Проектирование инструментов

Рабочий чертеж резца.cdw

Твердость резца HRC 62
Размеры контурных точек профиля резца получить коррекционным расчетом с
Общие допуски по ГОСТ 30893.1 - m
КР.ПИ.09.150900.ДО.080.002.РКФ
Сталь Р6М5Ф3 ГОСТ 19265-73

Шевер.cdw

Твердость не менее 62 65 HRC
Наибольшая разность соседних окружных шагов
не должна превышать 0.005мм.
Наибольшая ошибка окружного шага не должна
Отклонения профиля зуба от теоретического
не должны превышать 0.005мм.
Эксцентриситет основной окружности относи-
тельно оси отверстия не должен превышать
01мм(биение 0.02мм).
Эксцентриситет окружности выступов относи-
Отклонение от перпендикулярности оси от-
определяемое разностью
показаний индикатора на радиусе 50мм не
Конусность и овальность оси отверстия до-
пускается в пределах допуска на диаметр
Отклонение высоты головки зуба от теорети-
соответствующего данной
не должно превышать 0.05мм.
Боковые стороны зубьев должны быть парал-
лельными или с вогнутостью до 0.03мм.
Общие допуски по ГОСТ 30931-1m
Р6М5К5 ГОСТ 19265-73
КР.ПИ.09.150900.ДО.070.005.Ш

А2 Резец.cdw

Пояснительная записка.docx

Федеральное агентство по образованию
Ливенский филиал ГОУ ВПО Орёл ГТУ
Кафедра «Технология машиностроения»
по дисциплине «Проектирование инструментов»
Проект выполнил студент Бурцев Игорь Викторович
Шифр 064270 группа 42-Т
Проектирование круглого фасонного резца 5
1.Анализ исходных данных 5
2.Назначение инструмента .6
3.Выбор и обоснование инструментального материала 6
4.Обоснование элементов и параметров конструкции инструмента .7
5.Коррекционный расчет фасонного резца ..8
6.Исследование геометрических параметров резца 11
7.Расчет профиля режущей кромки резца формирующей радиусные участки детали . 14
8.Устройство и принцип работы державки .15
Проектирование шлицевой протяжки .22
1.Анализ исходных данных 22
2.Назначение инструмента .22
3.Выбор и обоснование инструментального материала 23
4.Обоснование элементов и параметров конструкции инструмента .24
5.Расчет шлицевой протяжки 26
6.Заточка протяжки 41
Проектирование дискового шевера .45
1.Анализ исходных данных 45
2.Назначение инструмента .45
3.Выбор и обоснование инструментального материала 46
4.Обоснование элементов и параметров конструкции инструмента .46
5.Расчет дискового шевера 49
Список используемой литературы 61
Обработка металлов режущими инструментами на станках в современном машиностроительном производстве занимает одно из главных мест в технологическом процессе изготовления изделий. Работа таких инструментов основана на использовании режущего клина. Клин состоящий из двух поверхностей сходящихся в острую кромку может перемещаться относительно обрабатываемого металла — заготовки так что одна поверхность клина будет давить на заготовку а кромка разделять заготовку на две неравные части меньшая из которых будет деформироваться превращаясь в стружку. При этом деформация обрабатываемого материала сопровождается значительным выделением тепла и нагревом режущих элементов инструмента до очень высоких температур (до 600—1000° С и выше). Следовательно режущие инструменты должны изготовляться из твердых прочных и износостойких материалов. Такой процесс называется резанием. Взаимное перемещение режущего клина и заготовки осуществляется в металлорежущем станке где инструмент или заготовка может устанавливаться в дополнительные устройства – приспособления. Получение новых поверхностей путем деформирования поверхностных слоев материала с образованием стружки назовем обработкой резанием.
При обработке металла резанием в среднем 20% его превращается в стружку поэтому опережающее развитие получают процессы изготовления деталей с малыми отходами (точное литье обработка давлением). Однако обработка металлов режущими инструментами особенно при изготовлении высокоточных деталей остается одним из главных средств в машиностроении.
Для обеспечения процесса резания режущим инструментам придается определенная форма с соответствующими геометрическими параметрами режущей части в зависимости от вида назначения и условий обработки.
К режущим инструментам относятся резцы фрезы протяжки сверла зенкеры развертки метчики плашки гребенки долбяки головки круги напильники и т. д. Однако каждый из этих инструментов независимо от вида назначения и размеров имеет много общих геометрических и конструктивных элементов.
Режущие свойства инструмента зависят прежде всего от качества материала режущего клина. Сначала использовались для этого углеродистые стали затем появились быстрорежущая сталь твердые сплавы и минералокерамика. С применением новых материалов для инструмента повышалась скорость резания (с 04 мс для быстрорежущей стали до 33 мс для минералокерамики).
