Проектирование и выбор инструментального оснащения для обработки детали стакан

Чертеж резца.cdw

КТУ.РК.6.090202.20.Р
Пластина ріжуча 0046 ГОСТ25398 - 82 матеріал пластини із
твердого сплаву Т5К10 ГОСТ 3882-74
Матеріал державки різця - сталь 45 по ГОСТ 1050-88
Матеріал припою - латунь Л68 або іншої марки по ГОСТ
527-70.Товщина слою припою 01 мм. Розрив слою припою не
перевищувати 15% його загальної довжини
Маркувати - КТУ.7090202.Т5К10

Титул і змвст.docx

Міністерство освіти і науки України
Криворізький технічний університет
Кафедра технології машинобудування
«Проектування та вибір інструментального оснащення
для обробки деталі типу «Стакан» з дисципліни
«Ріжучий інструмент»
КТУ. РК 6.090202.09.20. З
ВИБР СТАНДАРТНИХ РЗАЛЬНИХ НСТРУМЕНТВ 5
1. Аналіз технологічності конструкції заданої деталі5
2. Вибір та обгрунтування послідовності обробки поверхні 6
3. Вибір металорізальних верстатів та інструментів по обробці
4. Вибір параметрів різальної частини інструментів 9
5. Розрахунок конструктивних параметрів різального інструмента 11
6 Вибір типорозміру різальних інструментів 13
ПРОЕКТУВАННЯ СПЕЦАЛЬНОГО НСТРУМЕНТА15
РОЗРОБКА НСТРУМЕНТАЛЬНОГО НАЛАГОДЖЕННЯ 17
1.Вибір допоміжних інструментів 17
Додаток А. Нумерація поверхонь деталі Стакан21

стакан А2.cdw

Сталь 45 ГОСТ1050-88
КТУ.РК.6.090202.09.20.С
Невказанні радіуси 5 мм.

