда 3. Резьбовой конец 28 стержня 4 завинчивают в резьбовое отверстие 26 во втулке 11 и приводят во взаимодействие ее наклонную к оси 10 стержня 4 торцевую поверхность 13 с угловым вырезом 9 сухаря 8. При вращении головки 21 стержня 4 и завинчивании резьбового конца 28 стержня 4 втулка 11 взаимодействует наклонной к оси 10 стержня 4 торцевой поверхностью 13 с угловым вырезом 9 сухаря 8 который получает при этом осевое перемещение вглубь глухого отверстия 7. При этом штифт 16 своим концом 15 взаимодействует с поверхностью отверстия 18 в режущей пластине 2 со стороны противоположной вершине углового гнезда 3 и прижимает режущую пластину 2 по боковым поверхностям 30 в угловое гнездо 3. Прижимаемое к корпусу 1 сверху головкой 5 стержня 4 коромысло 22 концом 24 взаимодействует с передней поверхностью 25 режущей пластины 2 и тем самым прижимает режущую пластину 2 к опорной поверхности 29 углового гнезда 3. Таким образом переднюю поверхность 25 режущей пластины 2 освобождают для свободного схода стружки при точении а режущую пластину 2 одновременно прижимают в направлении вершины углового гнезда 3 по опорной 29 и боковым 30 поверхностям углового гнезда 3.
При таком нагружении значительно уменьшаются изгибные деформации режущей пластины под действием сил резания в процессе металлообработки снижается уровень внутренних напряжений и вероятность разрушения пластины повышается прочность и жесткость режущей части сборного инструмента. Передняя поверхность режущей пластины освобождается для схода стружки обеспечивается возможность работы сверху и исключается необходимость разборки конструкции сборного инструмента при переустановках режущей пластины устраняется повреждение элементов конструкции срезаемой при точении стружкой в результате чего повышается надежность и эксплуатационный ресурс сборного инструмента.
А.С. 778940 СССР МКИ 3 В23 В2716 Сборный резец Е.В. Артамонов Ю.И. Некрасов Н.И. Смолин; ТюмГНГУ - заявл. 06.12.78; опубл. 15.11.80 бюл. № 1.
Свидетельство РФ на полезную модель 24655 РФ МПК 7 В23 В2716. Сборный режущий инструмент Ю.И. Некрасов Р.Ю. Некрасов; ТюмГНГУ - заявл. 15.03.02; опубл. 20.08.02 бюл. № 23.
Патент 2094178 РФ МПК 6 В23 В2716. Сборный инструмент Ю.И. Некрасов Д.П. Маа; ТюмГНГУ - заявл. 05.06.96; опубл. 27.10.97 бюл. № 30 (прототип).
Сборный инструмент преимущественно резец в корпусе которого режущая пластина закреплена в угловом гнезде посредством нажимного устройства включающего стержень со шляпкой и снабженный угловым вырезом сухарь с осью которая пересекает ось стержня и ось втулки размещенной в сквозном ступенчатом отверстии корпуса соосно со стержнем и снабженной наклонной к оси стержня торцевой поверхностью взаимодействующей с угловым вырезом сухаря при этом выполненное в корпусе отверстие в котором размещен сухарь ориентировано в направлении вершины углового гнезда и выполнено глухим отличающийся тем что сухарь снабжен резьбовым отверстием в котором установлен резьбовой конец штифта взаимодействующего другим своим концом с поверхностью отверстия в режущей пластине со стороны вершины углового гнезда; ось глухого отверстия в корпусе пересекает ось сквозного ступенчатого отверстия в корпусе и ось отверстия в корпусе через которое проходит установленный в нем с зазором штифт; стержень проходит через сквозное ступенчатое отверстие в корпусе и через центральное отверстие в двуплечем рычаге выполненном в виде коромысла а головка стержня взаимодействует с двуплечим рычагом один конец которого оперт на корпус а другой конец взаимодействует с передней поверхностью режущей пластины на участке между отверстием в режущей пластине и вершиной режущей пластины установленной в угловое гнездо причем наклонная к оси стержня торцевая поверхность втулки обращена в сторону противоположную вершине углового гнезда а отверстие во втулке снабжено резьбой с которой взаимодействует резьбовой конец стержня.
6.Силовой расчет сборного инструмента
Исходными данными для расчета являются:
-вертикальная сила крепления ;
-горизонтальная сила крепления ;
-угол наклона СМП - ;
-механические характеристики материалов деталей резца.
Все элементы резца находятся в равновесии. Из уравнения равновесия подвижной опорной пластины 2:
Рассматривая винт 3 как балку с заделкой на конце и считая размер «С» достаточно точным определяем реакцию:
где - сила необходимая для изгиба винта чтобы выбрать зазор f и определяемая по формуле (1.3).
Уравнение (1.3) с учетом (1.2) представим в виде:
где d1 - диаметр штифта;
Е1 – модуль упругости материала штифта.
ДП.ТМ.98.36.37.03.036 ПЗ
Рис.3.8. Схема для расчета сборного инструмента с подвижной клиновой опорной пластиной
По известным значениям Q P m формулу (1.4) преобразуем относительно угла l1 который необходим при проектировании и изготовлении данных резцов. Учитывая (1.5) получим:
От усилия Р возникает сила трения которая уменьшает силу Q. Сила трения F41 равна:
С учетом трения в резьбе винта трения под головкой винта трения о пластину определяем крутящий момент который необходимо приложить к винту чтобы усилие Q равнялось:
Тогда крутящий момент равен:
Затем проверяется на прочность крепежный винт который работает на изгиб и растяжение. Максимальные эквивалентные напряжения в винте равны:
Рис. 3.1. Схема деформирования СМП
Предложенные конструкции обеспечивают рациональную схему нагружения и деформирования;
Предложенные конструкции обеспечивают повышение жесткости и виброустойчивости сборного инструмента;
Предложенные конструкции обеспечивают повышение точности позиционирования вершин СМП при их переустановках;
Удобство работы оператора при смене СМП;
Предложенные конструкции обеспечивают стружкодробление при точении;
Устранение повреждения элементов крепления;
Повышение эксплуатационной надежности;
Возможность повышения режимов резания;
Сокращение инструментальных расходов;
Повышение эффективности технологической подготовки производства.
ДП.ТМ.98.36.37.03.345 ПЗ
ДП.ТМ.98.36.37.03.346 ПЗ
ДП.ТМ.98.36.37.03.348 ПЗ

MK3.DOC

Код наименования операции.
Обозначение документа.
Код наименование оборудования.
Агрегатный станок А-255
Специальное приспособление
Верстак СД 3701-06 ГОСТ 1465-80
Напильник 2811-0026 ГОСТ 1465-80

MK4.DOC

Код наименования операции.
Обозначение документа.
Код наименование оборудования.
Установить деталь на верстак
Опилить по контуру после механической обработки зачистить заусенцы в отверстиях
Плита 1-1-400400 ГОСТ 10905-86
Окраска внутренней поверхности
Краскораспылитель ГОСТ 7385-73
Эмаль НЦ 132 П крем ГОСТ 6631-74

MK1.DOC

Код наименования операции.
Обозначение документа
Код наименование оборудования.
ИОТ: ГОСТ 12.3.002-75; ГОСТ 12.2.061-88; ГОСТ 12.2.061-81
5 Горизонтально-фрезерная
Горизонтально-фрезерный станок 6Р83
Специальное приспособление
Горизонтально-фрезерная

MK2.DOC

Код наименования операции.
Обозначение документа.
Код наименование оборудования.
Горизонтально-фрезерный станок 6Р83
Агрегатный станок А-255
Специальное приспособление

Титул ТП.doc

Министерство образования Российской Федерации
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования
ТЮМЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НЕФТЕГАЗОВЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
“Технология машиностроения”
ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ПОДГОТОВКА ПРОИЗВОДСТВА
ДЕТАЛИ ТМ.98.36 ТМ.98.37
С РАЗРАБОТКОЙ СПЕЦВОПРОСА
Т Е Х Н О Л О Г И Ч Е С К И Й П Р О Ц Е С С
Шифр ДП.ТМ.98.36.37.00.000 ТП
НОРМОКОНТРОЛЕР РУКОВОДИТЕЛЬ ПРОЕКТА
П.Ф.ПАВЛОВ П.Ф.ПАВЛОВ
студенты группы ТМ.98.02
Дипломная работа допущена к защите в ГЭК
“Технология машиностроения” А.А.СИЛИЧ

СОДЕРЖАНИЕ.doc

Министерство образования Российской Федерации
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования
ТЮМЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НЕФТЕГАЗОВЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
“Технология машиностроения”
МАРШРУТНАЯ ТЕХНОЛОГИЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ
ДЕТАЛИ ТМб.98.07 ТМб.98.09
С РАЗРАБОТКОЙ СПЕЦВОПРОСА
П О Я С Н И Т Е Л Ь Н А Я З А П И С К А
К ВЫПУСКНОЙ КВАЛИФИКАЦИОННОЙ РАБОТЕ
Шифр ВКР.ТМб.98.07.09.000 ПЗ
студенты группы ТМО(б).98.02
Выпускная квалификационная работа допущена к защите в ГЭК
“Технология машиностроения” Ю.И.НЕКРАСОВ
Выпускная квалификационная работа
Министерство образования Российской Федерации
Заведующий кафедрой
НА КУРСОВОЙ ПРОЕКТ (РАБОТУ) ПО ДИСЦИПЛИНЕ
Исходные данные для выполнения работы
Содержание пояснительной записки
Содержание пояснительной записки наименование раздела
Содержание графической части работы
(ПОДПИСЬ) (Ф. И. О.)
ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ ..5
1. Назначение детали 5
2. Анализ детали на технологичность 6
3. Определение типа производства .. 8
4. Обоснование выбора способа получения заготовки 13
5.Анализ способа получения поверхностей . 16
6.Обоснование выбора технологических баз ..18
7.Анализ существующего технологического процесса ..19
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ПРОЦЕСС ..21
ВКР.ТМб.98.07.09.000 ПЗ

Титульник.doc

Министерство образования Российской Федерации
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования
«ТЮМЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НЕФТЕГАЗОВЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»
“Технология машиностроения”
ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ПОДГОТОВКА ПРОИЗВОДСТВА
ИЗГОТОВЛЕНИЯ ДЕТАЛИ ТМ.98.34 ТМ.98.35
С РАЗРАБОТКОЙ СПЕЦВОПРОСА
П О Я С Н И Т Е Л Ь Н А Я З А П И С К А
Шифр ДП.ТМ.98.34.35.00.000 ПЗ
КОНСУЛЬТАНТЫ РУКОВОДИТЕЛЬ ПРОЕКТА
по разделу безопасность НОРМОКОНТРОЛЕР
жизнедеятельности преподаватель
ст. преподаватель П.Ф. ПАВЛОВ
по разделу экономики РАЗРАБОТЧИКИ
профессор к.э.н. студенты группы ТМ.98.02
по спецчасти А.В. ВОЛОДИН
Ю.И.НЕКРАСОВ Н.Г. ЗАМЯТИН
Дипломный проект допущен к защите в ГЭК
“Технология машиностроения” А.А.СИЛИЧ

Титул АС.doc

Министерство образования Российской Федерации
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования
ТЮМЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НЕФТЕГАЗОВЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
“Технология машиностроения”
ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ПОДГОТОВКА ПРОИЗВОДСТВА
ДЕТАЛИ ТМ.98.36 ТМ.98.37
С РАЗРАБОТКОЙ СПЕЦВОПРОСА
А Л Ь Б О М С П Е Ц И Ф И К А Ц И Й
Шифр ДП.ТМ.98.36.37.00.000 АС
НОРМОКОНТРОЛЕР РУКОВОДИТЕЛЬ ПРОЕКТА
П.Ф.ПАВЛОВ П.Ф.ПАВЛОВ
студенты группы ТМ.98.02
Дипломная работа допущена к защите в ГЭК
“Технология машиностроения” А.А.СИЛИЧ

