Расчет и проектирование металлорежущего инструмента

01_Титулка.doc

Міністерство освіти і науки України
Кіровоградський національний технічний університет
Кафедра: «Металорвзальні верстати та системи»
Проектування ріжучих інструментів
Курсова рорбота з дисципліни: «Ріжучий інструмент»

ЧертежFREZY.cdw

Fasonnyi rizec.m3d

Фасонный_резец.cdw

Фасонный резец.cdw

Спецификация.spw

Протяжка.cdw

Kursovyi_RI(Word 2007).docx

Міністерство освіти і науки України
Кіровоградський національний технічний університет
Кафедра: «Металорвзальні верстати та системи»
Проектування ріжучих інструментів
Курсова рорбота з дисципліни: «Ріжучий інструмент»
м. Кіровоград 2009 рік
0.Розрахунок протяжки ..3
0.Розрахунок фасонного різця 9
0.Розрахунок червячної фрези 14
Список використаної літератури ..20
Суть технології виготовлення деталей машин полягає в послідовному використанні різних технологічних способів дії на оброблювану заготівку з метою надати їй задану форму і розміри вказаної точності.
Одним з таких способів є механічна обробка заготовок різанням. Вона здійснюється металоріжучим інструментом і ведеться на металоріжучих верстатах.
Металоріжучі інструменти призначені для виготовлення різних деталей. При цьому ріжучі кромки інструменту упроваджуються безперервно або послідовно в матеріал заготівки зрізаючи його у вигляді стружки.
Металоріжучі інструмент являється одним з важливих знарядь виробництва.
Випущена достатня кількість літератури для їх розрахунку яка із зміною технології і новими вимогами все більше поповнюється. дино що потрібний правильно в них орієнтуватися і точніше використовувати її за призначенням.
0Розрахунок круглої протяжки
Матеріал протяжки вибираємо по таб.1 (2) для сталі з міцністю GB=598Мпа рекомендується сталь марки ХВГ.
Конструкція протяжки і Dхв
Конструкція протяжки – зварна з хвостовиком з сталі 45.
Діаметр хвостовика находиться по таб.3 (2). Приймаємо Dхв =35мм.
Вибір максимально допустимого навантаження
Максимально допустиме навантаження хвостовика Pдоп.хв=18350кг.
Максимально допустиме навантаження по паспорту станку Рмакс=0.9Q=0.920000=18000кг.
Приймаємо за розрахункове допустиме навантаження по паспорту станку Рмакс .
Розрахунок глубини стружечних канавок.
Максимальна глубина стружечних канавок:
RZ=30 кгмм2 – приймається по таб.8 (2).
Вибираємо число зубців одначасно працюючих ZP
Виконаємо розрахунок едкількох варіантів:
Вибираєм по таб.9 (2)
Шаг обдирочних зубців tОБ
Визначення № профіля групи h b в мм.
Профіль стружечної канавки вибираєм по таб.10 (2) в залежності від tОБ при умові h≤hmax
h- глубина стружечної канавки
b- глубина стружечної канавки
Визначення максимальної подачі на зуб Szmax.
Максимальну подачу на зуб (на секцію) по поміщаємості в залежності від h і l (приймаймо по таб.11 (2)). Береться Szmax. відповідно ближайшій білбшій до заданої довжини протягування
Рекомендована для сталі ХВГ таб.13 (2) SzОБ=003-012мм з цього слідує що вибрана подача в межах допустимого.
Передній кут обдирочних зубців ОБ0.
Передній кут обдирочних зубців ОБ0 вибираємо по таб.14 (2)
По таб.15 (2) перевіряємо DШЛ.КР=35≥30мм для заточки кут встановлення шліфовального круга =400.
В якості ЗОР по таб.18 (2) приймаємо – сульфофрезол.
Розрахунок кількості зубців в секції ZC.
ZC приймається від 2 до 5 до отримання SzР ≥Szmax .
