• RU
  • icon На проверке: 0
Меню

Проектирование режущего инструмента: резца подрезного, концевой фрезы, сверла

  • Добавлен: 25.10.2022
  • Размер: 1 MB
  • Закачек: 0
Узнать, как скачать этот материал

Описание

Проектирование режущего инструмента: резца подрезного, концевой фрезы, сверла

Состав проекта

icon
icon
icon Содержание.docx
icon Вал.dwg
icon инструменты все.dwg
icon 4_Kontsevaya_freza.docx
icon Raschyot_sverla.docx
icon Raschyot_podreznogo_reztsa.docx
icon Введение.doc

Дополнительная информация

Контент чертежей

icon Содержание.docx

Выбор стандартных режущих инструментов 3
Проектирование сверла 8
Проектирование концевой фрезы14
Проектирование резца подрезного ..18

icon Вал.dwg

Вал.dwg
Сталь 18ХГТ-1-ТО ГОСТ 4543-21
Нормализовать. 2.Цементовать h0.4 0
64HRC. На шлифованных поверхностях допускается снижениме слоя цементации до 0.3 мм и твердости до 50 HRC. Резьбовые поверхности от цементации предохранить. 3.Общие допуски по ГОСТ 30893.1-2002: +t22. 4.Остальные технические требования по СТБ 1014-95.
64HRCэ. На шлифованных поверхностях допускается снижениме слоя цементации до 0.3 мм и твердости до 50 HRC. Резьбовые поверхности от цементации предохранить.

icon инструменты все.dwg

Резец токарный проходной отогнутый
КП.ОИ.МО21.2019.16.04.00.00
Резец подрезной отогнутый
КП.ОИ.МО21.2019.16.03.00.00
Сверло спиральное ø10
КП.ОИ.МО21.2019.16.02.00.00
Сталь 40Х до 55 НRC
КП.ОИ.МО21.2019.16.02.00.01
КП.ОИ.МО21.2019.16.02.00.02
КП.ОИ.МО21.2019.16.03.00.01
КП.ОИ.МО21.2019.16.03.00.02
КП.ОИ.МО21.2019.16.04.00.01
КП.ОИ.МО21.2019.16.04.00.02
КП.ОИ.МО21.2019.16.09.00.00.
КП.ОИ.МО21.2019.16.10.00.00.
КП.ОИ.МО21.2019.16.09.00.01
КП.ОИ.МО21.2019.16.09.00.02
Сталь 40х НRC 30..55
КП.ОИ.МО21.2019.16.10.00.01
КП.ОИ.МО21.2019.16.10.00.02
Конус Морзе №1 ГОСТ2557-82
КП.ОИ.МО21.2019.16.05.00.00
КП.ОИ.МО21.2018.14.05.00.00
КП.ОИ.МО21.2019.16.05.00.01
КП.ОИ.МО21.2019.16.05.00.02
КП.ОИ.МО21.2019.16.06.00.00
КП.ОИ.МО21.2019.16.06.00.01
КП.ОИ.МО21.2019.16.06.00.02
Метчик под резьбу М12
КП.ОИ.МО21.2019.16.07.00.00
КП.ОИ.МО21.2019.16.07.00.01
КП.ОИ.МО21.2019.16.07.00.02
КП.ОИ.МО21.2019.16.01.00.00
Шлифовальная головка
Белый элект- рокорунд 22А
КП.ОИ.МО21.2019.16.01.00.01
Нормализовать. 2.Цементовать h0.4 0
64HRCэ. На шлифованных поверхностях допускается снижениме слоя цементации до 0.3 мм и твердости до 50 HRC. Резьбовые поверхности от цементации предохранить.
Сталь 18ХГ ГОСТ4543-2016