список литературы.doc

С П И С О К Л И Т Е Р А Т У Р Ы
Ансеров М. А. Приспособления для металлорежущих станков. Изд-е 4-е исправл. и дополн. – Л. “Машиностроение” 1975.
Белоусов А. П. Проектирование станочных приспособлений: Учебное пособие для учащихся техникумов. – 3-е изд. перераб. и дополн. – М: Высшая школа 1980. – 240 с. ил.
Взаимозаменяемость стандартизация и технические измерения: Учебник для втузов А. И. Якушев Л. Н. Воронцов Н. М. Федотов. – 6-е изд. перераб. и дополн. – М: Машиностроение 1986. – 352 с. ил.
Гамрат-Курек Л. И. Экономическое обоснование дипломных проектов: Учебное пособие для машиностроит. спец. вузов. – 4-е изд. перераб. и дополн. – М: Высшая школа 1985. – 159 с. ил.
Горбацевич А. Ф. Шкред В. А. Курсовое проектирование по технологии машиностроения: [Учебное пособие для машиностроит. спец. вузов]. – 4-е изд. перераб. и дополн. – М.: Высшая школа 1983. – 256 с. ил.
Дунаев И.М. Скворцов Т.П. Чупырин В.Н. Организация проектирования системы технического контроля.–М.: Машиностроение 1981. – 191 с.
Гжиров Р.И. Краткий справочник конструктора: Справочник. – Л.: Машиностроение. Ленингр. Отделение 1984. – 464 с.
Дипломное проектирование по технологии машиностроения: [Учебное пособие для вузов В. В. Бабук П. А. Горезко К. П. Забродин и др.] Под общ. ред. В. В. Бабука. – М.: Высшая школа 1979. – 464 с. ил.
Егоров М. Е. Технология машиностроения. Учебник для втузов. Изд. 2-е доп. М. «Высш. школа» 1976. – 534 с. ил.
ДП.ТМ.98.36.37.00.000 ПЗ
Справочник конструктора-машиностроителя: В 3-х т. – 6-е изд. перераб. и дополн. – М.: Машиностроение 1982. – 736 с. ил.
Справочник технолога-машиностроителя. В 2-х т. Под ред. Л. Г. Косиловой и Р. К. Мещерякова. – 4-е изд. перераб. и дополн. – М.: Машиностроение 1985. – 656 с. ил.
Станочные приспособления: Справочник. В 2-х т. Ред. совет: Б. Н. Вордашкин (пред.) и др. – М.: Машиностроение 1984. - Под ред. Б. Н. Вордашкина В. В. Данилевского 1984. – 656 с. ил.
Справочник контролера машиностроительного завода. Допуски посадки линейные измерения А.Н. Виноградов Ю.А. Воробьев Л.Н. Воронцов. – 3-е изд. перераб. и доп. – М.: Машиностроение 1980. – 527 с.
Справочник конструктора – инструментальщика: Под общ. ред. В. И. Баранчикова. – М.: Машиностроение 1994. – 560 с.
Абразивная и алмазная обработка материалов. Справочник. Под ред. доктора технических наук проф. А. Н. Резникова. М.: Машиностроение 1977. – 390 с.
Артамонов Е.В. Смолин Н.И. Сборный режущий инструмент со сменными многогранными пластинами. - Учебное пособие. Тюмень: ТюмИИ 1993.
ДП.ТМ.98.36.37.03.000 ПЗ

ЭКОНОМИЧЕСКАЯ Часть.doc

РАСЧЕТ ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ УЧАСТКА МЕХАНИЧЕСКОГО ЦЕХА ПО ПРОИЗВОДСТВУ «НАПРАВЛЯЮЩЕЙ»
Годовая программа выпуска детали Ne=10000В проектируемом варианте на операции 005 заменён станок что позволит нам применить набор из двух дисковых фрез и тем самым сократить штучное время. На операции 015 и 020 базового варианта так же заменено оборудование: вместо универсальных радиально-сверлильных станков применим агрегатный станок что позволит нам снизить штучное время.
ДП.ТМ.98.36.37.06.060 ПЗ
Вертикально-фрезерная
Радиально-сверлильная
Проектируемый вариант
1. РАСЧЕТ СТОИМОСТИ ОБОРУДОВАНИЯ И ИНСТРУМЕНТА
количество технологического оборудования:
где - норма штучного времени мин;
N – годовая программа выпуска шт;
- действительный годовой фонд времени работы оборудования ч
Величина Ср округляется до большего числа.
Коэффициент загрузки оборудования на данной операции:
ДП.ТМ.98.36.37.06.061 ПЗ
Средний коэффициент загрузки оборудования:
Аналогично проводим расчеты по всем операциям тех.процесса базового и проектируемого вариантов результаты сведем в таблицу.
Средний коэффициент загрузки:
расчет стоимости технологического оборудования:
Первоначальная стоимость руб.
Общая стоимость оборудования руб.
Стоимость с учетом транспортировки и монтажа
Примечание: стоимость затрат на транспортировку принимаем в размере 5% а затрат на монтаж 10% от цены станка.
стоимость дорогостоящего и домослужащего инструмента принимаем в размере 4% от стоимости технологического оборудования.
Расчет амортизационных отчислений в год
Наименование групп основных фондов
Полная первоначальная стоимость основных фондов
Годовая сумма амортизации
Технологическое об-ие
Дорогостоящий инст-т
2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ДОПОЛНИТЕЛЬНЫХ КАПИТАЛЬНЫХ ВЛОЖЕНИЙ
Капитальные вложения – затраты на строительство реконструкцию нового оборудования.
где - стоимость вновь вводимого оборудования с учетом затрат на транспортировку;
- стоимость монтажа всего оборудования на участке если предусматривается новая планировка всего участка или стоимость монтажа вновь вводимого оборудования если согласно предполагаемой планировке оно устанавливается на место бывшего.
- затраты на демонтаж оборудования (старого) которое подлежит демонтажу согласно предлагаемой планировке участка.
- стоимость строительства здания если требуется.
В проектируемом варианте предусматривается новая планировка всего участка поэтому старое оборудование демонтируется. Стоимость демонтажа принимаем равным 5% от первоначальной стоимости демонтируемого оборудования.
При организации участка используется имеющаяся производственная площадь на предприятии поэтому Кзд=0.
Стоимость вновь вводимого оборудования с учетом затрат на транспортировку составляет:
Стоимость демонтажа старого оборудования:
Тогда дополнительные капитальные вложения:
ДП.ТМ.98.36.37.06.062 ПЗ
3. РАСЧЕТ СЕБЕСТОИМОСТИ ДЕТАЛЕЙ
Основные затраты материалов на деталь можно определить по формуле:
где - норма расхода материала на деталь в кг (вес заготовки);
- цена 1 кг материала в руб.;
- коэффициент транспортно-заготовительных расходов принимаем 11;
- норма отходов на одну деталь в кг.;
- цена 1 кг отходов.
на годовую программу:
Проектируемый вариант:
ДП.ТМ.98.36.37.06.063 ПЗ
4. РАСЧЕТ ЧИСЛЕННОСТИ РАБОЧИХ УЧАСТКА И ФОНДА ЗАРАБОТНОЙ ПЛАТЫ
Расчет численности рабочих.
а) численность основных рабочих на операции (расчетное на годовую программу детали):
где - действительный годовой фонд времени работы первого принимаем равным 1815 часов;
- коэффициент выполнения норм на участке принимаем 11;
- норма обслуживания рабочего на операции.
Операция 005 вертикально-фрезерная:
Принимаем 2 человек.
Аналогично проводим расчеты по всем операциям базового и проектируемого вариантов.
б) расчет численности вспомогательных рабочих.
Численность вспомогательных рабочих принимаем в размере 25% от численности основных рабочих.
Принимаем 1 человека.
ДП.ТМ.98.36.37.06.064 ПЗ
Расчет численности основных рабочих
5. РАСЧЕТ ФОНДА ЗАРАБОТНОЙ ПЛАТЫ
а) фонд заработной платы основных рабочих в расчете на годовую программу рассматриваемых деталей:
где - трудоемкость детали в человеко-часах;
- годовая программа выпуска шт.;
- часовая заработная плата (по тарифу) с учетом среднего размера работы.
ДП.ТМ.98.36.37.06.065 ПЗ
б) на все виды доплат за проработанное время для основных рабочих принимаем 4% от сдельного фонда (доплата за работу в ночное время с 22 до 24 часов) за бригадное руководство.
в) при сдельно-премиальной системе оплаты труда предусматривается премия в размере 40% от сдельного фонда.
Таким образом основная заработная плата рабочих составляет:
г) фонд заработной платы вспомогательных рабочих (по тарифу) определяется по формуле:
где - часовая заработная плата вспомогательных рабочих с учетом среднего разряда работ (3 разряд – 10 руб.).
д) доплата за фактически проработанное время принимаем в размере 3% а фонд премий 30% от повременного фонда.
Тогда основная заработная плата вспомогательных рабочих составит:
е) дополнительная заработная плата за непроработанное время принимаем в размере 10% от основной заработной платы. Начисления на заработную плату во вне бюджетные фонды составляет 356% от основной и дополнительной заработной платы. Результаты расчета по заработной плате сведем в таблицу 6.6.
Ведомость фондов заработной платы рабочих за год
Начисления на заработную плату
З.плата по сдельной расценке и тарифной ставке
доплата за проработанное время
Дополн. з.плата за непроработанное время
Основная и дополнительная з.платы
6. РАСЧЕТ РАСХОДОВ НА СОДЕРЖАНИЕ И ЭКСПЛУАТАЦИЮ
Расчет расходов на эксплуатацию оборудования.
а) потребность во вспомогательных материалах. Она определяется на основе норм расхода на один станок.
Примерные затраты на фрезерные станки составляет 1200 руб. и на агрегатные станки составляет 1800 руб.
ДП.ТМ.98.36.37.06.066 ПЗ
где - норма расхода;
- принятое количество станков.
б) годовой расход двигательной электроэнергии определяется по формуле:
где - мощность двигателя кВт;
- количество станков;
- годовой фонд работы оборудования;
- коэффициент загрузки станка;
- коэффициент спроса учитывающий недогрузку оборудования по мощности.
Для металлорежущего оборудования Кс=02; h - коэффициент учитывающий потерю эл.энергии в сетях и электродвигателях. Принимаем h=085.
Все расчеты сведем в таблицу 6.7.
Затраты на двигательную энергию определим по формуле:
где - цена 1 кВт×ч электроэнергии равняется 076 руб.
в) сжатый воздух расходуется на обдувку станков и прессов для удаления стружки обдувки деталей пневмоприспособлений.
Расход сжатого воздуха при обдувке 1м3час расход сжатого воздуха в пневмозажиме 15 м3час. Средняя стоимость сжатого воздуха 100 руб.за 1000 м3. Расход сжатого воздуха определяется по формуле:
где м – количество пневмоприспособлений на станке.
Базовый вариант – приспособления не используются.
Общий расход составляет 2673 руб.
Расход двигательной эл.энергии в год
Годовой расход эл.энергии
7. РАСЧЕТ ЗАТРАТ НА ТЕКУЩИЙ РЕМОНТ ОБОРУДОВАНИЯ
а) затраты на текущий ремонт оборудования за год определяется:
где - категория ремонтной сложности в соответствии механической и электрической части станка;
- величина норм затрат на текущий ремонт оборудования в год в рублях в расчете на единицу ремонтной сложности.
ДП.ТМ.98.36.37.06.067 ПЗ
Расчет ведется по каждому типу станка.
Величина нормы затрат составляет:
- для фрезерных станков – 520 руб.;
- для агрегатных станков – 600 руб.
Норма затрат для энергетических частей =290 руб. в год.
В дальнейшем расчет ведется аналогично. Все расчеты сведем в таблицу 6.8.
б) затраты на средний и капитальный ремонт оборудования принимаем в размере 53% от полной первоначальной стоимости оборудования:
в) затраты на текущий ремонт дорогостоящего инструмента за год принимаем в размере 20% от его первоначальной стоимости.
Расчет затрат на текущий ремонт оборудования за год
Затраты на текущий ремонт обор-ия в год
8. РАСХОД МАЛОЦЕННОГО И БЫСТРОИЗНАШИВАЕМОГО ИНСТРУМЕНТА
Расход инструмента на годовую программу на операции по формуле:
ДП.ТМ.98.36.37.06.068 ПЗ
где - норма основного времени на операции;
- норма стоимости инструмента с учетом переточек;
- коэффициент учитывающий случайную убыль инструмента =5-10%;
- выпуск детали =10000 шт.
Операция 020 радиально-сверлильная:
Операция 025 радиально-сверлильная:
Операция 025 агрегатная: метчиков
Операция 035: метчика
Затраты на инструмент в течении года определяем по формуле:
где - цена инструмента руб.;
- количество инструмента расходуемого в течении года.
Результаты расчетов сведем в таблицу 6.9.
Расход малоценного и быстроизнашиваемого оборудования
Наименование инструмента
Цена инструмента руб. за шт.
Стойкость инструмента
Норма основного времени мин.
Затраты на инструмент в течении года руб.
По полученным расходам составим смету расходов на содержание и эксплуатацию оборудования результаты сведем в таблицу 6.10.
Смета расходов на СЭО
Наименование статей
Сумма с учетом коэффициента загрузки
Амортизация оборудования и дорогостоящего инструмента
Расходы на эксплуатацию:
а) затраты на вспомогательный материал;
б) двигательная энергия;
в) зарплата (основная и дополнительная) вспомогательных рабочих;
г) начисления на зарплату вспомогательных рабочих;
д) затраты на сжатый воздух.
Затраты на текущий ремонт оборудования
Затраты на средний и капитальный ремонт
Затраты на ремонт дорогостоящего инструмента и приспособлений
Расход малоценного и быстроизнашиваемого инструмента
Примечание: т.к. средний коэффициент загрузки оборудования на участке меньше 6065% то участок догружается другими видами деталей и затраты по статьям включаются в смету расходов по СЭО с учетом коэффициента загрузки.
9. РАСЧЕТ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ СЕБЕСТОИМОСТИ ДЕТАЛИ
Калькуляция себестоимости детали
Затраты на годовую программу руб.
Затраты на одну деталь руб.
Основная и дополнительная зарплаты основных рабочих
Начисления на зарплату основных рабочих
10. РАСЧЕТ ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ УЧАСТКА
а) металлоемкость – это количество израсходанного металла на изготовление одной детали.
кг – базовый вариант;
кг – проектируемый вариант.
б) трудоемкость детали в нормо- часах:
ДП.ТМ.98.36.37.06.610 ПЗ
в) энергоемкость детали:
Базовый вариант: кВт×чшт.
Проектируемый вариант: кВт×чшт.
г) годовая экономия от снижения технологической себестоимости детали:
д) срок окупаемости дополнительных капитальных вложений:
На основании расчетов составим таблицу ТЭП участка.
Технико-экономические показатели участка
Дополнительные капит-е вложения
Технол-ческая себестоимость детали
Годовая экономия от снижения тех. себестоимости
Срок окупаемости допол. кап. вложений
Металлоемкость детали
Вывод: проектируемый вариант расчета экономической эффективности участка механического цеха по производству «направляющей» позволяет снизить трудоемкость изготовления детали на 605% энергоемкость на 60% металлоемкость на 26%.