Зусилля різання яке приходиться на 1мм довжини ріжучої кромки
km=1 k=1 kОХ=094 kЗН=1- вибираємо по таб.18 (2)
В таб.17 (2) знаходемо ближче менше значення Pz до розрахункових
Подачу на зуб (секцію) допустиму максимальним зусиллям протягування назначаємо по таб.17 (2) відповідно принятим значенням Pz для кожного варіанта.
Так як SzР для 1-го вар. отрималось більше Szmax то вар. 234 з більшим Zc для Zp=7 не розраховуються
Так як SzР для 5-го вар. отрималось більше Szmax то вар. 678 з більшим Zc для Zp=6 не розраховуються
Так як SzР для 9-го вар. отрималось більше Szmax то вар. 101112 з більшим Zc для Zp=8 не розраховуються
Так як SzР для 13-го вар. отрималось більше Szmax то вар. 141516 з більшим Zc для Zp=5 не розраховуються
Подачу на зуб (секцію) на обдирочних зубцях приймаємо меншою за SzР
Розрахунок припусків.
Повний припуск на протягування
A=Dmax- D0=42.525-40.062=2.463мм
Припуск на першу двухзубу обдирочну секцію
Припуск на перехідні зубці вибираємо по таб.19 (2) в залежності від SZоб
Припуск на чистові зубці вибираємо по таб.20 (2). Для 2-го класа точності(1955рік) =014мм
Припуск на обдирочні зубці:
АОБ=А-( А1+ АПЕР + АЧИСТ)
Визначення числа обдирочних секцій.
Число обдирочних секцій без 1-ї
Округляємо до ближчого цілого
Зменшена подача на зуб (на секцію) на одній із обдирочних секцій
Подача на зуб на перехідні зубці визначаємо по таб.19 (2)
Подача на зуб на чистові зубці визначаємо по таб.20 (2)
Скоректоване значення обдирочних зубців
SZум SZПЕР - іОБ’= іОБ-1
Визначення кількості обдирочних зубців
Zоб=Zc іОБ’+2 зуба 1 – ї обдирочної секції
Розрахунок довжини обдирочної частини
Вибір оптимального варіанта.
Порівнюючі отримані довжини в залежності від подачі на зуб оптимальним варіантом приймаємо – 1-ий.
Наступні розрахунки ведемо для оптимального варіанта.
Число переходних секцій.
іПЕР =1 – вибрали по таб.19 (2).
Число переходних зубців ZПЕР.
Довжина перехідної частини.
lПЕР= ZПЕР tПЕР =213=26мм
Число чистових зубців Zчист.
Число чистових зубців визначаємо по таб.20 (2) Zчист=2.
Крок чистових зубців.
Крок чистових зубців tчист приймаємо по таб.21 (2).
Крок чистових зубців перемінний. Перемінність кроку визначаємо по таб.21 (2).
Довжина чистової частини
lчист= tчист=9+10=19мм.
Діаметр калібруючих зубців
Число калібруючих зубців Zк.
Число калібруючих зубців знаходемо за таб.22 (2) Zк=6.
Крок калібруючих зубців.
Крок калібруючих зубців визначаємо по таб.21 (2).
Крок чистових зубців калібруючих. Перемінність кроку визначаємо по таб.21 (2).
Перемінність:9-10-11-9-10-11мм.
Довжина калібруючої частини.
lк= tк=9+10+11+9+10+11=60мм.
Загальна кількість зубців.
Z=Zi= Zоб +ZПЕР+ Zчист+ Zк=30+2+2+6=40
Довжина ріжучої частини протяжки Lp.
Lp=lОБ+ lПЕР + lчист + lк=390+26+19+60=495мм
Призначення передніх та задніх кутів
Передні кути перехідних чистових і калібруючих зубців назначаємо по таб.14 (2)
ПЕР=180 ; ЧИСТ=К =200
Кут встановки шліфувального круга =600.
Задні кути перехідних чистових і калібруючих зубців назначаємо по таб.16 (2)
ЧИСТ= ПЕР =30 ; К=10 ;ЧИСТ=20.
Число викружок на відповідних зубцях.
Число викружок на відповідних зубцях приймаємо по таб.23 (2)
NОБ=8; NПЕР=8; NЧИСТ=8;
Ширина викружок і її радіус.
Ширину викружок на відповідних зубцях приймаємо по таб.23 (2)
GОБ= GПЕР= GЧИСТ=85мм
Радіус викружок і радіус шлфольного круга
RВ.ОБ= RВ.ПЕР= RВ.ЧИСТ=36мм