Заточка и доводка режущих инструментов — это важнейшие операции при изготовлении инструментов и восстановлении их режущих свойств в процессе эксплуатации. Эти операции выполняются с применением абразивных материалов.
Эффективность машиностроения можно повысить за счет изменения структуры парка металлообрабатывающего оборудования. Это достигается путем увеличения удельного веса автоматизированного оборудования в том числе автоматических линий станков с ЧПУ роботизированных оснащенной микропроцессорной и вычислительной техникой гибких автоматизированных комплексов позволяющих быстро и эффективно перестраивать производство на выпуск новых изделий.
Эффективная эксплуатация указанного оборудования невозможна без создания совершенной инструментальной оснастки обладающей повышенной надежностью обеспечивающее экономическое трудосберегающее использование прогрессивной дорогостоящей техники что обуславливает все более возрастающую роль металлообрабатывающего инструмента. Поэтому специалисты которым предстоит работать в металлообрабатывающих отраслях промышленности должны уметь грамотно проектировать различные виды инструментов в том числе и инструментальную оснастку для станков-автоматов автоматических линий станков с ЧПУ быстропереналаживаемых технологических систем с учетом требований к обрабатываемым деталям особенностям оборудования и эффективности производства.
) Проектирование круглого фасонного резца.
1) Анализ исходных данных.
Необходимо спроектировать круглый радиальный фасонный резец для обработки детали представленной на эскизе. Материал детали: сталь 30 (.
Рисунок 1.1. Чертеж заготовки
Обрабатываемая деталь представляет собой тело вращения и имеет 3 цилиндрических участка 1 радиусный участок и 1 конический участок. Длина детали сравнительно небольшая и составляет 55 мм. Наибольший радиус детали 20 мм наименьший – 12 мм. Материал детали: сталь 30.
Таблица 1 – Химический состав материала детали в %.
Марганец (Г) увеличивает увеличивает твердость износоустойчивость стойкость против ударных нагрузок. Хром (Х) повышает твердость коррозионностойкость. Кремний (С) повышает плотность слитка и предел текучести.
В качестве базовой точки принимаем точку минимального радиуса точку 1. Остальная нумерация производится по порядку.
Деталь имеет 8 расчетных (узловых) точек .
2) Назначение инструмента.
Фасонные резцы применяются для обработки поверхностей сложного профиля на станках токарной группы и реже на строгальных или долбежных станках в условиях серийного и массового производства. Как правило они являются специальными инструментами предназначенными для обработки одной детали. Фасонные резцы обеспечивают строгую идентичность обработанных деталей большое количество переточек высокие общую и размерную стойкость совмещение предварительной и окончательной обработки простоту установки и наладке на станке что делает их незаменимыми и в автоматизированном производстве особенно на токарных автоматах.
3) Выбор и обоснование инструментального материала.
Для производства круглого фасонного резца принимаем быстрорежущую сталь Р6М5Ф3. Быстрорежущая сталь имеет более высокие режущие свойства чем например легированные инструментальные стали. Быстрорежущие стали являются основными сталями при изготовлении инструментов. Из этих сталей делают около 70% лезвийных инструментов. (стр. 115[8])
Таблица 1.1 – Химический состав стали Р6М5Ф3.
Физико-механические свойства Р6М5Ф3:
– плотность ρ=815 гсм3 ;
– твердость после отжига НВ 269;
– твердость после закалки и отпуска 65 HRCэ;
– температура закалки 12200С ;
– температура отпуска 5500С;
– теплостойкость 6300С.
Так как в данной стали содержание ванадия достигает 3% значит у данного материала повышенная износостойкость что дает определенные преимущества перед другими марками и соответственно повышает выносливость изготовляемого из него инструмента.
Режущие свойства быстрорежущей стали во многом определяются объемом основных карбидообразующих элементов.
4) Обоснование элементов и параметров конструкции инструмента.
Рисунок 1.2. Конструктивные размеры круглого фасонного резца
) Общая длинна круглого фасонного резца:
где – длинна детали; – ширина режущей кромки под отрезание; – перекрытие режущей кромки под отрезание; –ширина концевой режущей кромки; мм.
) Параметры зубчатых рифлений:
) Наружный диаметр резца:
Наружный диаметр резца выбирается в зависимости от .
) Конструктивные размеры круглого фасонного резца принимаем в зависимости от глубины профиля детали (табл. 3.5 стр. 84 [1]).
Таблица 1.2. Габаритные размеры профиля резца.