Безопасность и эколог. часть.doc

БЕЗОПАСНОСТЬ И ЭКОЛОГИЧНОСТЬ ПРОЕКТА
Человек – главная производственная сила общества и основное звено в системе производства и от того как сохраняется и развивается его способность к труду во многом зависят темпы социального прогресса.
Поэтому важнейшим требованием к производству является не только выпуск определенной продукции но и обеспечение условий труда при которых было бы невозможным возникновения травм и профессиональных заболеваний у работающих а сама работа не была бы тяжелой утомительной и однообразной.
Полностью безопасных и безвредных производств не существует. Задачи охраны труда – свести к минимальной вероятности поражения или заболевания работающих с одновременным обеспечением комфорта при максимальной производительности труда.
Реальные производственные условия характеризуются как правило наличием некоторых опасных и вредных производственных факторов.
В данном разделе дипломного проекта рассматриваются вопросы по охране труда работающих на конкретном участке механической обработки детали – направляющей которая изготовляется на Тюменском станкостроительном заводе.
1. ОСНОВНЫЕ ПРОИЗВОДСТВЕННО-ОПАСНЫЕ И ВРЕДНЫЕ ФАКТОРЫ ПРИ МЕХАНИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКЕ ДЕТАЛИ - «НАПРАВЛЯЮЩЕЙ»
Деталь изготовляется из серого чугуна СЧ20 ГОСТ 1412-79 весом 164 кг.
Оборудование выбрано в соответствии со стандартом ССБТ и имеет предохранительные устройства местное освещение. Оборудованием используется электроэнергия. Для безопасности работы людей им под ноги устанавливают деревянные решетки токоведущие части оборудования оснащены защитными кожухами.
К вредным производственным факторам относится шум не более 70 ДБЛ. Вибрация при частоте 3050 Гц в пределах 0006 ммин. Содержание пыли на участке не более 2 ммм3.
Для безопасности рабочих проезды для транспорта которые обслуживают участок сделаны отдельно от проходов.
ДП.ТМ.98.36.37.05.051 ПЗ
2. ТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ К ОБОРУДОВАНИЮ И ИНСТРУМЕНТУ ГАРАНТИРУЮЩИЕ БЕЗОПАСНОСТЬ ТРУДА
Технические требования к оборудованию и инструменту определяется системой стандартов безопасности труда. Безопасность работы оборудования обеспечивается обоснованным выбором станков для обработки «направляющей» и использованием разных защитных средств.
Режимы при обработке «направляющей» оптимальны что положительно отражается на безопасности работы оборудования.
Приводы передающие устройства ограждены кожухами и крышками которые установлены и надежно закреплены.
Двигатели главного движения насосы надежно закреплены и заземлены находятся в легкодоступных для ремонта и монтажа местах. Токопроводящие части электрооборудования (рубильники пускатели и т.д.) находящиеся в корпусе станка закрыты кожухами из несгораемого материала.
Для безопасности на станках применяется электрическая блокировка. В ограждении встроен концевой выключатель контакты которого при закрытом ограждении включаются в электрическую схему управления оборудованием и допускают включение электродвигателя. При снятом или предварительном установленном ограждении контакты размыкаются и электрическая цепь оказывается разомкнутой.
Так же используются ручки и скобы которые находятся на ограждающем устройстве для удобства и безопасности при его съеме и установке.
Для работы на станке предусмотрено общее искусственное освещение. Рабочее место оборудовано специальными стеллажами для заготовок и готовых изделий. Используются щетки с деревянными ручками для удаления стружки из зоны резания. Инструмент для обработки применяется только исправный. Органы управления станка через которые осуществляется пуск регулирование оснастка – легко доступны хорошо различимы надежны. Они расположены непосредственно на оборудовании либо на специальном пульте который удален на некоторое расстояние.
ДП.ТМ.98.36.37.05.052 ПЗ
3. РАЗМЕЩЕНИЕ ОБОРУДОВАНИЯ И ОРГАНИЗАЦИЯ РАБОЧИХ МЕСТ
Правильное размещение и организация рабочих мест и оборудования является важнейшим фактором влияющим на результаты работы участка.
При расстановке оборудования пользовались нормативными данными взятыми из таблиц «Нормы расстояний между станками и от станков до стен и колонн здания».
Между станками по фронту а=700 мм. между тыльными сторонами станков б=700 мм. при расстоянии станков в затылок в=1300 мм.. Между станками расположенными поперечно к проезду при расположенных станках фронтом друг к другу и при обслуживании одним рабочим одного станка Г=2000 мм. От стен или колонн здания тыльной или боковой стороны станка В=700 мм. фронта станка Ж=1300 мм. Ширина проезда 4500 мм. расстояние между станками 5000 мм.
На территории участка проходы проезды люки колодцев свободны не загромождены материалом заготовками. Готовые детали укладываются на стеллажи и в ящики которые расположены устойчиво и удобно при использовании грузоподъемных механизмов.
Высота штабелей заготовок выбраны исходя из условий их устойчивости и удобства снятия с них деталей но не выше 1 м. ширина между штабелями не менее 800 мм.
Освобождающуюся тару и упаковочные материалы необходимо своевременно удалять с рабочих мест в специально отведенное место. Предметы наиболее частого пользования размещены по возможности ближе к рабочему. Рабочие места основных рабочих работающих стоя организованы в соответствии с ГОСТ 12.2083-78. узлы оборудования и элементы системы управления размещены так что не вызывают неудобства при обслуживании оборудования рабочим. Организация рабочих мест и конструкция оборудования обеспечивает прямое или с наклоном не более 15° свободное положение работающих.
4. МЕРОПРИЯТИЯ ПО ВЫПОЛНЕНИЮ САНИТАРНО-ГИГИЕНИЧЕСКИХ НОРМ И ПРАВИЛ ТЕХНИКИ БЕЗОПАСНОСТИ
Соблюдение санитарных требований норм и правил техники безопасности обеспечивает нормальные условия труда. Обеспечение проектируемого участка комплексом санитарно-бытовых и вспомогательных помещений согласно требований СНиП 11-90-81.
ДП.ТМ.98.36.37.05.054 ПЗ
Для достижения необходимого освящения на сверлильных операциях пользуются местным освящением с применением люминесцентных ламп.
По СНиП 11-4-70 при комбинированном освящении освещенность равна 750 лк на общее освящение идет 40% от комбинированного итого 300 лк.
Характеристика зрительной работы средней точности: наименьший различительный размер объекта 051 мм разряд зрительной работы IV под разряд – а контраст объекта различения с фоном – средний характеристика фона – темный.
Уровень шума на расстоянии 1 м. по горизонтали не более 70 дбл. Для борьбы с шумом в стене на уровне 152 м. от пола размещены звукопоглощающие облицовки которые снижают шум на 6-8 дбл.
Согласно СНиП 245-71 помещение участка относится к помещениям с незначительным недостатком тепла. Температура в помещении летом 18° зимой 18-20°. Барометрическое давление 755 -765 мм. ртутного столба относительная влажность воздуха 4060% скорость движения воздуха зимой 02 мс летом 021 мс в выходах предусмотрены калориферы. Температура воды 10-20°С расстояние до рабочих мест не более 25 м.
Вентиляция широко используется при создании благоприятных условий труда. Обмен воздушной среда в помещении своевременный отсос вредных выделений.
На участке используется как естественное так и механическая вентиляция. Естественная вентиляция – воздух поступает в помещение через окна форточки в теплое время года. Механическая вентиляция основной элемент – вентилятор делится на приточную и вытяжную. Потоки воздуха которые получаются при одновременной работе приточной и вытяжной вентиляции достаточно эффективно очищают воздушную среду помещения.
5. МЕРОПРИЯТИЯ ПО ВЫПОЛНЕНИЮ ПРОТИВОПОЖАРНОЙ БЕЗОПАСНОСТИ
По классификации проектируемый участок относится к категории Д – не пожароопасные помещения.
Здания согласно СМиД 11–2-80 относятся к сооружениям II степени огнеопасности. По периметру участка установлены пожарные гидранты пожарные щиты с огнетушителями ящики с песком и инвентарем.
При проектировании здание цеха необходимо предусмотреть безопасную эвакуацию людей. При возникновении пожара люди должны покинуть здание в течении минимального времени которое определяется кратчайшим расстоянием от места их нахождения до выхода наружу.
ДП.ТМ.98.36.37.05.055 ПЗ
Число эвакуационных выходов должно составлять не менее 2 ширина путей эвакуации не менее 1 метра а дверей на пути эвакуации – не менее 08 м. при проектировании внутреннего пожарного водопровода необходимо предусмотреть:
- расходы воды из пожарного крана должен составлять не менее 25 лс;
- нормы расхода на внутреннее пожаротушение по СНиП;
- следует принимать из расчета двух пожарных струй производительностью не менее 25 лс каждая.
Пожарные краны устанавливаются на высоте 135 м от уровня пола и только в отопительных помещениях. При тушении пожаров на участке используются огнетушители ОКП-10 производительностью 45 м пены в минуту. Кроме огнетушителей и воды для тушения пожара используется песок. На участке имеется ДПД специальная сигнализация служащая для оповещения заводской пожарной команды о пожаре. Существует и аварийное освещение (05 л) для эвакуации людей и материальных ценностей.
Все средства для тушения пожара содержатся в исправности и находятся в определенных местах. Следует заметить что средства огнетушения необходимо применять в соответствии с инструкциями в зависимости от характера горящего вещества и вещества огнетушения.
6. СРЕДСТВА ИНДИВИДУАЛЬНОЙ ЗАЩИТЫ РАБОТАЮЩИХ
Рабочие участка для защиты от воздействия опасных и вредных производственных факторов обеспечиваются специальной одеждой ГОСТ 1214-66 специальной обувью по ТУ-855-72 и предохранительными приспособлениями в соответствии с действующими типовыми отраслевыми нормами утвержденными в установленном порядке. Специальная одежда два раза в месяц сдается в химчистку. Спецодежда не должна иметь свисающих концов должна быть соответствующего размера. Рабочие работают в защитных очках С-3 ГОСТ 12.003-74. для защиты глаз так же применяются щитки и шлемы.
К таким средствам относятся: спецодежда обувь.
Халат хб для женщин костюм хб для мужчин.
Косынка для женщин берет для мужчин.
Очки защитные – ГОСТ 12.4.003 – 80 ТИП “3П”.
Ботинки – ГОСТ 5782 – 75.
Рукавицы – ГОСТ 12.4.010 – 75 ТИП “А”.
Защитные средства для электробезопасности:
Диэлектрические перчатки. Изолированный инструмент.
ДП.ТМ.98.36.37.05.056 ПЗ
7. ПРИЕМЫ БЕЗОПАСНОЙ РАБОТЫ
Перед началом работы необходимо: проверить исправность оборудования заземление прослушать инструкцию по технике безопасности у мастера.
воспрещается производить какую-либо работу без разрешения мастера;
прочно крепить деталь на станке;
для установки детали весом больше 16 кг пользоваться подъемными устройствами;
не останавливать отливки имеющие отклонения от заданной формы и размеров - это может вызвать выброс заготовки при обработке;
местное освещение станка под напряжением электрического тока не более 36 Вт;
периодически осматривать и подтягивать ослабленные гайки болты;
кнопка остановки станка красного цвета;
пользоваться очками;
следить чтобы не было стружки в зоне обслуживания станка;
остерегаться травмирования рук гидравлическими пневматическими приспособлениями их защитными элементами.
При возникновении неисправности в работе станка рабочий должен остановить станок и вызвать наладчика.
8. ЭЛЕКТОРОБЕЗОПАСНОСТЬ ОБОРУДОВАНИЯ
Поражение электрическим током происходит обычно из-за неисправности электрического оборудования поэтому станки необходимо заземлять. Заземление производят с помощью металлического стержня сечением 8- 10 мм закрепленного по периметру стен цеха и приваренного к стальному листу зарытого в землю на глубину 25- 3 м.
Устранение любой неисправности электрооборудования производит электромонтер. Технические защитные меры электробезопасности.