Пз до курсового.docx

В процесі призначення стандартної та проектування нової інструментальної оснастки виникає велика кількість проблемних питань які пов'язані із необхідністю виконання технічних вимог що поставлені конструкторами перед виробництвом. Також ріжучий інструмент пов'язаний з експлуатацією складного обладнання металорізальних верстатів тому етап вибору інструментальної оснастки дуже важливим та водночас трудомістким адже від нього залежить якість деталей які є основною продукцією машинобудівної галузі.
КТУ. РК 6.090202.09.20 В
Переоцінка наявних методів проектування визвано такими чинниками як комплексна механізація та автоматизація виробничих процесів переоснащення машинобудівних підприємств сучасними металообробними верстатами та новим інструментом модернізація ріжучого інструменту та нові матеріали його виготовлення повсюдне впровадження в практику технології вибору інструментальної оснастки електронних обчислювальних машин.
Отже сучасне технологічне проектування це комплексна система взаємодії засобів і методів що зумовлюють створення високоякісної технологічної документації на основі широкого використання стандартних технологічних вирішень.
Мета даного курсового проекту з різального інструменту вибір та проектування інструментальної оснастки деталі типу «Стакан» в умовах дрібносерійного виробництва.
Особливістю автоматизації в дрібносерійному виробництві є потреба у створенні гнучких виробничих систем які здатні автоматично переходити з обробки деталей одного типорозміру на інший. У вирішенні цих задач провідну роль відіграють верстати з ЧПК та багатоцільові верстати. Адже використання одного такого верстата дозволяє замінити декілька фрезерних свердлильних та розточних верстатів при цьому значно підвищується продуктивність (в 2 3 рази) внаслідок скорочення допоміжного часу (в результаті автоматизації циклу обробки та автоматичної заміни інструменту).
В умовах реально діючих підприємств під час виготовлення деталей для зменшення можливого браку на окремих операціях можуть призначатися завищені значення припусків. В першу чергу це поясняється використанням застарілого обладнання. Наслідком цього є підвищення вартості заготовок а також збільшення вартості механічної обробки.
Тому при виборі та проектуванні інструментальної оснастки в даному курсовому проекті була зроблена спроба використовувати оптимальний ріжучий
інструмент та їхні характеристики. Рішення приймались з урахуванням рекомендацій ГОСТів.
КТУ. РК 6.090202.09.20
Внаслідок виконання курсового проекту були отриманні практичні знання та навички що потрібні не тільки при виконанні дипломного проекту але і при роботі на виробництві.
КТУ. РК 6.090202.09.20 ВС
ВИБР СТАНДАРТНИХ РЗАЛЬНИХ НСТРУМЕНТВ
1. Аналіз технологічності конструкції заданої деталі
Деталь стакан складовою частиною черв’ячного редуктора. Стакан з’єднаний з корпусом та використовується у якості корпусу для підшипників кочення у котрих насаджений вал черв’ячного колеса. Стакан має форму тіла обертання але при цьому обертові рухи він не здійснює. Закріплюється стакан за допомогою отворів у фланці деталі. Поверхні посадок підшипників у стакан та поверхні посадки деталі стакан у корпус виконані з шорсткістю Rа 32 і мають призначений допуск співвісності. Ці поверхні повинні бути виконані відповідно до вимог креслення для забезпечення тривалого експлуатаційного терміну деталі. Стакан виготовлений зі Сталі 45 хімічний склад у таблиці 1.1.
Креслення деталі виконано на аркуші формату А2 за ГОСТ 2.104-68. Графи основного напису заповнені вірно і мають всі необхідні підписи. На кресленні зображено головний вид головний вид у розрізі та вид зліва. На креслені проставлені всі необхідні розміри квалітети точності та шорсткості. На креслені вказані такі технологічні вимоги: не вказані граничні відхилення розмірів за Н14 h14 радіуси що не вказані - 5 мм.
Таблиця 1.1. – Хімічний склад сталі 45 (ГОСТ 1050-74)
Таблиця 1.2. – Механічні властивості стали 45
2. Вибір обрунтування послідовності обробки поверхонь деталі
Керуючись кінцевими вимогами до точності і якості поверхонь деталей вибираю поступово застосовувані технологічні методи обробки сукупність яких забезпечить задану на робочому кресленні якість поверхні. Обрану послідовність обробки приводжу в таблиці 1.3.
Таблиця 1.3-Вибір і обрунтування послідовності обробки
Послідовність технологічних методів обробки
Розточування внутрішньої поверхні
Розточування чорнове Розточування чистове
Свердлення ∅ 20 розсвердлення ∅60
Фрезерування двох уступів
Свердління чотирьох отворів під різьбу
Свердління чотирьох отворів
Свердління шести отворів
Чорнове нарізання різьби
Чистове нарізання різьби
Свердління восьми отворів
3. Вибір металорізальних верстатів та інструментів для обробки поверхонь деталі.