RК.ОБ= RК.ПЕР= RК.ЧИСТ=30мм
Діаметр і довжина передньої направляючої.
DП.П= Dмін=40мм lПП=075 l=075 85=637564мм.
Довжина перехідного конуса.
Довжина перехідного конуса визначаємо по таб.28 (2) lПК=20мм.
Довжина протяжки від переднього торця до першого зуба.
Довжину протяжки від переднього торця до першого зуба визначаємо по таб.25 (2)
L1=280+h’= 280+85=365мм;h’=l
Діаметр і довжина задньої направляючої.
DЗ.Н= Dмак=425 +0025мм
lЗН=20 – визначили по таб.29 (2)
L=Lp+ L1+ lЗН=495+365+20=880мм
0 РОЗРАХУНОК ТАНГЕНСАЛЬНОГО ФАСОННОГО РЗЦЯ
1.0 Розробка розрахункового креслення деталі
2.0 Вибір матеріала ріжучої частини різця
3.0 Вибір типу і конструкції різця геометричних параметрів ріжучої частини різця
4.0 Вибір габаритних розмірів різця
5.0 Знаходження аналітичним способом розмірів профіля різця
6.0 Знаходження креслерських розмірів профіля різця
7.0 Розробка робочого креслення різця
Матеріал заготовки: латунь.
Тип різця: тангенчіальний.
Визначаємо середні розміри в вузлових точках деталі
dci=dni +0.5(eSs+eii). – для прямолінійних ділянок.
Для криволінійної ділянки спочатку визначемо координати центра дугової ділянки 6-11 використовуючи формули:
Радіус ri і відстань до базового торця проміжних точок обчислюємо за формулами:
XI=rI=X0+ ZI= I=arcsin[(SZ0-S(ln+lnp)r0] G=-1 G1=-1 S=+1. φ=-1027 град
Розрахунки зводемо до таблиці.
Враховуючи конструкціні параметри деталі призначаємо матеріал різця – швидкоріжуча сталь Р6М5 ГОСТ 19266-73.
За вихідними даними тип різця: тангенсіальний.
Визначаємо максимальну висоту прфілю різця:
По таб.3 (1) вибираємо конструктивні параметри різця:
С=35мм h=14мм a=576мм e=25мм
Геометричні параметри різця в базовій точці 1: λ=0 =0. =10.
4.0 Вибір габаритних розмірів
Габаритним розміром являеться Lp=L1+L2+L3=70+5+4=79мм
де L1 – довжина деталі L2- розмір під відрізання деталі L3- розмір для перекриття ріжучих кромок.
А також призначаємо модель станка для виконання робіт- 1Б240-6-6А.
Аналітичне профілювання ведемо за методикою наведеною в (2).
Розрахунки записуємо в таблицю 2.
=arctg(tgsinλ)= arctg(tg10sin0)=00
Розробку креслення ведемо за методикою (1)
0 РОЗРАХУНОК ФРЕЗИ ЧЕРВЯЧНО ЧИСТОВО.
1.0 Розрахунок необхідних геометричних параметрів зубчатої передачі
2.0 Розрахунок параметрів вихідного утворюючого червяка фрези
3.0 Розрахунок параметрів ріжучої частини фрези
4.0 Розробка робочого креслення різця
нструмент: фреза червячна чистова
m=2.5мм z1=42 z2=100 =00 Напрямок витків: X1=0.537 X2=0.512
Cтепінь точності: Ст6-Н Номер вих. контура: 1 =200 ha*=1 ri*=0.3799 c*=0.25 ГОСТ 13755-68
Ділильна міжосьова відстань
суми: XS= X1+ X2=0.537+0.512=1.094
різниці: XD= X2- X1=0.512-0.537=-0.025
Кут профілю торцевий
t=arctg(tgcos)= arctg(tg20cos0)=200
Кут зачеплення передачі
invtw=invt+(2 XS(D)tg)( z1+z2)=inv20+(21.094tg20)(100+42)=0.0205122
Початкова міжосьова відстань
aw=acostcostw=177.5cos20cos2209’55’’=180.0857мм
Ділільний діаметр шестерні
d2=m z2=2.5100=250мм
Початковий діаметр шестерні
dw1=2 aw(U+1)=2180.08573.38=106.559мм
dw2= dw1U=106.559238=253603мм
Коефіцієнт зрівноважуючого зміщення для зачеплення:
Δy= XD-(( aw-a)m)= -0.025-(180.0857-177.5)2.5=-1.05928мм
Δy= XS-(( aw-a)m)= 1.094-(180.0857-177.5)2.5=0.05972мм
Діаметр вершин шестерні
da1= d1+2m(ha*+ X1- Δy)= 105+22.5(1+0.537-0.05972)=112.3864мм
da2= d2+2m(ha*+ X2- Δy)= 250+22.5(1+0.512-0.05972)=2572614мм