)Защитное отключение сетей.
)Применение малых напряжений (максимально допустимое-1000 Вт).
)Защитное разделение цепей.
)Применение оградительных устройств.
)Использование сигнализации.
)Защитное расстояние.
) Защитное заземление и зануление.
ДП.ТМ.98.36.37.05.058 ПЗ
9. ОСВЕЩЕННОСТЬ РАБОЧИХ МЕСТ
Освещение помещения осуществляется двумя путями: естественным и искусственным.
При средней точности работ и наименьшем различимым объекте 05-1 мм разряд зрительной работы – 4 величина нормальной освещенности на участке составляет Ен=300 лк.
Выбираем тип лампы:
При высоте помещения Н = 6 м наиболее целесообразной является люминесцентная лампа. Выбираем лампу ЛБ65. Ее характеристики: мощность W = 65 Вт длина лампы 15142 мм световой поток Ф = 4800 лм.
Выбираем тип светильника ЛСП01 – 2х65 (светильник с двумя люминесцентными лампами мощностью 65 Вт для промышленных предприятий).
При ширине помещения Н = 9 м принимаем схему размещения светильников в 2 ряда. Число светильников 32 на модуль.
Требуемое число светильников в одном ряду уточняется по формуле:
Полученное значение округляем до 14 шт.
Число светильников в двух рядах 28 шт.
Высота подвеса светильника над рабочей поверхностью
Определяем индекс помещения
Определяем величину светового потока для одной лампы
Допустимое отклонение расчетного значения светового потока от табличного установлено от –10 до + 20%. Для лампы ЛБ65 Фтабл. = 4800 лм.
Проверим выполнение данного условия
ДП.ТМ.98.36.37.05.059 ПЗ
10. ЭКОЛОГИЧНОСТЬ ПРОЕКТА
Научно-техническая революция охватившая во второй половине 20 в. многие страны мира принесла людям не только блага она сопровождалась и теневыми явлениями а именно: загрязнением атмосферы морских акваторий и пресных водоемов; нарушением почвенного покрова и ландшафтов; истощением водных и лесных ресурсов; уменьшением численности животных.
Атмосфера загрязняется промышленными выбросами содержащими оксиды серы азота углерода углеводорода частицы пыли. В водоемы и реки попадают нефть и отходы нефтепродуктов вещества органического и минерального происхождения; в почвенный покров – шлаки зола промышленные отходы кислоты соединения тяжелых металлов и др. Множество разработанных технологических процессов привело к росту числа токсичных веществ поступающих в окружающую среду. В ряде районов земного шара уровни загрязнений значительно превышают допустимые санитарные нормы. Это приводит особенно среди городского населения к увеличению количества людей заболевающих хроническим бронхитом астмой аллергией ишемией раком. Поэтому проблема защиты окружающей среды от загрязнений – глобальная проблема наших дней.
Необходимо усилить охрану атмосферного воздуха повысить производительность очистных сооружений повысить государственный контроль за состоянием природной среды и источников загрязнений. В области проектных организаций входит комплексное решение проблемы защиты окружающей среды при проектировании новых и реконструкции старых действующих предприятий. Должны быть предусмотрены возможности выноса предприятий в загородную зону и создание защитной зеленой зоны нужно разрабатывать и совершенствовать инженерно-технические средства защиты окружающей среды развивать основы создания замкнутых безотходных и малоотходных технологических циклов и производства.
Для защиты населения района прилегающего к предприятию от выделения пыли дыма и т.д. создается оздоровительная зона вокруг цеха из древесно-кустарных насаждений. Площадь оздоровительной зоны не менее 15 % площади цеха.
Наибольшую опасность с точки зрения экологии представляет система водоснабжения канализации промышленные сточные воды.
Правила выбора источника водоснабжения и нормы качества воды для хозяйственных питьевых нужд и душевых устройств регламентируется "Правилами охраны поверхностных вод от загрязнения сточными водами".
Вода поступает на промышленное предприятие из объемного или раздельного производственно - хозяйственного источника (в нашем случае водопровод) и пожарного водопровода.
ДП.ТМ.98.36.37.05.510 ПЗ
Нормы расхода на хозяйственно - питьевые нужды в цехах - 25 л на 1-го человека в час. Нормы расхода воды в вспомогательных зданиях: в душевых - 500 л на одну сетку в час в умывальниках – 180 - 200 л. на 1 кран в час.
Для спуска производственных и хозяйственных вод предусматриваются канализационные устройства. Канализация состоит из внутренних канализационных устройств расположенных в здании насосных станций наружной канализационной сети напорных и самотёчных водопроводов сооружения для очистки обезвреживания и утилизации сточных вод и выпусков в водоём. Канализация может быть обще сливной раздельной и полураздельной. При обще сливной канализации атмосферные осадки и фикально-хозяйственные воды поступают в одну канализационную сеть. При раздельной канализации атмосферные воды удаляются отдельно от фикально-хозяйственных вод. При полураздельной канализации первые наиболее загрязнённые порции сточных вод спускаются в канализацию а последующие массы атмосферных вод отводят по системе водостоков в реку.
Участок канализационной сети принимающей сточные воды из двух или нескольких сточных линий называется коллектором. При сбросе 1м3 неочищенных сточных вод портится 40-60м3 природных чистых вод. Чтобы очищенные сточные воды были пригодными для использования требуется 7-14 кратное на разбавление.
Эти загрязнения содержат песок рудные минералы . шлак растворы минеральных солей кислот щелочей минеральные масла и т.д.
В соответствии с «Основами водного законодательства» все сточные воды предприятия должны подвергаться очистке от токсичных веществ перед сбросом в водоем. Для выполнения этих требований применяют механические химические биологические а так же от конструктивного оформления процесса обезвреживания.
10.1. ЗАГРЯЗНИТЕЛИ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ НА ПРОЕКТИРУЕМОМ УЧАСТКЕ
В данном проекте при обработке деталей на участке механического цеха загрязнителями окружающей среды являются отходы производства такие как механическая стружка пыль туманы масел и эмульсии смазка. Концентрация этих вредных веществ находится в допустимых пределах и не представляет опасности для окружающей среды. Испарения СОЖ также находятся в допустимых пределах и не представляют опасности.
Металлическая стружка утилизируется ее сортируют на специальном участке промывают сушат затем дробят и делают брикеты которые увозят на переплавку в специальные контейнерах. Стружка удаляется из зоны работы в ручную.
ДП.ТМ.98.35.37.05.510 ПЗ
Смазочно-охлаждающая жидкость по специальным трубопроводам поступает в очистные отстойники где она очищается от механических примесей а очищенная жидкость вновь поступает в зону резания. Пыль удаляется с участка также как и вредные газы с помощью отсасывающей системы. Имеется сеть воздуховодов для отсасывания загрязненного воздуха. От источников загрязнения воздух идет от вентиляторов к очистителям.
Смазка очищается в поддонах станины станка где загрязнители оседают на дно поддона а затем удаляются.
Параметры характеризующие влияние производства на окружающую среду
Наименование вредных веществ
Наименование производства агрегата или
Участок механической
Количество вредного вещества выбрасываемого в природную среду тгод(фактПДС)
Количество воды используемые производством
тыс. м3год (всегооборот.)
Наименование очистного сооружения и метода
Вентиляция фильтрация
Количество повторного
использования отходов тгод
11. ЧРЕЗВЫЧАЙНЫЕ СИТУАЦИИ
11.1. ОЦЕНКА УЯЗВИМОСТИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ ОТ ВОЗДЕЙСТВИЯ ПОРАЖАЮЩИХ ФАКТОРОВ В ЧРЕЗВЫЧАЙНЫХ СИТУАЦИЯХ
Оценка физической устойчивости объекта производится последовательно по воздействию каждого поражающего фактора а также вторичных отходов факторов поражения.
Эта оценка включает:
-определение видов поражающих факторов воздействие которых возможно на объект и их параметров;
-воздействие ударной волны на элементы объекта;
-возможность возникновения пожаров;
-воздействие вторичных поражающих факторов.
11.2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОРАЖАЮЩИХ ФАКТОРОВ ВЕРОЯТНЫХ ЧРЕЗВЫЧАЙНЫХ СИТУАЦИЙ
Основные поражающие факторы которые представляют главную опасность для наземных объектов – ударная волна световое излучение вторичные поражающие факторы и радиоактивное заражение.
В качестве критериев физической устойчивости приняты:
-при воздействии ударной волны избыточные давления при которых элементы производственного комплекса не повреждаются.
-при воздействии светового излучения максимальные значения световых импульсов при которых не происходит загорания материалов сырья оборудования зданий и сооружений.
-при воздействии вторичных факторов поражения – избыточное давление при которых происходящие разрушения и повреждения не приводят к авариям пожарам затоплениям опасному заражению местности и атмосферы т.е. к поражению людей и выхода из строя средств производства.
11.3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ УСТОЙЧИВОСТИ К ДРУГИМ ПОРАЖАЮЩИМ ФАКТОРАМ
Возможность возникновения очагов воспламенения и горения устанавливается по данным возгораемости материалов вторичным факторам поражения вызванным воздействием ударной волны. Проектируемый цех относится к объектам категории – Д. Поэтому возникновение отдельных пожаров будет зависеть от степени огнестойкости зданий а образование сплошных пожаров – от плотности застройки.
Здание цеха относится ко II степени огнестойкости т.к. основные его элементы выполнены из несгораемых материалов.
ДП.ТМ.98.36.37.05.511 ПЗ
Определим прочность участка и воздействие ударной волны при DРФ = 20 кПа. DРФ – избыточное давление во фронте ударной волны.
Чрезвычайные ситуации
Наименование объекта
Краткая характеристика
Степень разрушения при DРФ кПа
Здание промышлен-ное с железобетон-ным каркасом
Условное обозначение степени разрушения:
Слабое среднее сильное
Смещение предмета со своего места произойдет если:
где: Рсм – смещающая аэродинамическая сила;
Рск – давление скоростного напора;
f – коэффициент трения;
Сх – коэффициент аэродинамического смещения.
Выбираем станок А-255
Габариты: 3700х1770х1700 мм
f = 016; d = 317х17 = 629 м2;
Сх = 085; Fтр = 016х3700 = 5920 Н;
При скоростном напоре 11 кПа станок не будет смещен. Следовательно при давлении 20 кПа здание разрушению не подлежит.
12. ВЫВОДЫ И ПРЕДЛОЖЕНИЯ
При обеспечении требований безопасности к оборудованию и его размещению рабочему инструменту организации рабочих мест электробезопасности пожарной безопасности выполнении требований к освещённости и вентиляции на рабочих местах своевременное обеспечение средствами индивидуальной защиты рабочих а также соблюдение требований к экологичности будут обеспечены наилучшие санитарно-технические условия устранение производственного травматизма и профессиональных заболеваний работающего с одновременным обеспечением комфорта при максимальной производительности труда.
При соблюдении условий сформированных в данной главе можно считать что проект выполняет все современные требования к безопасности и экологичности.
Предложения по улучшению безопасности на производстве:
Утилизация отходов в специальную тару повторное их использование и выбросы экологически вредных веществ в малых объемах.
Для уменьшения шума производить профилактические работы по ремонту оборудования.
Степень вибрации должна соответствовать СН 245-74 СниП 62674
Проводить инструктаж по технике безопасности и пожарной безопасности.
Применение заземлений двойной изоляции для предотвращения электротравм.
В оборудовании использовать предохранительные защитные средства для автоматического отключения станков при отклонении какого - либо параметра (отсутствие смазки СОЖ и т.д.).
ДП.ТМ.98.36.37.05.512 ПЗ