Глубина профиля изделия
) Выбор углов в базовых точках:
Передний угол γ и задний угол α зависят от свойств обрабатываемого материала (сталь 30) затачивания передней поверхности резца и его установки относительно центра заготовки на величину . Принимаем по таблице 3.3 стр.81 [1]. Приведенные значения γ и α относятся только к наружным точкам профиля резца. С приближением к центру заготовки дискового фасонного резца передний угол уменьшается а задний — увеличивается. Размеры рабочей части и высота профиля резца соответствует профилю который получается в пересечении фасонной поверхности с передней поверхностью резца. На одном из торцов круглого фасонного резца выполнены зубцы которые служат для закрепления резца в резцедержателе станка и при заточке.
5 Коррекционный расчет круглого фасонного резца.
) Определяем сумму переднего и заднего углов базовой точки резца:
) Определяем смещение передней грани круглого фасонного резца относительно его оси в плоскости нормальной передней поверхности:
) Рассчитываем высоту установки оси круглого фасонного резца относительно оси детали:
) Определяем положение вершины круглого фасонного резца относительно центра заготовки в плоскости параллельной к передней поверхности резца:
) Определяем расстояние от центра заготовки до базовой точки резца в плоскости его передней поверхности:
) Рассчитываем расстояние от центра круглого фасонного резца в плоскости его передней поверхности:
) Определяем значение переднего угла в i-ой точке профиля:
) Определяем расстояние от центра заготовки до i-ой точки резца в плоскости его передней поверхности:
) Определяем расстояние от i-ой точки до базовой точки резца в плоскости его передней поверхности:
) Рассчитываем расстояние от центра круглого фасонного резца до i-ой точки резца в плоскости его передней поверхности:
) Рассчитываем угол определяющий сумму переднего и заднего углов в i-ой точке:
) Определяем радиус кривизны круглого фасонного резца в i-ой точке:
) Рассчитываем задний угол резца в i-ой точке:
6) Исследование геометрических параметров резца.
При проектировании резца задают передний угол γ (в зависимости от твердости обрабатываемого материала) и задний угол α. Выбирают обрабатываемый минимальный радиус заготовки в плоскости перпендикулярной оси заготовки. Углы γ и α являются радиальными и их значение изменяется для каждой точки профиля резца радиус которого меньше максимального радиуса резца.
Вычисляем передние углы:
Вычисляем задние углы:
Рисунок 1.3. График исследования геометрических параметров резца вдоль режущей кромки.
7) Расчет профиля режущей кромки резца формирующей радиусный участок детали.
Рисунок 1.4. Радиусный участок профиля детали.
Рассчитываем координаты центра дуги:
где – координаты точки профиля резца расположенной в середине радиального участка; – координаты точки профиля резца расположенной на конца радиусного участка; – вспомогательные величины определяемые из соотношений: ;
Определяем радиус заменяемой окружности:
Расчет профиля режущей кромки резца формирующей конический участок детали.
Рисунок 1.5. Конический участок профиля детали.
Рассчитываем высотный размер участка режущей кромки формирующего конический участок детали определяемый в нормальной к задней поверхности резца плоскости с учетом размеров полученных при коррекционном расчете:
где Rк и Rн – радиусы резца соответственно в конечной и начальной точках рассматриваемого участка профиля режущей кромки;
Рассчитываем угол профиля рассматриваемого участка режущей кромки фасонного резца:
φti = arctg(XKi Ti)
φt7 = arctg(XK T7) = arctg(54) = 51°20’.
8) Устройство и принцип работы державки.
Для установки регулирования и крепления фасонных резцов на станках могут быть применены державки разнообразных конструкций в зависимости от типов станка и резца удобства и возможности размещения его на суппорте наличия различных механизмов регулирования положения резца относительно детали и т. д.
Державки фасонных резцов различают: 1) по типу станка на котором они применяются; 2) по способу крепления их на станке; 3) по типу фасонных резцов закрепляемых в них; 4) по способу закрепления резцов в державке; 5) по способу регулирования резцов относительно детали.
В первой группе выделяют державки для токарных и токарно-револьверных станков а также для автоматов и многорезцовых полуавтоматов.
Все державки фасонных резцов закрепляют на суппортах в резцедержателях суппортов или на револьверных головках. В соответствии с этим выделяют державки закрепляемые: а) болтами в резцедержателе токарного или токарно-револьверного станка за хвостовик прямоугольного или квадратного сечения; такой способ крепления аналогичен креплению простых токарных резцов; б) болтами в револьверной головке токарно-револьверных станков за хвостовик круглого сечения; в) на суппортах автоматов и многорезцовых полуавтоматов с помощью болтов с квадратной головкой входящей в Т-образные пазы суппорта; г) за ласточкин хвостовик; д) с помощью центрального болта резцедержателя токарного или токарно-револьверного станка (при снятом резцедержателе); е) на переходных плитах с помощью болтов с квадратной головкой входящей в Т-образные пазы переходной плиты; такой способ крепления применяется на токарных или токарно-револьверных станках при снятом поперечном суппорте; вместо поперечного суппорта укрепляется переходная плита для крепления державки.