icon 4_Kontsevaya_freza.docx

3. Проектирование концевой фрезы
Материал: детали Сталь 18ХГТ ГОСТ 4543-2016 твёрдость 217НВ.
Фрезы – один из самых распространенных видов инструмента. По назначению они делятся на фрезы для обработки плоскостей пазов уступов фасонных поверхностей прорезки отрезки обработки резьб и зубьев. По способу крепления – на фрезы хвостовые и фрезы насадные. По конструктивному исполнению – на фрезы цельные и сборные.
2 Материалы для изготовления фрезы
Режущая часть цельных фрез изготавливается из быстрорежущих сталей или твердых сплавов. При этом хвостовые фрезы из быстрорежущих сталей диаметром менее 12 мм изготавливаются цельными а более 12 мм делают сварным с хвостовиком из конструкционных сталей.
Выбор материала для режущей части осуществляется в соответствии с таблицей 3.1 [1]. Корпуса и хвостовики фрез изготавливаются из сталей 45 40Х 50Х 40ХНМА 50ХФА твердостью 30 55 HRCэ.
Таблица 3.1 – Выбор марки инструментального материала
Принимаем материал: рабочей части Р6М5 ГОСТ 19265-73;
Хвостовика – сталь 40Х.
3 Геометрические параметры фрезы
Основные параметры концевой фрезы типа 2 принимаем по ГОСТ 17026-71.
Диаметр фрезы D=14 мм;
Общая длина фрезы L=96 мм;
Длина рабочей части
Рисунок 3.2 – Основные элементы концевой фрезы
При изготовлении фрезы и ее заточке необходимо знать нормальный задний угол фрезы αN в сечении перпендикулярном главной режущей кромке. Он равен для цилиндрических концевых и дисковых фрез:
tg αN = tg αcos = tg 12 cos (30 45)= 025 03
принимаем tg αN = 03.
где α – значение заднего угла фрезы по таблице 3.2;
– угол наклона винтовых канавок фрезы о таблице 3.3.
Таблица 2.2 – Значения задних углов фрез град.
Таблица 2.3 – Значения углов наклона винтовых канавок и зубьев град.
4 Форма и размеры зубьев и стружечных канавок
Для обработки материала с твердостью НВ217 выбираем форму зуба представленного на рисунке 3.1.
Рисунок 3.3 – Профиль зуба фрезы
По ГОСТ 17026-71 принимаем значения:
Высота зуба h =3 мм;
Радиус зуба r = 2 мм;
Длина фаски f1 = 1 мм;
Угол наклона стружечных канавок для фрез типа 2 =35 45о.
Размеры конусов Морзе – по ГОСТ 25557.
Диаметр шейки d1 = 115 мм.
Таблица 3.4 – Геометрические параметры фрезы
угол наклона канавок