Технологическая часть.doc

Министерство образования Российской Федерации
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования
«ТЮМЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НЕФТЕГАЗОВЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»
“Технология машиностроения”
ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ПОДГОТОВКА ПРОИЗВОДСТВА
ДЕТАЛИ ТМ.98.36 ТМ.98.37
С РАЗРАБОТКОЙ СПЕЦВОПРОСА
П О Я С Н И Т Е Л Ь Н А Я З А П И С К А
Шифр ДП.ТМ.98.36.37.00.000 ПЗ
КОНСУЛЬТАНТЫ РУКОВОДИТЕЛЬ ПРОЕКТА
по разделу безопасность НОРМОКОНТРОЛЕР
жизнедеятельности ассистент
ст. преподаватель П.Ф.ПАВЛОВ
по разделу экономики РАЗРАБОТЧИКИ
профессор к.э.н. студенты группы ТМ.98.02
по спецчасти Э.И.ГИЗАТУЛЛИН
Ю.И.НЕКРАСОВ А.В.ЮЖАКОВ
Дипломная работа допущена к защите в ГЭК
“Технология машиностроения”
Министерство образования Российской Федерации
Заведующий кафедрой
З А Д А Н И Е Н А Д И П Л О М Н У Ю Р А Б О Т У (П Р О Е К Т)
студентам Э. И. Гизатуллину А. В. Южакову группы ТМ-98-2
Специальности – 120100 “Технология машиностроения”
Тема работы Технологическая подготовка производства детали ТМ.98.36 ТМ.98.37 с разработкой спецвопроса
утверждена приказом по университету № 1118 от “24”марта 2003 г.
Исходные данные для выполнения работы
Материалы преддипломной практики
Заводской вариант технологического процесса детали и заготовки
Годовая программа N=10000 шт.
Специальная литература
Содержание пояснительной записки
Содержание пояснительной записки наименование раздела
ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
КОНСТРУКТОРСКАЯ ЧАСТЬ
ОРГАНИЗАЦИОННАЯ ЧАСТЬ
БЕЗОПАСНОСТЬ И ЭКОЛОГИЧНОСТЬ ПРОЕКТА
Содержание графической части дипломной работы (проекта)
Деталь ТМ.98.36.37 (чертеж)
Деталь ТМ.98.36.37 (отливка)
Иллюстрации наладок
Приспособление станочное
Приспособление контрольное
Технико-экономические показатели
Аналоги и прототип (плакат)
Формула изобретения (плакат)
Чертежи деталировочные
Сборный инструмент (Сборочный чертеж)
Изометрическая проекция резцов (плакат)
К О Н С У Л Ь Т А Н Т Ы:
по разделу безопасности
Срок представления законченной выпускной работы ²26² мая 2003 г.
Дипломный проект на тему: «Технологическая подготовка производства детали ТМ.98.36.37 с разработкой спец. вопроса» посвящен разработке технологического процесса изготовления детали станка ЦКБ – 40.01. В разрабатываемом технологическом процессе заводские операции 005 020 и 025 выполняемые на универсальных станках моделей 6Р13 2М55 были заменены станками 6Р83 и агрегатным А-255. На технологических картах показаны операции которые выполняются на этих станках. В дипломном проекте разработаны приспособления для сверления отверстий и контрольное приспособление. Годовой экономический эффект снижения себестоимости 276078349 рублей срок окупаемости дополнительных капитальных вложений 277 года что ниже нормативного.
Спец. часть проекта посвящена разработке конструкций режущего инструмента повышенной прочности.
Das diplomprojekt heist «Die Fertigungablanf der Fertigung dem Spezialfrage». Die in dem zu entwickelnte Fertiqungalanf ersetzenten die Universalwerkzengmaschine auf aregaten maschine sind auf dem werk.
Jn technologichen Katen zeigenten die operation die fhrten sich auf diese werkzengmaschine auf. Jn Diplomprojekt enfwichelnten die vorrichtungen fr der Bhren die ffuung ung kontrollworrichtung. Jhrlich konomisch effect setzt 276078349 rub. Zu sammen der Frist dem Bezahltangs 277 jahre.
Die spezialteil widmente der Forsehung Abhngugkeit einflub Eck schneilen Rand auf arbeite Eck Verteilunge.
Машиностроение поставляющее новую технику всем отраслям народного хозяйства и нефтегазовой промышленности определяет технический прогресс страны и оказывает решающее значение на создание материальной базы нашего общества. В связи с этим его развитию всегда придавалось и придается первостепенное значение.
Расширилось внедрение малоотходных и безотходных энерго и материалосберегающие технологических процессов и систем машин.
Перед машиностроением поставлены конкретные задачи:
- в первоочередном порядке обеспечить крепкую реконструкцию и опережающее развитие машиностроения нефтегазовой промышленности прежде всего вычислительной техники;
- предусмотреть опережающие темпов прироста выпуска продукции этих отраслей в 13-16 раза по сравнению со средним по машиностроению и нефтегазовой промышленности в целом;
- увеличить выпуск продукции машиностроения нефтегазовой промышленности и металлообработки в 15 раза;
- сократить в 3-4 раза сроки разработки и внедрения новой техники обеспечить чтобы все вновь создаваемые и осваиваемые виды техники по производительности и надежности превосходили не менее чем в 15-2 раза выпускаемую аналогичную продукцию;
- повышать в экономически оправданных пределах единичные мощности машин и оборудования снижать затраты на производство в расчете на единицу их производительности;
- широко внедрить гибкие переналаживаемые производства и системы автоматизированного проектирования автоматические линии машины и оборудования со встроенными средствами микропроцессов многооперационные станки с ЧПУ робототехнические роторные и поточно-конвейерные комплексы;
- увеличить в машиностроении и нефтегазовой промышленности применение прогрессивных конструкционных материалов прокатов из низколегированной стали фасонных и точных профилей металлических порошков и пластинок;
- снизить удельную металлоемкость машин и оборудования на 12-18% и на удельную энергоемкость на 7-12%.
ДП.ТМ.98.36.37.00.000 ПЗ
В машиностроении в частности в нефтегазовой промышленности более 50% металлообрабатывающих станков работают в условиях серийного мелкосерийного и единичного производствах при этом удельный вес машинного (основного) времени составляет не более 20-40 %.
Применение систем с ЧПУ является наиболее эффективным средством повышения машинного времени и автоматизации производства что обеспечивает высокую технико-экономическую эффективность.
При использовании станков с ЧПУ наряду с повышением производительности сроки подготовки производства сокращаются на 50-60 % а общая производительность цикла изготовления продукции на 50-60 %.
Экономия средств на проектирование и изготовление оснастки 30-85 %. Основные преимущества станков с ЧПУ применяемых взамен универсального оборудования:
-повышение производительности труда за счет сокращения вспомогательного и машинного времени времени обработки на станках;
-повышение точности и идентичности детали сокращение брака и пригоночных работ в процессе сборки;
-точность обработки обеспечивается точность самих станков детали обрабатываются без кондукторов;
-повышается точность обработки в связи с изменением числа перестановок деталей в процессе обработки;
-функции оператора значительно сокращаются и сводятся к установке детали на станок снятие ее со станка и смене инструментов;
-обеспечивается экономия цеховых площадей предназначенных для хранения деталей в процессе производства готовых деталей приспособлений инструментов;
-период освоения производства новых деталей или деталей в которых произведены конструктивные изменения при работе на станках с ЧПУ сокращается благодаря более простой и универсальной технологической оснастки.
Применение систем программного управления позволит автоматизировать средства производства с максимальным обеспечением их мобильности т.е. возможности быстрой переналадки станков на другую работу сравнительно быстро и легко корректировать программу обработки а также включить конструктивные изменения в объекты производства. Применение систем программного управления позволит создать универсальные автоматические линии на которых обрабатываются разнообразные детали не затрачивая времени на переналадку. Хотя разработка систем представляет значительные трудности экономические преимущества не очень велики.
Проектируемая направляющая входит в состав деревообрабатывающего станка марки ЦКБ-40-01 который предназначен для прямолинейной поперечной распиловки в размер по длине досок и брусков предназначенных в нефтегазовой промышленности.
Направляющая соответствует своему названию. На ней устанавливается рама и она направляет движение этой рамы. Привод пильного вала включает в себя электрический двигатель и клиноременную передачу. Пильный вал смонтирован в чугунной раме совершающей при работе станка качательные движения. Для ограничения хода пилы на конце пильной рамы установлены упоры из твердой резины. Натяжение клиноременной передачи осуществляется передвижением подвижной части пильной рамки. Направляющая изготавливается из серого чугуна марки 20 (СЧ 20 ГОСТ 1412-79).
Физические свойства чугуна
Механические свойства чугуна
Предел прочности при растяжении
Предел прочности при изгибе
ДП.ТМ.98.36.37.01.011 ПЗ
Технологическая часть
2. АНАЛИЗ ТЕХНОЛОГИЧНОСТИ КОНСТРУКЦИИ ДЕТАЛИ
Деталь «Направляющая» представляет собой отливку не сложной конструкции. Большинство поверхностей а именно 123-21232831-3337 механической обработке не подвергаются. Форма детали обеспечивает наличие удобных базирующих поверхностей. Толщина стенок отливки без резких переходов от тонкостенных к толстостенным.
Поверхности 2535 (рис.1.1) – поверхности открытые обеспечивается свободный доступ и выход инструмента могут обрабатываться с одного установа. Поверхности технологичны.
Поверхности 2434 (рис.1.1) – поверхности открытые обеспечивается свободный доступ и выход режущего инструмента. Могут обрабатываться с одного установа. Поверхности технологичны.
Поверхности 2627 (рис.1.1) – поверхности открытые обеспечивается свободный доступ и выход режущего инструмента. Поверхности технологичны могут обрабатываться с одного установа.
Поверхность 29 (рис.1.1) – поверхность открытая может обрабатываться на проход с одного установа. Обеспечивается свободный доступ и выход режущего инструмента. Поверхность технологична.
Поверхности 223038 (рис.1.1) – поверхности закрытые отверстия сквозные обеспечивается доступ и выход режущего инструмента. Поверхности технологичны.
Так как большинство поверхностей технологичны следовательно деталь технологична.
ДП.ТМ.98.36.37.01.012 ПЗ
3.ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТИПА ПРОИЗВОДСТВА
Годовая программа выпуска изделия N=10000 шт.детали m=164 кг. Тип производства определим табличным способом.
Число обрабатываемых деталей в год
По данным таблицы 1.3 и зная готовую программу выпуска изделия
(N=10000 шт.) и массу детали (m=164 кг.) можно сделать вывод что данная деталь выпускается в условиях массового производства.
ДП.ТМ.98.36.37.01.013 ПЗ
3.1. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТИПА ПРОИЗВОДСТВА РАСЧЕТНЫМ МЕТОДОМ
Годовая программа выпуска: N=10000Режим работы предприятия – 2 смены в сутки.
Действительный годовой фонд времени работы оборудования:F=3436 ч.
Данные по технологическому процессу
Горизонтально-фрезерная
Определяем количество станков:
где N - годовая программа шт.;
Тшт - штучное время мин.;
Fg - действительный годовой фонд времени ч.;
Пз.н. - нормативный коэффициент загрузки оборудования.
Среднее значение нормативного коэффициента загрузки оборудования при двух сменной работе принимается 075 для массового типа производства.
Коэффициент фактической загрузки рабочего места:
ДП.ТМ.98.36.37.01.131 ПЗ
где mp - расчетное количество станков шт;
р – принятое число рабочих мест.
Коэффициент закрепления операций:
где О - количество операций выполняемые на рабочем месте определяется:
где Пз.н. - нормативный коэффициент загрузки оборудования;
Пз.ф. – коэффициент фактической загрузки оборудования.
Согласно ГОСТ 14.004-83 при коэффициенте загрузки равному 082 производство будет массовым.
Заданный суточный выпуск изделий:
где N – годовая программа выпуска шт.;
4 – количество рабочих дней в году.
Cредняя трудоемкость операций:
где Тшт- штучное время
n- количество основных операций.
Такт производства (в мин.) определяется:
где Fg – действительный годовой фонд работы оборудования ч.;
N – годовая программа выпуска изделий шт.
4.ОБОСНОВАНИЕ ВЫБОРА СПОСОБА ПОЛУЧЕНИЯ ЗАГОТОВКИ
Метод получения заготовки для деталей машин определяется назначением и конструкцией детали материалом техническими требованиями и серийностью выпуска а также экономичностью изготовления. Выбрать заготовку значит установить способ ее получения наметить припуски на обработку каждой поверхности рассчитать размеры и указать допуски на неточность изготовления.
Установлены три класса точности отливок одинаковых для чугунных и стальных заготовок. При выборе литой заготовки в первую очередь следует определить класс точности и способ получения отливки который обуславливается характером технологической оснастки литейного цеха и механизацией процессов изготовления сборки форм стержней. Данные для выбора класса точности отливок приведены в таблице. Следует учитывать что основным фактором определяющим выбор класса точности отливок является себестоимость которая при выборе более высокого класса точности снижением металлоемкости и стоимости механической обработки.
Допускаемые отклонения по размерам отливок из серого чугуна принимаем первого класса точности и номинальный размер части отливок на который дается допуск равняется ±08 мм.
Зависимость класса точности отливок от характера производства
Характер производства
От крупносерийного до массового
Металлические модели и стержневые ящики кондукторы для калибрования стержней.
Машинная сборка стержней в кондукторах.
Машинное калибрование перед сборкой.
Себестоимость заготовки детали из отливки:
Q- масса заготовки кг.;
q- масса готовой детали кг.;
Sотх – цена 1 т. отходов руб.
ДП.ТМ.98.36.37.01.014 ПЗ
Км Кс Км Кг Кв- коэффициенты зависящие от класса точности группы сложности массы марки материала и объема производства заготовок соответственно;
Все значения коэффициентов определяем по таблицам учебника и технологическому процессу.
В заводской отливке не было отверстий диаметром 35H9 и 38H9 а в дипломном проекте эти отверстия предусмотрены в связи с прогрессивным литьем в кокиль.
Необходимо найти массу чугуна из этих отверстий и тем самым облегчится сама отливка.
Группы серийности отливки в зависимости от способа получения и объема производства
Объем (тыс.шт.) при группе серийности
Литье в обычные земельные формы и кокили.
Принимаем литье в кокиль наилучший вариант для массового производства.
5. АНАЛИЗ СПОСОБОВ ПОЛУЧЕНИЯ ПОВЕРХНОСТЕЙ
Весь анализ способов получения и данные поверхностей сведем в таблицу.На основании полученной таблицы можно составить приближенный технологический маршрут обработки детали (таблица 1.7). Для поверхностей детали 124 (рис.1.2.) принимаем фрезерование черновое.
Для поверхности 3 (рис.1.2.) принимаем черновое фрезерование.
Для поверхностей 59 (рис.1.2.) принимаем операции: рассверливание зенкерование черновое развертывание черновое.
Для поверхностей 68109 (рис.1.2.) резьбу будем нарезать метчиком т.к. конструкция детали не позволяет нарезать резьбу резцами.
На основании выше указанного можно составить приближенный технологический маршрут (Таблица 1.8).
ДП.ТМ.98.36.37.01.015 ПЗ
Способы получения поверхностей
а) строгание: черновое
б) протягивание: черновое
в) фрезерование: черновое
Фрезерование черновое
б) зенкерование: черновое
в) развертывание черновое
г) растачивание: черновое
Нарезание резьбы: а) резцами
Приближенный технологический маршрут обработки
Сверление зенкерование и развертывание черновое
Нарезание резьбы метчиком
6. ОБОСНОВАНИЕ ВЫБОРА ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ БАЗ