Діаметр впадин шестерні
df1= d1-2m(ha*+ c*- X1)=105-22.5(1+0.25-0.537)=101.435мм
df2= d2-2m(ha*+ c*- X2)=250-22.5(1+0.25-0.512)=246.31мм
Висота зуба шестерні:
h1=( da1- df1)2=(112.3864-101.435)2=5.4757мм
h2=( da2- df2)2=(2572614-246.31)2=54757мм
Основний діаметр шестерні
db1= d1cost=105cos20=98.6677мм
db2= d2cost=250cos20=23492315мм
Кут профілю но окружності вершин шестерні:
а1=acos(db1 da1)= acos(98.6677 112.3864)=28012’
а2=acos(db2 da2)= acos(234923152572614)=2408’
Радіус кривизни в нижній точці активного профіля шестерні:
P1= awsin(tw)+ db2tg2=180.0857sin2209’55’’+23492315tg202=110.738мм
P2= awsin(tw)+ db1tg2=180.0857sin2209’55’’+98.6677tg202=859415мм
Радіальний зазор в передачі:
С12= c*m= 0.252.5=0.625мм
Нормальний кут профіля
Число витків утворюючого чурвяка
Ділильний кут підйому витків:
Висота ділильної головки витка утворюючого червяка
ha0=m( ha*+ c*)=2.5(1+0.25)=3.125мм
Висота зуба утворюючої червяка:
h=2m( ha*+ c*)=22.5(1+0.25)=625мм
Ділильний діаметр утворюючого червяка розрахунковий:
d0Р=mz0sin0=2.5*1sin1.5=95.5038мм
Діаметр поверхності вершин утворюючого червяка розрахунковий
da0Р= d0Р+2 ha0=95.5038+23.125=10175мм
Приймаємо da0Р=102мм
Уточнений ділильний діаметр утворюючого червяка
d0= da0-2 ha0=102-23.125=9575мм
Ділильний кут підйому витків уточнений:
=arcsin(m z0 d0)= arcsin(2.5 19575)=1049’
Нормальний крок утворюючого червяка:
Осьовий крок утворюючого червяка:
PX0= Pn0cos0=7.8539 cos1049’=7.8566мм
Хід витків утворюючого червяка:
PZ0= PX0 z0=7.8566 1=7.8566мм
Ділильна товщина зуба утворюючого червяка нормальна :
Sn0=0.5 Pn0+ΔS=0.5 7.8539+0.01019=393714мм
ΔS=2EHStg=20.014tg20=0.01019мм
Осьова ділильна товщина зуба:
SX0= Sn0 cos0=393714 cos1049’=3.9384мм
Z=b φ=2.4 046757=161474
Приймаємо по ГОСТ 9324-80. Z=10
φ=arccos((da0-2 h1) da0)= arccos((102-2 5.4757) 102)=26047’=0.46757рад
Задній кут на вершині зубця:
Величина затилування першого:
K1= da0tgВZ= 102 tg1010=5.65мм
K2=15 K1=15 5.65=8.47мм
Розрахунковий діаметр початкових гвинтових стружечних канавок:
dрас= da0-2 ha0-2 K1=102-2 3.125-2015.65=94.62мм
Кут нахилу гвинтової стружечної канавки:
=arctg(m z0 dрасcos0)= arctg(2.5 1 94.62cos1049’)=1050’
Крок стружечних канавок:
T= PZ0tg2 =7.8566 tg21050’=11457.73мм
Напрямок стружечних канавок зворотній напрямку витків.
Радіус заокруглення вершини зуба фрези:
К0=С12(1-sinn)= 0625(1-sin20)=0949мм
Радіус заокруглень профіля ножки зуба фрези:
f0=0.3m=0.32.5=0.75мм
Глубина стружечної канавки:
H=h0+r+0.5(K1+ K2)= 625+2+0.5(5.65+8.47)=20.37мм
Діаметр посадочного місця отвору фрези:
dotv= da0-2H-2t=102-220.37-275=46.26мм Приймаємо значення 40мм.
Діаметр буртиків фрези:
Db= da0-2H-5=102-220.37-5=56.26мм Приймаємо значення 56мм
Довжина нарізаної частини фрези:
Розробку робочого креслення виконуємо на основі розрахованих даних.
Список використаної літератури:
Расчет червячних фрез для эвольвентних колес. Надеин В.С.-Кировоград:КИСХ1989. -23с.
Протяжки переменного рез. Маргулис.1955.
Расчет фасонных резцов. Надеин В.С.-Кировоград:КИСХ1989. -20с.
Основы проектирования деталей машин. В.Л. Устиненко.- Харьков 1983-183с.
Справочник инструментальщика. И.А. Ординарцев.-Л.:Машиностроение1987.-846с.
Справочник металиста в 5-ти т. Т3. А.Н. Малов.-М.:Машиностроение1977.-748с.

Червячна_фреза.cdw

Chervichna freza.cdw

detal от меня.frw