icon Raschyot_sverla.docx

2.Проектирование сверла
d = 101Н14; под резьбу М12.
Материал: детали Сталь 18ХГТ ГОСТ 4543-2016 твёрдость 217НВ.
Сверло – один из наиболее широко используемых типов режущих инструментов подразделяющихся на множество разновидностей: центровочные перовые спиральные для глубокого сверления и др. Наиболее распространены среди них спиральные сверла которые можно эксплуатировать в самых разнообразных условиях. Ниже излагается методология их проектирования которую можно с некоторыми поправками распространить и на другие типы сверл.
2 Выбор инструментального материала
Рабочая часть сверла изготавливается из различных марок быстро-режущих и твердых сплавов выбор которых может быть осуществлен в соответствии с рекомендациями. Присоединительная часть (хвостовик) для сверл с диаметром свыше 8 мм изготавливается из сталей 45 или 40Х и приваривается к рабочей части (рисунок 1) т.к. диаметр сверла больше чем 8 мм его изготавливают цельным.
Твердость рабочей части сверл 62 65 HRC хвостовика 40 50 HRC.
Рисунок 2.1 – Конструктивные элементы спирального сверла
Исходя из твердости обрабатываемого материала – 217НВ принимаем решение об изготовлении сверла из быстрорежущей стали Р6М5 ГОСТ 19265-73.
3 Геометрические параметры сверл
Геометрия сверла определяется в первую очередь обрабатываемым материалом согласно таблице 2.1.
Таблица 2.1 – Выбор геометрических параметров сверла град.
Задний угол и угол наклона винтовой канавки зависят от диаметра сверла и обрабатываемого материала.
Задний угол α определяем по формуле
Задний угол равняется
Угол наклона винтовой канавки определяем по формуле
Угол наклона винтовой канавки равняется
Расчетные значения α и округляются до ближайшего целого числа и равны α=13о =29о. Угол наклона поперечной кромки сверл диаметром до 16 мм равен = 45о. Допуски углов 2φ и α равны ± 3о угла = ± 2о угла = ± 5о.
4 Конструктивные элементы рабочей части
Сверло имеет достаточно сложную конструкцию и характеризуется диаметром и длиной сверла шириной f и высотой ленточки диаметром спинки q центральным углом канавки и шириной пера В толщиной сердцевины k (рисунок 2).
Рисунок 2.2 – Конструктивные элементы спирального сверла
Поскольку отверстие обрабатывается окончательно то расчетный диаметр определяем по формуле:
где D – диаметр отверстия;
ВО – верхнее отклонение отверстия.
о – допуск отверстия.
Расчетный диаметр равняется
dp = 101+043-00737036=105мм.
Выбранное значение анализируется с точки зрения запаса на разбивку:
где НО – нижнее отклонение диаметра отверстия.
Если приведенные условия выдерживаются то dр округляется до значения d кратному 005 для dр ≤ 14 мм 01 – для dр ≤ 32 мм и 025 – для dр ≤ 50мм.
Ленточка сверла при обработке чугунов и сталей рассчитывается по формуле:
Ленточка сверла при обработке чугунов и сталей принимается равной:
Высота ленточки обычно составляет 0025d = 09; тогда диаметр спинки
Центральный угол канавки =116о при обработке легких сплавов 90..93о – других материалов. Ширину пера В определяют по формуле:
Где – угол наклона винтовой канавки.
Тогда ширина пера равняется:
Толщину сердцевины сверла k можно принять равной:
Для повышения прочности и жесткости сверла его сердцевина обычно утолщается к хвостовику на 1.4..1.8 мм на каждые 100 мм длины.
Длина сверла в общем случае равна (рисунок 2):
L=Lo+(0.3..1)d+Lст+Lк+Lш+Lхв
где Lo – длина отверстия с учетом врезания и перебега;
(0.3..1)d – запас для выхода стружки из отверстия;
Lcт – длина стачивания Lcт=15 мм;
Lк = 05 dp – длина стружечной канавки неполной глубины Lк = 528;
Lш= 8–12 мм – длина шейки Lш = 10 мм;
Lхв – длина хвостовика Lхв = 655 мм.
Определим глубину отверстия с учетом врезания и пробега.
L0=306 +306 +20=2612 мм.
Длину хвостовика и режущей части с учётом данной глубины сверления принимаем по ГОСТ 10902-77
Вычисляем общую длину сверла:
Lобщ=2612 +(051055)+15+528+10+65=1267мм
Конус Морзе для данного сверла принимаем по ГОСТ 25557-82 равный №1.
Таблица 2.3 -Геометрические параметры сверла
Толщина сердцевины сверла
Длина отверстия с учетом
Длина стружечной канавки
Длина сверла в общем случае