В качестве первой технологической базы принимаем поверхности 3723 (рис.1.1) которые не будут обрабатываться. Этим обеспечивается их точность расположения относительно обработанных.
На второй операции в качестве технологической базы принимаем уже обработанные поверхности 2425 (рис.1.1).
На третьей операции в качестве технологической базы принимаем те же 2425 поверхности.
На четвертой операции технологическими базами будут те же поверхности т.е. 2425.
На пятой операции в качестве технологической базы принимаем поверхность 1 и 7 (рис.1.1).
На шестой операции за технологические базы принимаем поверхности 2425 (рис.1.1).
На седьмой операции базы остаются неизменными т.е. поверхности 2425 (рис.1.1).
ДП.ТМ.98.36.37.01.016 ПЗ
7. АНАЛИЗ СУЩЕСТВУЮЩЕГО ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА
Проектируемый технологический процесс по изготовлению направляющей имеет некоторые преимущества по отношению к заводскому технологическому процессу.
На операции фрезерование заменим станок по заводскому технологическому процессу используется вертикально-фрезерный станок 6Р13 мы же заменили его на горизонтально-фрезерный 6Р83Г с ЧПУ что позволит применить набор из двух фрез а это в свою очередь уменьшит время обработки.
На остальных операциях заменено все оборудование: с радиально-сверлильных станков 2М55 на агрегатный станок с автоматической линией что позволит сократить количество операций повысить качество.
ДП.ТМ.98.36.37.01.017 ПЗ
При выполнении дипломного проекта расчет припусков на механическую обработку производится расчетно-аналитическим методом и по таблицам.
Расчет припусков и предельных размеров по технологическому переходу на обработку паза 220H11 фрезерованием
Технологические переходы обработки поверхности.
Расчетный припуск zmin мкм
Расчетный размер dр мм
Предельный размер мм
Предельные значения припусков мкм
h - глубина дефектного слоя;
r - кривизна с предыдущего перехода;
Последовательная обработка противоположных поверхностей:
Минимальный припуск:
под черновое фрезерование:
под чистовое фрезерование:
ДП.ТМ.98.36.37.01.018 ПЗ
Расчетный размер dp заполняется с конечного (чертежного) размера путем последовательного вычисления расчетного минимального припуска каждого технологического перехода:
под чистовое фрезерование: dp=22029 мм;
под черновое фрезерование: dp=22029-0200=220090 мм;
под заготовку: dp=220090-2300=2185 мм.
Наибольшие предельные размеры вычисляем вычитанием допуска к определенному наименьшему предельному размеру:
dmin=2185-1150=21735 мм. – под заготовку.
Принимаем припуск 25 мм на сторону. Предельные значения припусков zmax определяем как разность наибольших предельных размеров zmax - как разность наименьших предельных размеров предшествующего и выполняемого переходов:
На остальные обрабатываемые поверхности детали припуски и допуски принимаем по ГОСТ 7505-74 и записываем их значения в таблицу.
Расчет припусков и предельных значений размеров по технологическому переходу на обработку бабышки 40 в размер 295
Принимаем припуск равный 3 мм.
Расчет припусков и предельных размеров по технологическому
переходу на обработку 2х бабышек 38 в размер 20
Расчет припусков и предельных размеров по технологическому переходу на обработку паза в размер 160H9
Расчет припусков и предельных размеров по технологическому переходу на обработку отверстия 35 H9
Принимаем предельный размер по технологическому переходу на обработку отверстия 35H9 равный 31.
Погрешность базирования на длине обрабатываемого отверстия:
Погрешность закрепления заготовки eз принимаем равной 120 мкм.
Тогда погрешность при сверлении:
Остаточная погрешность установки при зенкеровании:
Пространственное отклонение заготовки:
Расчет min значений межоперационных припусков:
Минимальный припуск под растачивание и сверление:
Расчет припусков и предельных размеров по технологическому переходу на обработку отверстия 38 H9
Расчетный припуск 2zmin мкм
Принимаем предельный размер по технологическому переходу на обработку отверстия 38H9 равный 34.
9. РАСЧЕТ РЕЖИМОВ РЕЗАНИЯ
Операция 005 – фрезерная
Для данной операции выбираем фрезу дисковую ВК8 ГОСТ 5348-69 СТ СЭВ 847-78.
Геометрические параметры фрезы.
D=250 мм.; g=+5°; a=10°; j=60°; j=20°; В=36 мм; g=10°; a1=8°; j1=30°; z=18.
Глубина фрезерования (t)=25 мм.
Т=180 мин. – период стойкости.
Все значения коэффициентов берем из справочника [15] по карте 1 стр. 297.
ДП.ТМ.98.36.37.01.019 ПЗ
Все значения коэффициентов берем из справочника [15] по карте 2 стр.297.
Выбираем горизонтально – фрезерный станок 6Р83Г n=100 обмин.
Принимаем: Sм=45 (мммин);
Операция 010 – фрезерная
Для данной операции выбираем фрезу торцевую 2214 – 0003001 ВК8 ГОСТ 9473 – 80.
D=125 мм.; g=-5°; a=15°; j=60°; j0=30°; В=83 мм; j1=5°; z=8; r=1мм.
Глубина фрезерования (t)=3 мм.
Период стойкости Т=250 мин.
где Szт – табличное значение подачи на зуб;
Ks1 – коэффициент зависящий от твердости;
Ks2 – коэффициент зависящий от материала инструмента;
Ks3 – коэффициент зависящий от типа фрезы;
Ks4 – коэффициент зависящий от угла в плане;
Ks5 – коэффициент зависящий от схемы фрезерования;
Ks6 – коэффициент зависящий от вида обработки;
Все значения выбираем из справочника [15] карта 1 стр.215.
где Vт и Nт – табличные значения;
KV1 и KN1 – коэффициенты зависящие от твердости;
KV2 и KN2 – коэффициенты зависящие от состояния обрабатываемой поверхности;
KV3 и KN3 – коэффициенты зависящие от марки твердого сплава;
KV4 и KN4 – коэффициенты зависящие от типа фрезы;
KV5 и KN5 – коэффициенты зависящие от главного угла в плане инструмента;
KV6 и KN6 – коэффициенты зависящие от периода стойкости;
KN7 – коэффициенты зависящие от числа зубьев.
Принимаем: Sм=500 (мммин);
Операция 015 – фрезерная
Геометрические параметры фрезы соответствуют геометрическим параметрам инструмента который использовался на операции 005.
Глубина фрезерования t=2 мм;
Ширина фрезерования В=22 мм;
Диаметр фрезы D=160 мм;
Ks2 – коэффициент зависящий от марки материала;
Ks4 – коэффициент зависящий от отклонения длины оправки к диаметру;
Ks5 – коэффициент зависящий от формы обрабатываемой поверхности;
Все значения выбираем из справочника [15] карта 1 стр.296.
Скорость резания и мощность находим по формулам 1.15 и 1.16 соответственно
KV1 и KN1 – коэффициенты зависящие от твердости чугуна;
KV3 и KN3 – коэффициенты зависящие от марки твердого сплава инструмента;
KV4 и KN4 – коэффициенты зависящие от ширины фрезерования;
KV5 и KN5 – коэффициенты зависящие от отклонения длины оправки к ее диаметру;
KV6 и KN6 – коэффициенты зависящие от периода стойкости инструмента;
Выбираем горизонтально – фрезерный станок 6Р83Г n=100 обмин.
Принимаем: Sм=300 (мммин);
Операция 020 – автоматическая выполняемая на агрегатном станке
Позиция 1 – сверление
Для данной операции выбираем сверло 2301-0125 ГОСТ 10903-77.
Геометрические параметры сверла.
D=33 мм; g=35°; a=8°; w=30°;
Т – период стойкости = 100 мин. 2j=118°;
глубина резания t=05(D-d); t=05(33-31)= 1 мм.
где Vт и Sот– табличные значения;
KV1 и K1so – коэффициенты зависящие от механических свойств обрабатываемого материала;
KV2 – коэффициент зависящий от формы заточки инструмента;
KV3 – коэффициент зависящий от наличия охлаждения;
KV4 и K4so – коэффициенты зависящие от глубины обрабатываемого отверстия;
KV5 – коэффициент зависящий от отклонения фактического периода стойкости к нормативному;
KV6 – коэффициент зависящий от состояния обрабатываемой поверхности;
KV7 – коэффициент зависящий от марки материала инструмента;
KV8 – коэффициент зависящий от состава покрытия;
KV9 – коэффициент зависящий от длины рабочей части сверла;
Все значения коэффициентов берем из справочника [15] по карте 5 стр.499.
Принимаем: n=200 обмин тогда
Принимаем: Sм=072 (ммоб);
Операция 2 – зенкерование чистовое (Ra10)
Выбираем зенкер ВК8 2370-5039.
Геометрические параметры зенкера.
D=3775 мм; g=6°; a=10°; w=0°; j=60°;
Т – период стойкости = 100 мин.
глубина резания t=05(D-d)
где КV13 – коэффициент зависящий от последовательности переходов маршрута;
КN11 – коэффициент зависящий от последовательности переходов маршрута;
КN14 – коэффициент зависящий от отношения уточненного значения подачи к нормативному;
КN16 – коэффициент зависящий от отношения уточненного значения частоты вращения шпинделя к нормативному;
Все значения коэффициентов берем из справочника [15] по карте 5 стр.490-508.
Принимаем: Sо=09 (ммоб);
Операция 3 – развертывание получистовое (Ra25)
Геометрические параметры развертки.
D=35 мм; g=0°; a=15°; w=7-8°; j=3-5°;
глубина резания t=05(D-d);
t=05(35-3475)= 0125 мм.
Режимы резания считаем по формулам 1.23 1.24 1.25. Значения коэффициентов берем из справочника [15] по карте 5 стр. 490-508.
Принимаем: n=250 обмин. тогда
Принимаем: Sо=125 (ммоб);
Операция 4 – зенкеровать фаску
Для данной обработки выбираем зенковку 2353-0137 ГОСТ 17953-80.
Геометрические параметры зенковки.
t=2мм; S=063 ммоб. (формула 1.23);
Принимаем: Sо=063 (ммоб);
Операция 025 – автоматическая выполняется на агрегатном станке
Позиция 1 – сверление отверстий 174 мм
Выбираем сверло 2301-0060 ГОСТ 10903-77.
Геометрические параметры соответствуют Рис. 1.5.
Расчет режимов ведем по формулам 1.23 1.24.
Принимаем: Sо=061 (ммоб);
Позиция 2 – зенкеровать фаску
Принимаем зенковку 2353-0144 ГОСТ 14953-80.
Геометрические параметры представлены на рис. 1.8 но угол забора равен 120°.
Позиция 3 – нарезание резьбы М20-711.
Выбираем метчик 2620-1731 ГОСТ 3266-81.
Геометрические параметры представлены на рис. 1.9.
t=13 мм; g=5°; a=8°;
Операция 030 – автоматическая выполняется на агрегатном станке
Выбираем сверло 2301-0048 ГОСТ 10903-77.
Геометрические параметры соответствуют параметрам инструмента используемого на операции 025.
Глубина резания: t=73 мм;
Расчет режимов ведем по формулам 1.20 1.21. Коэффициенты выбираем по карте 5 из справочника [15].
Выбираем сверло 2301-0061 ГОСТ 10903-77.
Глубина резания: t=9 мм; D=18 мм;
Расчет режимов ведем по формулам 1.20 1.21. Коэффициенты выбираем по карте 5 из справочника [15] стр. 490-505.
Выбираем зенковку 2353-0134 ГОСТ 17953-80.
Геометрические параметры соответствуют параметрам инструмента используемого на операции 020.
Глубина резания: t=16 мм;
Расчет режимов ведем по формулам 1.23 1.24. Коэффициенты выбираем по карте 5 из справочника [15].
Зенкеровать отверстие
Выбираем зенкер 2322-4029.
Глубина резания: t=05(1975-18)=0875 мм;
Принимаем: Sо=056 (ммоб);
Нарезание резьбы М16-711
Глубина резания: t=075 мм;
Данные по режимам берем из таблицы 2.2. справочника [15] том 2 стр.24.
Принимаем: Sо=25 (ммоб);
Развернуть отверстие
Выбираем развертку 2363-0378 H9 ГОСТ 1672-80.
Глубина резания: t=05(20-1975)=0125 мм;
Операция 035 – автоматическая выполняемая на агрегатном станке
Выбираем сверло 2300-6173 ГОСТ 10902-77 Р6М5.
Глубина резания: t=05D=055=25 мм;
Принимаем: Sо=016 (ммоб);
Выбираем зенковку 2353-0133 ГОСТ 17953-80.
Глубина резания: t=1 мм;
Расчет режимов ведем по формулам 1.23 1.24. Коэффициенты выбираем по карте 5 из справочника [15] стр. 490-504.
Выбираем метчик 2620-1153 ГОСТ 3266-81.
Геометрические параметры соответствуют параметрам инструмента используемого на операции 025.Данные по режимам берем из таблицы 2.2. справочника [15] том 2 стр.24. Глубина резания: t=1 мм;
Принимаем: Sо=1 (ммоб);
10. РАСЧЕТ ТЕХНИЧЕСКОЙ НОРМЫ ВРЕМЕНИ [8]
Технические нормы времени в условиях массового типа производства устанавливаются расчетно-аналитическим методом.
В массовом производстве определяется норма времени (штучного) Тшт:
где То - основное время мин;
Тв – вспомогательное время мин.
Вспомогательное время состоит из затрат времени на отдельные приемы:
где Тус – время на установку и снятие детали мин;
Тзо – время на закрытие и открытие детали мин;
Туп – время на приемы управления мин;
Тиз – время на измерение детали мин;
где Тоб – время на обслуживание рабочего места мин;
Ттех – время на техническое обслуживание рабочего места мин;
Торг – время на организационное обслуживание рабочего места мин.
где tсм- время на смену инструментов;
Т- период стойкости инструмента мин.
Время на организационное обслуживание рабочего места (Торг) в массовом производстве для всех операций определяется в процентах от оперативного времени (Топ):
Основное время вычисляется на основании режимов резания (пункт 1.9). Все остальные значения составляющих берутся из справочника.
ДП.ТМ.98.36.37.01.110 ПЗ
Фрезерование паза 220H11:
Фрезерование бабышки 40 в размер 295:
Фрезерование паза 160H9:
Обработка отверстий 35Н9 и 38Н9:
Обработка двух отверстий М20-7Н:
Обработка отверстий М16-7Н и 20Н9:
Обработка двух отверстий М6-7Н:
Методы установления норм времени
При нормировании труда используют аналитический и опытно-статический методы.
Аналитический метод имеет две разновидности: аналитически – исследовательский и аналитически – расчетный различие которых состоит в способе определения затрат времени.
При аналитически – исследовательском методе затрат времени на операцию определяют на основе измерения затрат времени путем наблюдения непосредственно на рабочих местах.
При аналитически – расчетном методе затрат времени рассчитывают по нормативам режимов работы оборудования и времени а также по формулам зависимости времени от факторов продолжительности. Аналитически – расчетный метод позволяет сократить трудоемкость установления норм так как отпадает необходимость в наблюдениях и применяется в условиях массового крупносерийного серийного типов производства.
Аналитически – исследовательский метод используют при отсутствии нормативных данных.
Опытно – статистический метод установления норм заключается в определении норм на основе опыта нормирования аналогичных деталей и данных о фактических затратах на их изготовление. Этот способ не способствует повышению производительности труда рабочих.
Виды норм и их характеристики
Труд работников должен нормироваться по технически – обоснованным нормам. Под технически – обоснованной нормой понимают нормы затрат труда установленные аналитически – исследовательскими методами применительно к определенным организационно – техническим условиям данного производства на основе анализа техники технологии организации труда и производства и условий труда на данном рабочем месте.
К технически – обоснованным нормам относятся:
-единые нормы – нормы установленные на основе межотраслевых и отраслевых нормативов по труду;
-нормы установленные по местным нормативам по труду являющиеся более прогрессивными чем межотраслевые или отраслевые нормативы;
-местные нормы установленные аналитическим методом нормирования с учетом технических данных о производительности оборудования результатов изучения затрат рабочего времени требований научной организации труда.
Наряду с технически – обоснованными нормами на предприятии также имеются временные и разовые нормы.
Временные нормы устанавливаются на период освоения новой продукции сроком до 3-х месяцев. Разовые нормы устанавливаются на отдельные работы носящие единичный характер (внеплановые аварийные).
Порядок просмотра норм времени
Для этого проводят целевой анализ качества норм процент выполнения и перевыполнения их анализ затрат рабочего времени.
Разрабатывают календарный план пересмотра действующих норм с разбивкой по кварталам доводя до цехов отделов разрабатываются мероприятия проводятся организационно – разъяснительные работы с рабочими.
Пересмотренные нормы времени доводятся до рабочих согласовываются с мастером начальником цеха председателем цехкома и через месяц вступают в действие.