Различают державки для закрепления: а) круглых и винтовых резцов; б) призматических тангенциальных резцов; в) призматических радиальных резцов.
Резцы фиксируются с помощью: 1) штифта установочной зубчатой шайбы входящего в соответствующее отверстие на резце; 2) зубчатого венца изготовленного на торце регулировочного сектора и на торцовой поверхности резца; 3) регулировочной шпонки и шпоночных пазов в резце и опорном болте. Использование зубчатого венца в механизме фиксаций позволяет производить грубую регулировку положения вершины резца по высоте центра обрабатываемой детали. Наиболее рациональным является первый способ фиксации с помощью штифта установочной шайбы потому что он исключает необходимость изготовления зубчатого венца на резце и следовательно уменьшает стоимость резца. Однако для проектируемого фасонного резца будем использовать второй способ фиксации – с помощью зубчатого венца.
Различают державки допускающие: а) регулировку резца по высоте центра детали; б) регулировку положения оси резца или базы крепления относительно оси детали (параллельно или под заданным углом); в) регулировку на диаметр обрабатываемых деталей; г) перемещение резца в направлении оси детали; д) качание резца на заданную величину.
Проанализировав полученные данные для проектируемого круглого фасонного резца выбираем двухопорную державку для работы на автоматах широкими круглыми резцами.
Резец устанавливается на опорный болт 2 который закреплен на двух опорах одна из которых может перемещаться по направляющей шпонке 4 укрепленной на подвижной опоре 3 с помощью штифта. Регулировка положения резца осуществляется регулировочным винтом 6.
Рисунок 1.6. Двухопорная державка для круглых фасонных резцов: 1-корпус; 2-опорный болт; 3-подвижная опора; 4-шпонка; 5-регулировочный сектор; 6-регулировочный винт.
Заточка резцов производится в основном на точильно-шлифовальных и универсально-заточных станках.
При заточке на точильно -шлифовальных станках резец устанавливают на поворотный столик или подручник а затем вручную прижимают к шлифовальному кругу обрабатываемой поверхностью. Для равномерного износа круга резец необходимо перемещать по столику или подручнику относительно рабочей поверхности круга.
При заточке резца по задним поверхностям столик или подручник поворачивают на заданный задний угол. Резец кладут на столик или подручник опорной поверхностью так чтобы режущая кромка располагалась параллельно рабочей поверхности круга.
Переднюю поверхность резца чаще всего затачивают боковой поверхностью круга при этом резец базируется боковой поверхностью на подручнике который располагается горизонтально. Переднюю поверхность можно затачивать и периферией круга однако такой способ менее удобен.
Резцы на точильно-шлифовальных станках затачиваются абразивными кругами прямого профиля диаметр которых зависит от модели станка. При заточке периферией круга прямого профиля поверхности резцов получаются не плоскими а вогнутыми но величина этой вогнутости при диаметре круга 300—400 мм незначительна. На новых моделях станков применяются также круги формы ПВ.
Круг должен вращаться в направлении от режущей кромки в тело резца. Это правило должно соблюдаться при заточке и доводке всех видов инструмента так как в этом случае получается более высокое качество режущей кромки — меньшая шероховатость и незначительные выкрашивания (особенно для твердосплавного инструмента).
При заточке резцов на точильно-шлифовальных станках можно строго ограничить только характеристику круга и его скорость. Подачи на глубину шлифования и продольная выполняются вручную и полностью зависят от квалификации заточника. С увеличением скорости вращения круга повышается производительность процесса обработки но при этом возрастает опасность появления прижогов при заточке резцов из быстрорежущей стали и трещин при заточке твердосплавных резцов.
Резцы на универсально-заточном станке могут затачиваться шлифовальными кругами чашечной формы (цилиндрической или конической) или кругами прямого профиля.
При заточке чашечными кругами шлифование производится торцом круга а при заточке кругами прямого профиля — периферией круга. Шлифование торцом круга повышает производительность процесса заточки а также снижает удельный расход абразивного материала и шероховатость заточенной поверхности по сравнению с обработкой периферией круга. Шлифование торцом круга является основным способом заточки резцов как на универсально-заточных так и на специальных станках для заточки резцов.
При заточке на универсально-заточном станке резцу придают два движения: возвратно-поступательное перемещение вдоль рабочей поверхности круга (продольная подача—Snp) и перемещение на круг (подача на глубину шлифования — t). Оба эти движения осуществляются столом станка.
Подача на глубину шлифования может производиться на двойной или одинарный продольный ход стола относительно круга. При подаче на двойной ход стола съем после прямого хода больше чем после обратного. Соотношение между величинами съема после прямого и обратного ходов зависит от жесткости технологической системы. Чем выше жесткость тем больше разница в съеме между прямым и обратным ходами.