З урахуванням кількості і змісту раніше передбачених технологічних методів обробки поверхонь необхідно вибрати тип металорізального обладнання та інструментів. Дані заносимо до таблиці 1.4.
Таблиця 1.4 - Вибір металорізальних верстатів та інструментів
Найменування операції
Тип і модель верстату
Токарно-гвинторізний 16К50
Ріцезь підрізний прохідний відігнутий з напаяною пластиною із твердого сплаву
Різець чистовий широкий з пластиною із твердого сплаву
Різець розточний для обробки наскрізних отворів
Мітчики машинні - ручні
Фреза торцева насадна з вставними ножами із швидкоріжучої сталі
4. Вибір параметрів різальної частини інструментів.
З урахуванням фізико – механічних параметрів матеріалу деталі виду обробки і використаних металорізальних верстатів для прийнятих металорізальних інструментів призначити матеріали різальної частини вибрати геометричні параметри і параметри з’єднувальної частини. Дані фіксую у таблиці 1.5.
Таблиця 1.5 – Вибір параметрів різальної частини інструментів
Матеріал різальної частини інструменту
Матеріал державки (корпуса хвостовика інструмента
Геометричні параметри ріжучої частини
Різець підрізний відігнутий з напаяною пластиною із твердого сплаву
КТУ.РК.6090202.07.24 КР
Свердло спіральне з конічним хвостовиком
5 Розрахунок конструктивних параметрів різального інструменту
Для одного з прийнятих типів інструментів вибираються найбільш навантажені умови роботи (чорнова обробка). З урахуванням умов різання (фізико-механічні властивості матеріалу деталі характеристики верстата і режимів різання) укрупнено визначаються сили різання. Прийнятий інструмент перевіряється на твердість і міцність для найбільш навантажених умов обробки.
різець – розрахунок державки на міцність та твердість
осьовий інструмент – розрахунок на міцність під дією обертового моменту і зусилля подачі.
фреза – розрахунок оправки на міцність під дією сумарного зусилля подачі;
протяжка – розрахунок на міцність під дією сумарного зусилля;
5.1 Розрахунок державки різця на твердість та міцність
Розрахунок державки різця підрізний відігнутий з напаяною пластиною із твердого сплаву на міцність та твердість ТУ 2-035-892-82 для чорнового обточування зовнішньої поверхні деталі стакан зі сталі 45 з =750 МПа(75кгсмм).
Найбільший діаметр деталі D = 560 мм глибина точіння t = 3 мм подача на оберт =03ммоб виліт різця l = 70 мм швидкість головного руху різання 110мхв.
а) В якості матеріалу для корпуса різця обираю сталь 50 з =650 МПа (65кгсмм)
Та допустимим напруженням на згин = 200МПа (20кгсмм)
б) Головна складова сили різання
Значення коефіцієнтів та показників степені формул для зовнішнього прокольного точіння сталі з границею міцності =750 МПа різцем з пластиною з твердого сплаву:
= 300; х = 1; у= 075;
- сумарний поправочний коефіцієнт;
в) При умові що h =16b ширина прямокутного перерізу різця дорівнюватиме:
Приймаємо найближчий більший переріз корпусу (b=12мм). Керуючись приведеними співвідношеннями отримуємо висоту різця h=16b=
Приймаємо h = 20мм. За ТУ 2-035-892-82 приймаємо параметри b×h =12×20.
г) Перевіряємо міцність та жорсткість корпусу різця:
Максимальне навантаження допустиме міцністю різця:
Максимальне навантаження що допускається жорсткістю різця;
де f=01(01мм) – допустима стріла прогину різця при чорновому точінні;
Е=2 МПа=2= 20000 кгсмм - модуль пружності матеріалу корпусу різця;
J – момент інерції прямокутного перерізу корпусу;
Різець має достатню міцність та жорсткість так як
6 Вибір типорозміру різальних інструментів
З урахуванням виду обробки типу інструменту параметрів різальної частини і габаритів визначених за умовою міцності призначаються типорозміри стандартних металорізальних інструментів. Дані занести в таблицю 1.6.
Таблиця 1.6 – Вибір типорозмірів інструментів
Найменування інструмента
Основні розміри інструмента мм
Матеріал різальної частини
Шифр інструмента ГОСТ
02-1117 ГОСТ 18877 – 73
12-0063 ГОСТ 18880 – 73
03-1131 ГОСТ 18879 - 73
∅20 ∅60 ∅67 ∅10 ∅207 ∅138 ∅26 ∅8 L100
D=160 мм; В=45 мм; d = 50 мм; z = 16
Проектування спеціального інструмента
КТУ. РК 6.090202.09.20 ПС
На основі аналізу методів обробки поверхонь та вибраних типів ріжучих інструментів виконуємо розрахунок спеціального ріжучого інструмента – різця фасонного.
Вихідні дані до розрахунку:
Ескіз операції для якої здійснюється розрахунок спеціального ріжучого інструменту що зображений на рисунку 2.1;
Тип і модель верстату;
Посадочне місце шпинделя верстата;
Матеріал деталі та визначення границі міцності.
Рисунок 2.1 – Ескіз операції
1 В якості матеріалу для корпуса різця обираємо вуглецеву Сталь 45 ГОСТ 1050-88 з = 610 МПа та допустиме навантаження на згин = 200 МПа.
2 Головна складова сили різання обчислюється за формулою (2.1).
3 При умові що ширина прямокутного перерізу корпусу різця обчислюється за формулою (2.2).