Содержание МОЕ.doc

ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 10
1. Назначение детали .10
2. Анализ технологичности конструкции детали . ..11
3. Определение типа производства ..13
3.1. Определение типа производства расчетным методом .14
4. Обоснование способа получения заготовки .. 17
5. Анализ способов получения поверхностей . 21
6. Обоснование выбора технологических баз . ..22
7. Анализ существующего технологического процесса . ..23
8. Расчет припусков 24
9. Расчет режимов резания .. .30
10. Расчет технической нормы времени . 46
КОНСТРУКТОРСКАЯ ЧАСТЬ .. 54
1. Приспособления для фрезерования . . 54
1.1. Расчет приспособления для фрезерования .55
1.2. Расчет точности станочного приспособления .. ..57
2. Приспособления для сверлений отверстий .. 59
2.1. Расчет приспособления для сверления . .60
2.2. Расчет точности станочного приспособления . ..62
3. Контрольное приспособление .. 64
СПЕЦИАЛЬНАЯ ЧАСТЬ . .67
1. Актуальность и проблемы использования сборных
конструкций с СМП . 67
2. Устранение недостатков сборного инструмента с СМП 70
3. Заявка на изобретение сборного режущего инструмента (Конструкция №1) 73
4. Заявка на изобретение сборного режущего инструмента (Конструкция №2) .. 80
5. Заявка на изобретение сборного режущего инструмента (Конструкция №3) . . 88
6. Силовой расчет сборного инструмента с подвижной клиновой опорной пластиной . . 95
7. Выводы по разделу .98
ОРГАНИЗАЦИОННАЯ ЧАСТЬ . .99
1. Организация инструментального хозяйства .. .99
1.1. Задачи и состав инструментального хозяйства ..99
1.2. Планирование потребления инструмента 100
1.3. Организация восстановления инструмента . .101
1.4. Организация инструментального хозяйства в цехе 102
2. Определение минимального размера партии деталей и срока запуска партии деталей в производство .. .103
БЕЗОПАСНОСТЬ И ЭКОЛОГИЧНОСТЬ ПРОЕКТА .. .105
1. Основные производственно-опасные и вредные факторы при механической обработке детали - «направляющей» 105
2. Технические требования к оборудованию и инструменту гарантирующие безопасность труда 106
3. Размещение оборудования и организация рабочих мест 107
4. Мероприятия по выполнению санитарно-гигиенических норм и правил техники безопасности 107
5. Мероприятия по выполнению противопожарной
6. Средства индивидуальной защиты работающих . 109
7. Приемы безопасной работы . 110
8. Электробезопасность оборудования . ..110
9. Освещенность рабочих мест . 111
10. Экологичность проекта 112
11. Чрезвычайные ситуации 115
12. Выводы и предложения ..117
ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ . 118
1. Расчет стоимости оборудования и инструмента ..119
2. Определение дополнительных капитальных вложений 123
3. Расчет себестоимости деталей . ..124
4. Расчет численности рабочих участка . .125
5. Расчет фонда заработной платы 126
6. Расчет расходов на содержание и эксплуатацию
оборудования . ..129
7. Расчет затрат на текущий ремонт оборудования
8. Расход малоценного и быстроизнашиваемого инструмента 134
9. Расчет технологической себестоимости детали . 139
10.Расчет технико-экономических показателей участка .. 139
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ . ..142

КОНСТРУКТОРСКАЯ Часть.doc

КОНСТРУКТОРСКАЯ ЧАСТЬ
1. Приспособления для фрезерования паза 160Н9 и бобышки 40
В проектируемом технологическом процессе существуют три операции выполняемые на горизонтально-фрезерном станке мод. 6Р83. Для осуществления этих технологических операций необходимо спроектировать приспособление для операции 005 а именно для фрезерования бобышки 40 в размер 295 и паза в размер 160Н9. Приспособление целесообразно оснастить гидроцилиндром так как это позволяет сделать его более компактным из-за меньших габаритов по сравнению с пневмоцилиндрами.
Кинематическая схема приспособления
ДП.ТМ.98.36.37.02.021 ПЗ
Принцип работы приспособления.
В данном приспособлении 4 гидроцилиндра. Приспособление устанавливается на стол горизонтально-фрезерного станка 6Р83. Затем деталь (поз.2) устанавливается в приспособление. Так как приспособление гидравлическое то оно работает с помощью жидкости – масла. Масло нагнетается от гидростанции через насосы. Поворотом рукоятки масло подается в верхнюю полость цилиндра (поз.3) тем самым давит на поршень со штоком. Последний в свою очередь взаимодействует с прихватом (поз.1) и деталь зажимается. При повороте рукоятки в обратную сторону масло нагнетается в нижнюю полость гидроцилиндра. Поршень со штоком поднимают прихваты и деталь снимается с приспособления.
1.1. РАСЧЕТ ПРИСПОСОБЛЕНИЯ ДЛЯ ФРЕЗЕРОВАНИЯ
Расчет проведем для одного гидроцилиндра.
Усилие необходимое для зацепления заготовки:
где Ррез – сила резания кг;
f1 и f2 – коэффициенты трения;
К =25 – коэффициент надежности закрепления.
ДП.ТМ.98.36.37.02.211 ПЗ
Тогда для одного гидроцилиндра:
Условия прочности на срезе:
где R – срезающая сила;
= 216 106 Нм - допускаемое напряжение среза.
Принимаем шпильку М20.
Выбираем прихват по ГОСТ 4735-69. У выбранного прихвата =70 мм =90 мм.
Принимаем гидроцилиндр Д 7021-4007 СТП 1-75.
У данного гидроцилиндра:
Диаметр поршня (Дп)=60 мм; диметр штока (Дшт)=28 мм; ход штока (hn)=40 мм;
Определяем силу на штоке:
где Р – удельное давление рабочей жидкости в масле;
1.2. РАСЧЕТ ТОЧНОСТИ СТАНОЧНОГО ПРИСПОСОБЛЕНИЯ
где - суммарная погрешность на обеспечение регламентирующего размера
- поле допуска на выполняющий размер 50Н14(+620)
где - погрешность базирования
ДП.ТМ.98.36.37.02.212 ПЗ
где - поле допуска на выполняемый размер 220Н11(+290);
- допуск на размер между установочными пластинами по 7 квалитету 46 мкм;
- допуск на изготовление установочных пластин по 7 квалитету
- погрешность обработки
- экономическая точность – 02 мм.
Т.к т.е - условие соблюдается.
2. ПРИСПОСОБЛЕНИЯ ДЛЯ СВЕРЛЕНИЙ ОТВЕРСТИЙ 38Н9 И 35Н9
В проектируемом ТП используется агрегатный станок предназначенный для сверления отверстий 38Н9 и 35Н9. Для данной операции спроектируем приспособление с гидроцилиндрами. Установка гидроцилиндров позволит нам уменьшить размеры приспособления в сравнении с пневмоцилиндрами.
Деталь (поз.1) устанавливается в приспособление на опорной пластине (поз.2). Затем поворотом рукоятки распределения масло от гидросистемы проходит через насосы и поступает в верхнюю полость гидроцилиндра (поз.3) и давит на поршень со штоком (поз.4) который в свою очередь взаимодействуя с прихватом (поз.5) заливает деталь. Для того чтобы снять деталь масло подается в нижнюю полость гидроцилиндра. Поршень со штоком поднимается вверх и шток взаимодействуя с прихватом поднимает прихват вверх.
Данное приспособление устанавливается на столе агрегатного станка. В приспособлении используется 2 гидроцилиндра а следовательно 2 прихвата расположенные под углом 90°.
ДП.ТМ.98.36.37.02.022 ПЗ
2.1. РАСЧЕТ ПРИСПОСОБЛЕНИЯ ДЛЯ СВЕРЛЕНИЯ
Схема действующих сил в приспособлении.
Для данной схемы усилие зажима определяется по формуле:
где - сила резания кг.;
К – коэффициент надежности закрепления.
Диаметр шпильки: (2.17)
ДП.ТМ.98.36.37.02.221 ПЗ
где - предел прочности при сжатии.
Выбираем прихват по ГОСТ 4735-69.
У выбранного прихвата 7011-0577.
Схема движения прихватов.
Принимаем гидроцилиндр Д7021-4007 СТП 1-75.
У данного гидроцилиндра: Диаметр поршня (Дп)=60 мм; диметр штока (Дшт)=28 мм; ход штока (hn)=40 мм;
где r - удельное давление рабочей жидкости в кгссм2;
h - коэффициент полезного действия.
2.2. РАСЧЕТ ТОЧНОСТИ СТАНОЧНОГО ПРИСПОСОБЛЕНИЯ
где - погрешность на обеспечение регламентирующего размера.
- поле допуска на выполняемый размер = 062 мкм;
где w - экономическая точность = 02 мм;
К1 – для массового производства = 06;
ДП.ТМ.98.36.37.02.222 ПЗ
eб – погрешность базирования (eб=0);
eз – погрешность закрепления;
eдет – погрешность установки.
где - погрешность зазоров;
- погрешность от переносов Р.И.
- погрешность установки приспособления на столе станка.
3. КОНТРОЛЬНОЕ ПРИСПОСОБЛЕНИЕ
Для проектирования контрольного приспособления выберем условия не параллельности от отверстий 35Н9 и 38Н9 и плоскости В. Допуск не параллельности составляет 012 мкм.
Принцип работы приспособления:
контролируемая деталь устанавливается на опорные пластины. Затем в отверстие 35Н9 и 38Н9 вставляется контрольный валик с индикаторами настроенными по эталонной детали фиксируется отклонение от параллельности оси.
Расчет фактической суммарной погрешности КИП
где - погрешность положения контролируемой детали;
где - погрешность базирования;
ДП.ТМ.98.36.37.02.223 ПЗ
- погрешность закрепления =0 т.к. измерения проводятся без закрепления;
- неточность изготовления элементов приспособления.
где - погрешность изготовления опорных пластин;
- погрешность контрольного валика.
- погрешность передаточного устройства (=0);
- погрешность изготовления эталонной детали (=02 мкм);
- погрешность средства измерения (=20 мкм);
- погрешность вызываемая измерительным усилием за счет контактной деформации;
где - измерительное усилие (=2Н);
- радиус измерительного наконечника (=5 мм);
- коэффициент зависящий от материала при наконечнике из твердого сплава =081.
- погрешность вызванная применением температуры.
где - размер измеряемого объекта равный 43 мм;
- коэффициент линейного расширения.
возможный перепад температур 10°.
Тогда =43×10-6×10=000696 мм=6 мкм.
Подставляем найденные значения в формулу 2.15 получаем:
Данное приспособление также можно использовать для проверки соосности отверстий 35Н9 и 38Н9 т.к.