Однако на универсально-заточных станках резцы обычно затачиваются с подачей на двойной ход стола так как подачу на одинарный ход при ручном управлении практически осуществить труднее.
Следует отметить что процесс резания при подаче на двойной или одинарный ход стола сопровождается ударом так как врезание круга происходит сразу на всю глубину шлифования. Это приводит к образованию завалов на затачиваемой поверхности и появлению значительных колебаний в технологической системы.
Поэтому при автоматизации процесса заточки целесообразно применять непрерывную подачу которая характеризуется скоростью перемещения инструмента на глубину резания (мммин). В этом случае круг плавно врезается в обрабатываемый материал и съем при прямом и обратном ходах стола одинаков. При автоматизации процесса заточки непрерывная подача обеспечивает повышение производительности процесса шлифования снижение удельного расхода круга и уменьшение шероховатости обрабатываемой поверхности.
При заточке на универсально-заточном станке резцу придается возвратно-поступательное движение относительно шлифовального круга (продольная подача). При этом резец может находиться постоянно в контакте с рабочей поверхностью круга или при каждом ходе выходить из контакта с кругом. В первом случае процесс резания является непрерывным а во втором — прерывистым.
При непрерывном шлифовании нет холостых пробегов резца что приводит к повышению производительности процесса заточки по сравнению с прерывистым шлифованием.
К недостаткам заточки с прерывистым контактом следует также отнести наличие ударов в момент входа резца в контакт которые вызывают в технологической системе колебания (вибрацию).
Характерной особенностью заточки с прерывистым контактом является многократный циклический нагрев и охлаждение поверхностного слоя инструмента что способствует образованию трещин при обработке твердосплавного инструмента. При непрерывном шлифовании затачиваемая поверхность нагревается до больших температур по сравнению с прерывистым шлифованием так как не происходит охлаждения при холостых пробегах.
Поэтому при непрерывной заточке резцов из быстрорежущей стали повышается опасность образования прижогов. Однако при непрерывном шлифовании отсутствует цикличный нагрев и охлаждение поверхностного слоя что уменьшает опасность образования трещин в твердосплавном инструменте.
Сопоставление особенностей этих методов показывает что при заточке твердосплавного инструмента наиболее целесообразно применять шлифование с непрерывным контактом а при заточке инструмента из быстрорежущей стали — шлифование с прерывистым контактом.
На универсально-заточном станке можно производить заточку и доводку резцов абразивными и алмазными кругами и ограничивать режимы обработки. Поэтому технологический процесс заточки резцов на универсально-заточном станке является типовым. Принципы его построения — порядок операций выбор шлифовальных кругов и режимов обработки — можно использовать и при заточке резцов на специальных станках.
Рисунок 1.5. Схема заточки круглого фасонного резца.
Ось круглого резца должна быть расположена относительно плоскости вращения режущих кромок шлифовального круга на расстоянии rк= Н.
Характеристику круга и режимы заточки резца принимаем по табл. 143 [3].
Характеристика круга:
Форма круга – коническая чашка которая облегчает подвод затачиваемого инструмента к рабочей поверхности круга;
Материал круга – электрокорунд 23А (белый);
Зернистость – 20 (шлифзерно);
Твердость – М3 – мягкая;
Связка – керамическая К1 – неорганическая огнеупорная и химически стойкая связка а абразивный инструмент приготовленный на ней обладает большой производительностью хорошо сохраняет профиль рабочей кромки не боится бумаги.
Скорость круга – Vк = 24 мс;
Продольная подача – Sпр = 004 мс;
Подача на глубину – t = 003 ммдв.ход.
) Проектирование шлицевой протяжки.
Спроектировать протяжку для обработки шлицевого отверстия D-12×92×98H8×6D9 ГОСТ 1139-80 длина обрабатываемой поверхности L=75 мм. Материал детали: сталь 30ХГС (
Шлицевое отверстие D-12×92×98H8×6D9.
D – центрирование производится по наружному диаметру.
z=12 – число шлицев.
d=92 мм – внутренний диаметр шлицев. Назначаем предельные отклонения d=
D=98 мм - наружный диаметр шлицев. Назначаем предельные отклонения
b=6 мм – ширина шлицев.
Материал детали: сталь 30ХГС.
Таблица 2.1. Химический состав материала детали.
Этот материал обладает ограниченной свариваемостью (сварка возможна при подогреве до 100-120 град. и последующей термообработке) и склонностью к отпускной хрупкости.
Предел прочности детали в = 1100 МПа.
