Проектирование конструкций металлорежущих инструментов с расчетами

Содержание

Оглавление

Введение

1 Проектирование первого инструмента

Введение к фрезе пальцевой модульной

1.1. Исходные данные:

1.2 Проектный расчёт

Термическая обработка

1.3 Технические требования на изготовление фрезы

2 Проектирование второго инструмента

Введение к фрезе фасонной

2.1 Исходные данные:

2.2 Проектный расчёт

Расчёт полей допусков

Термическая обработка

2.3 Технические требования на изготовление фрезы

3 Проектирование третьего инструмента

Расчет и проектирование концевой фрезы

3.3 Расчет инструментального блока на точность и податливость

Термическая обработка

3.5 Технические требования на изготовление фрезы

Список использованной литературы

Введение

Развитие машиностроения тесно связано с совершенствованием конструкций технологических машин и в первую очередь металлорежущих станков. Надежная и высокопроизводительная работа оборудования невозможна без комплектации его столь же надежным производительным режущим инструментом и инструментальной оснасткой. Являясь “слабым” звеном любой технологической системы, именно инструмент обеспечивает эффективность его работы.

Обработка резанием является одним из основных методов получения точных деталей машин. Если учесть, что требования к точности машин и приборов повышаются, становится бесспорной перспективность развития процессов механической обработки. Их универсальность и гибкость обеспечивает им преимущества перед другими способами изготовления деталей, особенно в единичном и мелкосерийном производстве.

Каждый режущий инструмент имеет рабочую и присоединительную часть. Присоединительная часть служит для соединения инструмента со станком. Она имеет базовые поверхности, которыми инструмент ориентируется относительно станка, и элементы передачи усилий со станка на инструмент. Рабочая часть отделяет срезаемый слой от заготовки и отводит стружку из зоны резания. Оптимальная конструкция рабочей части режущего инструмента обеспечивает высокую производительность и хорошее качество обработки.

Для повышения точности обработанных поверхностей и обеспечения требуемого расположения их друг относительно друга могут имеется специальные направляющие части.

Важнейшим элементом конструкции рабочей части является режущие лезвие, представляющее собой материализованное пространство ограниченное поверхностями, линии пересечения которых образуют режущие кромки нужной конфигурации.

Целью проектирования инструмента является создание оптимальной конструкции для конкретных условий использования. К задачам проектирования относят: разработку элементов конструкции рабочей, присоединительной и направляющих частей, а так же технические требования к ним. Решать задачи проектирования можно аналоговым проектированием и синтезированием.

1 Проектирование первого инструмента

Введение к фрезе пальцевой модульной

Пальцевая модульная фреза предназначена для нарезания фасонного профиля изделия. Профиль фрезы полностью совпадает с профилем впадины зубьев прямозубого эвольвентного колеса. Следовательно, расчет профиля этих фрез сводится к определению профиля впадины зубьев прямозубого колеса, подлежащего нарезанию этими фрезами.

Определение профиля фрезы производится в виде нахождения координат профилирующих точек для отдельных узловых точек профиля впадины зубьев колеса, задаваемых радиусами произвольно выбранных окружностей.

1.3 Технические требования на изготовление фрезы

При химико-термической обработке происходят характерные искажения формы деталей, наиболее трудно исправимые последующей механической обработкой, которые необходимо учитывать при проектировании: овальность резьбовых отверстий, изменение шага резьбы и размера зуба, продольное искривление, образование эллипса из круглого поперечного трубчатого сечения, относительное угловое смещение элементов сложных фигур.

Для уменьшения этих недостатков нужно, чтобы все поверхности фрезы в процессе термообработки как можно больше поглощали и отдавали тепла. Это достигается при соблюдении следующих условий:

1. Различие в массе и в толщине смежных участков должно быть минимальным, переходы между ними - плавными.

2. При конструировании инструмента необходимо обеспечить одинаковую жесткость по всем направлениям.

3. Элементы фрезы, требующие упрочнения, должны быть выделены конструктивно в отдельную группу.

4. Детали с закаливаемыми внутренними поверхностями имели отверстия для отвода газов.

2 Проектирование второго инструмента

Введение к фрезе фасонной

Фасонными называются такие фрезы, режущая кромка или профиль зубьев которых имеет фасонный, сложный контур. Фасонные фрезы широко используются в промышленности при наружной обработке разнообразных фасонных профилей. Они имеют достаточно простую конструкцию и технологию изготовления, при их эксплуатации не требуется специального оборудования.

2.3 Технические требования на изготовление фрезы

При химико-термической обработке происходят характерные искажения формы деталей, наиболее трудно исправимые последующей механической обработкой, которые необходимо учитывать при проектировании: овальность резьбовых отверстий, изменение шага резьбы и размера зуба, продольное искривление, образование эллипса из круглого поперечного трубчатого сечения, относительное угловое смещение элементов сложных фигур.

Для уменьшения этих недостатков нужно, чтобы все поверхности фрезы в процессе термообработки как можно больше поглощали и отдавали тепла. Это достигается при соблюдении следующих условий:

1. Различие в массе и в толщине смежных участков должно быть минимальным, переходы между ними - плавными.

2. При конструировании инструмента необходимо обеспечить одинаковую жесткость по всем направлениям.

3. Элементы фрезы, требующие упрочнения, должны быть выделены конструктивно в отдельную группу.

4. Детали с закаливаемыми внутренними поверхностями имели отверстия для отвода газов.

Шероховатость профиля и посадочного отверстия Rz1,25; биение опорных торцев 0,02 мм; биение профиля 0,03 мм; биение наружного диаметра 0,05 мм погрешность шага ±10 мкм; погрешность половины угла профиля ±20َ.

3.5 Технические требования на изготовление фрезы

При химико-термической обработке происходят характерные искажения формы деталей, наиболее трудно исправимые последующей механической обработкой, которые необходимо учитывать при проектировании: овальность резьбовых отверстий, изменение шага резьбы и размера зуба, продольное искривление, образование эллипса из круглого поперечного трубчатого сечения, относительное угловое смещение элементов сложных фигур.

Для уменьшения этих недостатков нужно, чтобы все поверхности фрезы в процессе термообработки как можно больше поглощали и отдавали тепла. Это достигается при соблюдении следующих условий:

1. Различие в массе и в толщине смежных участков должно быть минимальным, переходы между ними - плавными.

2. При конструировании инструмента необходимо обеспечить одинаковую жесткость по всем направлениям.

3. Элементы фрезы, требующие упрочнения, должны быть выделены конструктивно в отдельную группу.

4. Детали с закаливаемыми внутренними поверхностями имели отверстия для отвода газов.

Шероховатость профиля и посадочного отверстия Rz1,25; биение опорных торцев 0,02 мм; биение профиля 0,03 мм; биение наружного диаметра 0,05 мм погрешность шага ±10 мкм; погрешность половины угла профиля ±20َ.