icon Raschyot_podreznogo_reztsa.docx

4.Проектирование резца подрезного
Материал: детали Сталь 18ХГТ ГОСТ 4543-2016 твёрдость 217НВ
Резец – режущий инструмент который предназначен для обработки деталей или заготовок из различных материалов а также разных форм размеров показателей точности.Является основным наиболее часто применяемым инструментом при строгальных долбежных и токарных работах (на станках соответствующего типа).
Таблица 4.1– Размеры подрезных резцов
Когда используется резец подрезной ВК8 то процесс подрезания уступов и торцов совершается при помощи продольной и поперечной передачи как и при работе с цилиндрическими поверхностями. Черновая обработка происходит при поперечной подаче в пределах от 03 до 07 мм за один оборот а глубина резания идет на 2-5 мм. Для чистовой обработки эти параметры составляют от 01 до 03 мм за один оборот и до 1 мм глубины соответственно.
2 Выбор инструментального материала
Рабочая часть резца изготавливается в соответствии с общевестными рекомендациями исходя из свойств обрабатываемого материала и требований к обработанной поверхности. Корпуса и вспомогательные элементы изготавливают из сталей 45 50 40Х 45Х У8 У 10 подвергая их при необходимости улучшению или закалке.
3 Выбор и обоснование конструктивного исполнения резца
В данном случае решается вопрос о способе крепления рабочей части к корпусу – цельные резцы сварные паяные клееные с механическим креплением пластин с крепление пластин силами резания
4 Проектирование корпуса резца
Форма поперечного сечения корпуса резца зависит от его назначения. Прямоугольную форму имеют чистовые и получистовые резцы. Квадратную имеют автоматные и расточные. Круглая и прямоугольная у расточных и резьбовых.
Критическое поперечное сечение задается в резцодержателе станка.
При точении с большими припусками необходим рачет на прочность. Расматривая резец как балку с защемленным концом и вылетом l нагруженную главной силой резания Pz легко получить для корпусов прямых резцов прямоугольного сечения:
Подставим и получим:
Для прямоугольного сечения имеем :
Где допускаемое напряжение на изгиб материала державки.
Проверочный расчет корпуса на жесткость выполняется для инструментов с малыми сечениями например для расточных и отрезных. Стрела прогиба в таком случае не должна превышать 01 мм при черновой обработке и 002 мм при чистовой и находится как :
Где Е=200 220 Гпа–модуль упругости материала корпуса
I–момент инерции державки равный для прямоугольного сечения
При работе отогнутых резцов условная точка приложения силы резания значительно смещена относительно оси симметрии корпуса и расчет необходимо вести для случая одновременного действия сил Pz Pу Pх. В этом случае воспользуемся формулой Титова для проверочных расчетов.
I–момент инерции державки равный для прямоугольного сечения
– допускаемое напряжение материала корпуса.
Рассчитаем и получим:
5 Выбор формы пластин
Форма режущей части резцов с напайными или клееными пластинами зависит от назначения резца от формы и размеров пластин которые в подавляющем большинстве случаев стандартизованы.
Размеры пластин пластин гостированы. Для пластин из быстрорежущей стали – ГОСТ 2379 стали – ГОСТ 2379-77 для твердосплавных пластин – ГОСТ 23393–82. При этом формы пластин из быстрорежущих сталей имеют упрощенную форму а твердосплавные пластины–форму приближенную к форме заточенной режущей части в ходе их изготовления сформированы углы резания.
Пластины характеризуются длиной l шириной bтолщиной S. Длина определяет длину режущей кромки и зависит от глубины резания и главного угла в плане.
Ширина b определяет количество переточек по задней поверхности и площадь опоры пластины. На ее увеличение накладывают ограничение габариты корпуса и возможное увеличение остаточных напряжений при пайке или склеивании.
Толщина S влияет на прочность пластины и количество переточек по передней поверхности. Обычно она выбирается в зависимости от высоты корпуса
Выбираем наиболее целесообразное расположение пластины – вдоль задней поверхности.
6 Назначение геометрических параметров резца
Главный угол резца в плане выбирается в зависимости от условий обработки и формы обрабатываемой поверхности детали. Вспомогательный угол в плане напайных резцов зависит от условий обработки (по ГОСТ 19042–80). Передний и задний углы определяются свойствами обрабатываемого материала и конструктивным исполнением резца.
7 Определение положения гнезда под пластину
Для закрепления пластин в корпусе выполняют гнезда. Их форма соответствует форме пластины а размеры зависят от ее размеров. Для напайных пластин врезаемых на полную глубину равную толщине пластины
–ширина гнезда в направлении угла врезки пластины в корпус;
– задний угол корпуса в направлении
Глубина гнезда под пластину S при S=4 мм и 05 S при 4 7 мм. Для снижения напряжений при пайке высота контакта пластины со стенкой не должна превышать (025..03) S что достигается образованием уступа по задней стенке.
Расчет параметров гнезда для установки многогранной пластины производится в следующей последовательности
В соответствии с заданными условиями обработки определяют число граней пластины по формуле
Определяют положение плоскости N–N расположенной под углом относительно задней режущей кромки в которой необходимо повернуть пластину на угол для обеспечния главного α и вспомогательного углов α1:
Этих данных достаточно для изготовления гнезда.
Пластины устанавливают на вставке величина смещения гнезда под пластину Е относительно опорной поверхности паза равна:
Определяем координаты центра отверстия под штифт для установки пластины
8 Технические требования на резец
Назначим технические требования согласно существующим стандартам.
up Наверх