Протяжки являются многозубыми металлорежущими инструментами осуществляющими снятие припуска без движения подачи за счет превышения высоты или ширины последующего зуба по отношению к высоте или ширине предыдущего. Они применяются для чистовой обработки различных по форме внутренних и наружных поверхностей деталей. Протяжки – узкоспециализированный инструмент предназначенный для обработки одной и редко нескольких деталей мало отличающихся размерами. из-за высокой стоимости их применение эффективно в массовом и серийном производстве.
Для изготовления шлицевой протяжки рекомендуется применять быстрорежущие стали. Это позволяет повысить подачу на зуб протяжки что позволяет применять протяжку меньшей длины. Можно применять протяжку меньшей длины. Можно применять легированную инструментальную сталь ХВГ. Она значительно дешевле быстрорежущих сталей но при ее применении придется применять маленькую подачу на зуб что значительно увеличивает длину протяжки и возникает необходимость проектировать комплект шлицевых протяжек что увеличит стоимость обработки в массовом и крупносерийном производствах. Для снижения стоимости протяжки можно режущую часть выполнить из быстрорежущей стали а хвостовик – из конструкционной стали а конструкцию протяжки сделать сварной.
Для заданной протяжки выбираем быстрорежущую сталь нормальной красностойкости Р6М5 (стр. 115[8]). После однократной закалки и отпуска твердость данной стали должны быть не менее 63НRC.
Таблица 2.3. Химический состав в % стали Р6М5.
Таблица 2.4. Свойства быстрорежущей стали Р6М5
после закалки с отпуском HRC3 (HRC)
диаметр отпечатка мм не менее
Сопротивление износу
Красностойкость 59HRC3 при отпуске в течение 4 ч °С
Повышенная склонность к
Так как диаметр протяжки превышает 15 мм конструкцию протяжки принимаем составной. Хвостовик протяжки изготавливаем из стали 40Х и привариваем к рабочей части стыковой сваркой ГОСТ 15878-70-С4-Ксо
Химический состав в % материала 40Х
Несмотря на разнообразие внутренних протяжек различные их разновидности содержат в основном те же конструктивные элементы что и протяжки для обработки круглых отверстий.
Хвостовик служит для закрепления протяжки в патроне станка. Конструкция хвостовика зависит от типа протяжки и конструкции патрона. Для крепления протяжки в патроне каретки обратного хода на станках работающих по полуавтоматическому или автоматическому циклу хвостовик может выполняться и со стороны калибрующей части (задний хвостовик). Форма и размеры заднего хвостовика принимаются такими же как и переднего. Для ориентации протяжки относительно обрабатываемой заготовки задний хвостовик может выполняться с соответствующими ориентирующими элементами.
Хвостовики могут изготовляться как единое целое с протяжкой (цельные протяжки) сварными или крепиться к протяжке при помощи резьбовых соединений или механических устройств.
Шейка и переходный конус являются связующими звеньями между хвостовиком и передней направляющей частью. На шейку обычно наносят маркировку протяжки здесь же располагается сварной шов в случае сварных протяжек. Диаметр шейки принимается на 05–10 мм меньше диаметра хвостовика а ее длина зависит от конструкции станка в частности от толщины опорного стола а также от размеров приспособления для крепления обрабатываемой заготовки.
Передняя направляющая часть служит для ориентации протяжки относительно оси обрабатываемой заготовки в начальный момент резания. Форму поперечного сечения и размеры передней направляющей выбирают в соответствии с формой и размерами обрабатываемой поверхности.
Задняя направляющая часть обеспечивает направление и центрирование детали в момент окончания обработки а также предотвращает перекос протяжки и повреждение обработанной поверхности. В тех случаях когда протяжка имеет значительную массу для поддержания протяжки во время рабочего и холостого хода задняя направляющая изготовляется с опорной цапфой которая располагается в специальном люнете. Длина задней направляющей принимается 05-10 длины протягиваемого отверстия.
Рабочая часть протяжки состоит из режущих и калибрующих зубьев. Режущая часть протяжки осуществляет срезание основного припуска с обрабатываемой поверхности заготовки. Режущая часть включает черновые получистовые и чистовые зубья. Назначение калибрующих зубьев – окончательное формирование обработанной поверхности заготовки.
Калибрующие зубья используются также в качестве резерва режущих зубьев и увеличения таким образом срока работы протяжки.
Рисунок 2.1. Конструктивные элементы протяжки
5) Расчет шлицевой протяжки.
Расчет начинаем с установления схемы расположения зубьев на протяжке группы обрабатываемости и группы качества. Принимаем предварительно схему расположения зубьев ФКШ. Окончательно схему расположения зубьев будет установлена после расчета длины круглой части.
Группу обрабатываемости устанавливаем по табл. П1 приложения (стр. 47 [9]). Сталь 30ХГС с твердостью НВ229 относится к 1-й группе обрабатываемости.