Орган. Часть.doc

0РГАНИЗАЦИОННАЯ ЧАСТЬ
1. ОРГАНИЗАЦИЯ ИНСТРУМЕНТАЛЬНОГО ХОЗЯЙСТВА
1.1. ЗАДАЧИ И СОСТАВ ИНСТРУМЕНТАЛЬНОГО ХОЗЯЙСТВА
С точки зрения экономики машиностроительного производства инструментальное хозяйство является объектом первостепенной важности. Издержки производства на инструмент составляют значительную часть от 3-4 до 8-10% себестоимости изделия.
Задачей инструментального хозяйства является своевременное и бесперебойное питание цехов и рабочих мест высококачественным инструментом при минимальных расходах на его изготовление приобретение хранение и эксплуатацию.
Основные функции инструментального хозяйства:
) Проверка обеспеченности инструментом механообрабатывающих цехов на текущую производственную программу.
) Планирование потребности в инструментарии и запасных частей для ремонта приспособлений.
) Наблюдение за состоянием фонда инструмента в механообрабатывающих цехах.
) Организация централизованной заточки режущего инструмента.
) Проведение профессионального осмотра и ремонт приспособлений в соответствие с графиком плана предупредительного ремонта
) Получение нормированного инструмента из ЦИС (центральный инструментальный склад).
) Получение специального инструмента из инструментального цеха.
) Обеспечение сохранности инструментария в ИРК (инструментально-раздаточной кладовой) ведение учета инструмента и его движения в ИРК на рабочих местах.
) Списание и сдачу инструмента пришедшего в негодность оформление документов на удержание за сломанный и утерянный инструмент.
) Осуществление обслуживания рабочих мест инструментом.
ДП.ТМ.98.36.37.04.411 ПЗ
Организационная часть
Необходимо различать общезаводские и цеховые органы инструментального хозяйства которые осуществляют производство инструмента на заводе и закупку его на стороне централизованное хранение и выдачу инструмента цехам потребителям восстановление изношенного инструмента. Эти функции выполняют инструментальные цеха и центральный инструментальный склад (ЦИС) а так же отдел материально-технического обслуживания.
Инструментальные цеха изготавливают и восстанавливают инструмент. Центральный инструментальный склад принимает хранит и выдает инструмент цехам.
Цеховые органы инструментального хозяйства получают и хранят инструмент в хозяйствах необходимых для данного цеха выдают его на рабочие места. Эти функции выполняют инструментально-раздаточные кладовые а так же мастерские по централизованной заточке и текущему ремонту инструмента.
Управление инструментальным хозяйством осуществляет бюро инструментального хозяйства которое в свою очередь находится в ведение главного технолога.
1.2. ПЛАНИРОВАНИЕ И РЕГУЛИРОВАНИЕ ПОТРЕБЛЕНИЯ
Планирование и регулирование потребления инструмента включает определение расходного фонда годовой квартальной и так далее потребности в инструменте а так же установление расходных лимитов для цехов и участков.
Расходный фонд завода или цеха равен количеству инструмента которое может быть израсходовано заводом или цехом в течении определенного отрезка времени например в течение определенного отрезка времени например в течение года. Величина расходного фонда определяется умножением объема работ на норму расхода инструмента. Объем работ выражается в станко-часах загрузки отдельных видов оборудования.
Годовая потребность в инструменте определяется путем корректирования расходного фонда на величину недостатка или избытка по каждому типоразмеру инструмента которая выявляется путем сравнения нормы запаса с наличием в инструментально-раздаточных кладовых и центральном и инструментальном складе.
ДП.ТМ.98.36.37.04.412 ПЗ
1.3. ОРГАНИЗАЦИЯ ВОССТАНОВЛЕНИЯ ИНСТРУМЕНТА
Восстановление инструмента обеспечивает значительную экономию металла (инструментальных сталей и твердых сплавов) а так же затрат труда. В результате восстановления сокращается (до 20-25%) потребность завода в новом инструменте.
Инструмент подлежащий восстановлению группируется следующим образом:
-инструмент предназначенный для использования на других операциях без переделки;
инструмент у которого могут быть восстановлены первоначальные рабочие размеры в связи с чем технологическое назначение инструмента не меняется;
-инструмент который подлежит переделке на другие меньшие размеры;
-инструмент который может служить полуфабрикатом пригодным для изготовления пластинок и инструментов разных типов размеров;
-поле инструмента и стружка быстрорежущей стали направленные для получения отливок.
Примером инструмента предназначенного для использования на других операциях без переделки могут быть сверла изношенные по длине но пригодные для других технологических операций.
К инструменту у которого могут быть восстановлены первоначальные рабочие размеры относятся например фрезы и зенкеры с выкрошившимися частями отдельных зубьев: восстановление может быть осуществлено путем наплавки зубьев или углублением наковок заточкой либо фрезерованием.
Примером инструмента который может быть восстановлен на меньший диаметр являются развертки утерявшие рабочий размер. Восстановление в этом случае выполняется путем перешлифовки или отжига с дальнейшим механической обработкой.
При многократном восстановлении создается ряд последовательных размеров с рациональными разрывами между смежными размерами. Это сводит к минимуму механическую обработку и расход металла.
Многие инструменты особенно изготовленные из дорогих инструментальных сталей могут быть рационально использованы как полуфабрикат для изготовления инструмента других типоразмеров или пластинок. К этой группе относятся например отработанные червячные фрезы подлежащие переделке на цилиндрические для многолезвийного инструмента.
Наконец лом и стружка быстрорежущей стали могут быть рационально использованы в производстве литого инструмента например фрез. Наиболее экономичен двухслойный литой инструмент.
ДП.ТМ.98.36.37.04.413 ПЗ
Он обеспечивает возможность значительной (до 60-70%) при экономии быстрорежущей стали поскольку заготовка под наплавку выполняется из углеродистой стали а быстрорежущая сталь используется только для получения рабочей части инструмента.
1.4. ОРГАНИЗАЦИЯ ИНСТРУМЕНТАЛЬНОГО ХОЗЯЙСТВА В ЦЕХЕ
Основной задачей цехового инструментального хозяйства является своевременное обеспечение рабочих мест цеха доброкачественным инструментом при минимальных размерах эксплуатационного фонда.
Эта задача обычно осуществляется цеховыми органами - инструментально-раздаточной кладовой и мастерской централизованной заточки.
Цеховая инструментально-раздаточная кладовая принимает хранит выдает на рабочие места и учитывает движение инструмента в пределах закрепленного за ней эксплуатационного фонда. В производстве где на одном станке выполняются различные детали инструмент выдается преимущественно во временное пользование.
Выдача инструмента в постоянное пользование по инструментальным книжкам либо по требованиям заполняемым мастером.
Централизованная заточка осуществляется в мастерской заточки состоящей из производственного отделения обменной кладовой и контрольного пункта по приемке заточенного инструмента. Инструментально-раздаточная мастерская сдает в обменную кладовую партию затупленного инструмента и получает взамен такую же партию заточенного.
ДП.ТМ.98.36.37.04.414 ПЗ
2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ МИНИМАЛЬНОГО РАЗМЕРА ПАРТИИ ДЕТАЛЕЙ И СРОКА ЗАПУСКА ПАРТИИ ДЕТАЛЕЙ В ПРОИЗВОДСТВО
Расчет предварительной величины партии деталей проводится по формуле:
где tпз- подготовительно-заключительное время на партию деталей в минутах;
tшт- штучное время на операцию;
a- коэффициент учитывающий потерю времени на наладку.
Величина tпз и tшт берутся по ведущей операции.
Величина a определяется по таблице 4.1.
Nc- величина суточной потребности деталей данного вида.
где D- количество рабочих дней в году D=250.
Вс- величина суточной выработки деталей на ведущей операции.
где Ксм- количество смен Ксм=1;
Тсм- время смены Тсм=8час.
По формуле 4.2 получим:
По формеле 4.3 получим:
Из таблицы 4.1 найдем a=0045
ДП.ТМ.98.36.37.04.042 ПЗ
Тогда предварительная величина партии деталей по формуле 4.1 будет равна:
Скорректируем величину партии деталей до ближайшего целого числа обеспечивающего целое число партий в месячной программе выпуска данной детали:
n=105 при 8 партиях.
n=120 при 7 партиях.
Число смен работы станка на ведущей операции составит:
Периодичность запуска партии деталей в производстве:
ОРГАНИЗАЦИОННАЯ ЧАСТЬ

Введение.doc

Машиностроение поставляющее новую технику всем отраслям народного хозяйства и нефтегазовой промышленности определяет технический прогресс страны и оказывает решающее значение на создание материальной базы нашего общества. В связи с этим его развитию всегда придавалось и придается первостепенное значение.
Расширилось внедрение малоотходных и безотходных энерго и материалосберегающие технологических процессов и систем машин.
Перед машиностроением поставлены конкретные задачи:
- в первоочередном порядке обеспечить крепкую реконструкцию и опережающее развитие машиностроения нефтегазовой промышленности прежде всего вычислительной техники;
- предусмотреть опережающие темпов прироста выпуска продукции этих отраслей в 13-16 раза по сравнению со средним по машиностроению и нефтегазовой промышленности в целом;
- увеличить выпуск продукции машиностроения нефтегазовой промышленности и металлообработки в 15 раза;
- сократить в 3-4 раза сроки разработки и внедрения новой техники обеспечить чтобы все вновь создаваемые и осваиваемые виды техники по производительности и надежности превосходили не менее чем в 15-2 раза выпускаемую аналогичную продукцию;
- повышать в экономически оправданных пределах единичные мощности машин и оборудования снижать затраты на производство в расчете на единицу их производительности;
- широко внедрить гибкие переналаживаемые производства и системы автоматизированного проектирования автоматические линии машины и оборудования со встроенными средствами микропроцессов многооперационные станки с ЧПУ робототехнические роторные и поточно-конвейерные комплексы;
- увеличить в машиностроении и нефтегазовой промышленности применение прогрессивных конструкционных материалов прокатов из низколегированной стали фасонных и точных профилей металлических порошков и пластинок;
- снизить удельную металлоемкость машин и оборудования на 12-18% и на удельную энергоемкость на 7-12%.
В машиностроении в частности в нефтегазовой промышленности более 50% металлообрабатывающих станков работают в условиях серийного мелкосерийного и единичного производствах при этом удельный вес машинного (основного) времени составляет не более 20-40 %.
Применение систем с ЧПУ является наиболее эффективным средством повышения машинного времени и автоматизации производства что обеспечивает высокую технико-экономическую эффективность.
При использовании станков с ЧПУ наряду с повышением производительности сроки подготовки производства сокращаются на 50-60 % а общая производительность цикла изготовления продукции на 50-60 %.
Экономия средств на проектирование и изготовление оснастки 30-85 %. Основные преимущества станков с ЧПУ применяемых взамен универсального оборудования:
-повышение производительности труда за счет сокращения вспомогательного и машинного времени времени обработки на станках;
-повышение точности и идентичности детали сокращение брака и пригоночных работ в процессе сборки;
-точность обработки обеспечивается точность самих станков детали обрабатываются без кондукторов;
-повышается точность обработки в связи с изменением числа перестановок деталей в процессе обработки;
-функции оператора значительно сокращаются и сводятся к установке детали на станок снятие ее со станка и смене инструментов;
-обеспечивается экономия цеховых площадей предназначенных для хранения деталей в процессе производства готовых деталей приспособлений инструментов;
-период освоения производства новых деталей или деталей в которых произведены конструктивные изменения при работе на станках с ЧПУ сокращается благодаря более простой и универсальной технологической оснастки.
Применение систем программного управления позволит автоматизировать средства производства с максимальным обеспечением их мобильности т.е. возможности быстрой переналадки станков на другую работу сравнительно быстро и легко корректировать программу обработки а также включить конструктивные изменения в объекты производства. Применение систем программного управления позволит создать универсальные автоматические линии на которых обрабатываются разнообразные детали не затрачивая времени на переналадку. Хотя разработка систем представляет значительные трудности экономические преимущества не очень велики.