Приймаємо найблищий більший переріз корпуса (b=20 мм) враховуючи посадочне місце під різець даного станка. Користуючись приведеними співвідношеннями отримуємо висоту різця h=25 мм.
4 Перевіряємо міцність та жорсткість корпусу різця.
Максимальне навантаження що допускається міцністю різця:
Максимальне навантаження що визначається жорсткістю різця
де J – момент інерції перерізу різця що обчислюється за формулою
Отже обраний переріз різця задовольняє всі умовам міцності та жорсткості.
4 Вибір матеріалу ріжучої частини
Обираємо матеріал ріжучої пластини Т5К10 ГОСТ 3882-74 [6] та пластину 0046 ГОСТ 25395-82 [4].
У технічних вимогах вказуємо матеріал ріжучої пластини вид пластини матеріал державки. Невказані граничні відхилення становлять h14 IT142. Матеріал припою – латунь Л68 або іншої марки по ГОСТ 15527-70 розрив слою припою не повинен перевищувати 01мм розрив слою припою не повинен перевищувати 15% його загальної довжини. Маркувати – КТУ.7090202.Т5К10.
Розробка інструментального налагодження
нструментальне налагодження представляє комплекс ріжучих і допоміжних інструментів скомпонованих відповідно до конструкції деталі і змісту технологічної операції. нструментальний комплекс складається послідовно від основного ріжучого інструмента через набір допоміжних інструментів до посадкових поверхонь металорізального верстату (шпиндель). При проектуванні налагодження враховуються тип виробництва точність продуктивність і зручність обслуговування інструментального комплексу.
На рисунку 3.1зображений ескіз операції для якої виконується налагоджування горизонтально – розточного верстату моделі 2А 587.
Розробку інструментального налагодження проводимо на операцію нарізання метричної різьби М20. Операцію проводимо на радіально-свердлильному верстаті моделі 2А587 схема якого зображена на рисунку 3.2 та основні технічні дані у таблиці 3.2. Ескізи шпинделя та столу верстата зображені на рисунках 3.3 та 3.4 відповідно. Для здійснення цієї операції використовуємо мітчик. Вибір допоміжних інструментів здійснюємо приймаючи до уваги посадочне місце шпинделя верстата що представлене конусом Морзе №1 та зображеному на рисунку 3.2 та посадочні параметри інструмету. Таким чином по посадочним розмірам мітчика обираємо втулку перехідну швидкозмінну для мітчиків. По розмірам обраної втулки обираємо патрон для швидкозмінного інструмета. Вибранні допоміжні інструменти заносимо до таблиці 3.1.
1.Вибір допоміжних інструментів
З урахуванням параметрів оброблюваної поверхні способу базування деталі типу верстату й основних розмірів прийнятого стандартного ріжучого інструмента вибираємо допоміжний інструмент із вказанням його конструктивних параметрів. Дані зводимо в таблицю 3.1.
Таблиця 3.1 – Вибір допоміжного інструменту для радіально - свердлильного верстату моделі 2А 587.
Свердло спіральне 2301-3656 ГОСТ 10903- 77d = 173 мм L=140мм l =165 мм конус Морзе №3
D=12825 мм L = 112 мм a=180мм
продовження таблиці 3.1
21-1731 ГОСТ 3266-81
Втулка перехідна швидкозмінна жорстка для мітчиків 6143-0114 ГОСТ 15936-70
Зенківка 2353 – 0104
D=16 мм d = 10мм L=116 мм l = 24 мм конус Морзе №2
Рисунок 3.1 – Ескіз операції
Рисунок 3.3 – Ескіз шпинделя верстата 2А587
Рисунок 3.4 – Ескіз столу верстата 2А587
КТУ. РК 6.090202.09.20 Л
Металлорежущие станки: номенклатурный каталог. В 2-х ч. – М: ЦНИИмаш. 1989 1993.
Кузнецов Ю.И. Маслов А.Р. Байков А.Н. Оснастка для станков с ЧПУ: Справочник. - М.: Машиностроение 1983.-352с
Обработка металлов резанием: Справочник технолога. Под общ. ред. Панова А. А. – М.: Машиностроение 1988. – 736с.
Справочник инструментальщика. Под ред. Ординарцев И.А. – Л.: Машиностроение Ленинград. отделение 1987. – 846с.
Инструмент для металлообрабатывающих станков. Основные размеры и рекомендации по применению ч. 1 – Вып. 3 ч. 4. М. НИИинформации по машиностроению 1968. ч. 1. Вып. 3. Режущий инструмент: сверла зенкеры и развертки. Справочник для машиностроителя. (Изд. перераб. и доп.) 416с. ч. 4. Вспомогательный инструмент (Второе издание испр. и доп.) 502с.
Справочник технолога-машиностроителя. Под ред. Косиловой А.Г. и Мещерякова Р.К. – М.: Машиностроение 1985.- Т.1 Т.2.
Нефедов Н.А. Осипов К.А. Сборник задач и примеров по резанию металлов и режущему инструменту: Учебное пособие – М.: Машиностроение 1990. – 448с.
Резцы с твёрдосплавными пластинами ГОСТ 5688-61
Свёрла спиральные ГОСТ 12121-77
Свёрла спиральные. Технические условия. ГОСТ 2034-80.
Зенкеры ГОСТ 14953-80
Фрезы концевые ГОСТ 9140-78
Метчики машинно-ручныеГОСТ 3266-81
Серебряницкий П.П. Вспомогательный инструмент для металлорежущих станков. - Лениздат 1974.

Чертеж наладки.cdw

Зенківка 2353 - 0104
Втулка перехідна швидкозмінна
жорстка для мітчиків 6143-0114
Патрон для швидкозмінного
інструменту 6251-0181
КТУ.РК.6.090202.09.20.НС
Налагодження інструментальне
для операції свердління отвору
на радіально-свердлильному вертстаті