Группу качества устанавливаем для каждой поверхности шлицевого отверстия отдельно по табл. П2 приложения (стр. 50 [9])Так как центрирование производиться по наружному диаметру с D=98Н8 мм и параметром шероховатости поверхности выступов Ra25 мкм то группа качества поверхности выступов боковых сторон и поверхностей впадин вторая.
За материал рабочей части протяжки (передний конус передняя направляющая режущая часть задняя направляющая и задний хвостовик) принимаем быстрорежущую сталь Р6АМ5 по табл. П3 приложения (стр. 51 [9]).
Конструкцию протяжки принимаем с приваренным хвостовиком материал хвостовика - сталь 40Х. Конструкцию хвостовика и размеры принимаем по ГОСТ4044-70 . Диаметр переднего хвостовика Dхв.=90 мм диаметр заднего хвостовика Dхв.= 70 мм.
Силу допустимую прочностью переднего хвостовика рассчитываем по формуле где - допустимое напряжение при растяжении МПа –площадь опасного сечения хвостовика мм2. Приняв площадь опасного сечения 38484мм2 по табл. П4 (стр. 51 [9]) и рекомендуемое напряжение при растяжении = 300 МПа
Передние и задние углы зубьев протяжки выбираем по табл. П5 приложения(стр. 54 [9]).
Передний угол черновых и переходных зубьев чистовых и калибрующих γ=20° задний угол черновых и переходных зубьев αо=3° чистовых αч=2° калибрующих αк=1°. Допуски на передние и задние углы по ГОСТ 9126-76.
Скорость резания устанавливаем по табл. П6 приложения (стр. 45 [9]) для круглой части одна из которой имеет наиболее высокую группу качества (2-ю) =9ммин. Эта скорость входит в диапазон скоростей станка.
Определяем подачу черновых зубьев по средней наработке между двумя отказами. Сначала устанавливаем наработку чистовой части при и :
Т=83 м. Для черновых зубьев при и Т=89 м на зуб на сторону.
Наработка с учетом поправочных коэффициентов составляет:
Для круглой части предназначенной для обработки поверхности 2-й группы качества: для и поверхности 2-й группы качества .
Определяем глубину стружечной канавки по формуле:
где – суммарная длина протягиваемых участков мм. Принимаем предварительно коэффициент посещаемости согласно рекомендации методики К= 3
По табл. П19 приложения (стр. 59 [9])принимаем ближайшую большую глубину стружечной канавки =8 мм.
Для фасочных и шлицевых зубьев:
По табл. П19 (стр. 59 [9]) принимаем ближайшую большую глубину стружечной канавки =9 мм. Глубину стружечной канавки допустимую жесткостью протяжки (диаметр сечения по дну стружечной канавки 40 мм) определяем по формуле:
Для фасочных и круглых зубьев
Из табл. П19 (стр. 59 [9]) приложения принимаем ближайшую меньшую по отношению к расчетной глубину = 12 мм для всех частей протяжки.
Так как глубина стружечной канавки для фасочных и шлицевых зубьев принята из условия жесткости протяжки то для размещения стружки в стружечной канавке уменьшаем подачу по формуле
Вследствие округления подачи до меньшего значения коэффициент помещаемости увеличиваем до 301.
Определяем шаг черновых зубьев и число одновременно работающих зубьев . Шаг черновых зубьев принимаем наименьшим из всех имеющихся и соответствующим данной глубине стружечной канавки Остальные элементы профиля:
Число одновременно работающих зубьев рассчитываем по формуле
Определяем максимально допустимую силу резания (max). Принимаем max наименьшей из трех сил - ст хв. и о.п.:
ст =08·=08·20000·981=156960 Н
Величину оп определяем по формуле где = 0785·()2 приняв =400 МПа
=0785(92-2·8)2·400=1813664 Н
оп =1813664·400=7254656 Н.
Следовательно принимаем =ст =156960 Н
Определяем число зубьев в группе zс по формуле
Для каждой части протяжки раздельно подставив в формулу всесто Вmax значения Вфmax Вкmax и Вшmax. Максимальную длину режущих кромок на фасочных зубьях определяем приближенно по формуле:
При Вфmax9 и D до 20-50 мм допускается zс=1
Максимальную длину режущих кромок на круглых зубья определяем по формуле
4·9212 - (6+2·05)=17.07 мм
Значение меньше значения при котором допускается работа без разделения стружки; следовательно принимаем .
Максимальную длину режущих кромок на шлицевых зубьях ==6028мм.
Удельную силу резания qо в формуле
где - зависимость от состояния и твердости обрабатываемого материала Кро - зависимость от вида СОЖ - зависимость от группы качества протягиваемой поверхности - зависимость от способа разделения стружки. Для γ=20° и =362 Нмм для =471Нмм поправочные коэффициенты находим по табл. П21 приложения: =1 =1 =1 =1 для СОЖ.
Распределяем припуск между разными частями и зубьями протяжки. Припуск на фасочную часть определяется по формуле где находим по формуле а диаметр окружности проходящий через точку пересечения исходных профилей фаски и прямобочного паза по формулам
Припуск на шлицевую часть находим по формуле а диаметр первого шлицевого зуба по формуле
=98054-93.31=4.744 мм
Припуск на черновые шлицевые зубья определяем по формуле
в которой Аш.п.=018 мм Аш.ч.=008 мм
Ашо=4744-(018+008)=4484 мм.
Припуск на круглую часть:
Припуск на черновые зубья:
Находим число групп черновых зубьев остаточный припуск и распределение его. Число групп черновых зубьев определяем по формуле:
Подставив в нее соответствующие значения и принятые для каждой части; остаточный припуск находим по формуле:
Так как то добавляем один черновой круглый зуб с подъемом 04 мм тогда ; часть остаточного припуска равная 003 мм срежется первым чистовым зубом.
Так как то добавляем один черновой круглый зуб с подъемом 04 мм тогда ; часть остаточного припуска равная 0084 мм срежется первым чистовым зубом.
Так как то добавляем один черновой круглый зуб с подъемом 019 мм тогда ; часть остаточного припуска равная 0005 мм срежется первым чистовым зубом.
Общее число зубьев определяем по формуле число фасочных - по формуле число круглых - по формуле и число шлицевых - по формуле
Число круглых черновых зубьев:
Число круглых переходных зубьев zк.п.= 2 число круглых чистовых зубьев zк.ч.=4 число калибрующих zк.к.=4.
Число шлицевых черновых зубьев:
Число шлицевых зубьев zш.п.=4 скорректированное число переходных зубьев за счет остаточного припуска zш.п.= 6 число шлицевых чистовых зубьев (при zс.ш.ч.=1) zш.ч=2 число калибрующих зубьев zш.к.=3
Подъемы переходных зубьев круглой и шлицевой частей принимаем:
для круглых Sп1=006 мм Sп2=003 мм
для шлицевых Sп1= 006 мм Sп2= 003 мм
Подъемы чистовых зубьев круглой и шлицевой частей принимаем для круглых Szч=002 мм (два зуба) Szч= 001мм (два зуба) к подъему первого чистового зуба прибавляем 004 от остаточного припуска т.е. Szч3=004 мм и Szч4= 001 мм для шлицевых Szч= 002 мм (два зуба).
Определяем длину режущей части протяжки Lр шаги и профиль чистовых круглых и шлицевых зубьев. Вначале находим длину фасочной части по формуле круглой части - по формуле шлицевой части - по формуле
Для круглой и шлицевой частей находим шаг чистовых зубьев (берем средний шаг t2).
Шагу tо=18мм соответствует шаг чистовых зубьев .
Остальные элементы стружечной канавки чистовых зубьев h=6 мм от tч зависит b= 45 мм R=10 мм r=3 мм
lк=18(4+2)+14(4+4-1)=206 мм
lш=18(19+6+1)+14(2+3-1)=524 мм
Lр=180+206+524=910 мм.
Силу протягивания на каждой части протяжки рассчитываем по формулам
Рассчитываем силы протягивания на каждой части протяжки по формулам приняв среднюю длину режущего лезвия на фасочных зубьях
Диаметры калибрующих зубьев:
Для схемы ФКШ методики принимаем диаметр впадин фасочных зубьев равным диаметру последнего переходного зуба Dвф= 9186d11 диаметр впадин шлицевых зубьев Dвш= 92f9.
Число выкружек на круглых черновых и переходных зубьях и их ширина:
Nк= 14 ак= 10.5 мм и Rк= 30 мм Rв=36 мм
Чистовые круглые зубья выполняются без выкружек
Число выкружек шлицевых зубьев Nш = 12 ширину режущих лезвий на прорезных зубьях определяем по формуле:
Для определения радиуса выкружки Rв и радиуса шлифовального круга Rк вычислим ширину выкружек шлицевых зубьев по формуле:
Для аш= 196 мм и D= 98 мм Rк= 40 мм Rв=48 мм.
Диаметр передней направляющей Dпн=911е8 мм длина передней направляющей lпн=0.75·75=56.25 мм так как lD>15
Длина переходного конуса принимаем lп=30мм
Расстояние от переднего торца протяжки до первого зуба:
L1=l1+l2+l3+l+25= 220+32+50+25=327 мм
l1 принимают в зависимости от диаметра хвостовика = 220 мм l2 и l3 в зависимости от станка l2=32 мм l3= 50 мм
Диаметр задней направляющей Dзн= 92f9 мм
длину задней направляющей принимаем:
Протяжку делаем без заднего хвостовика
Общую длину протяжки определяем по формуле
L=L1+Lp+lзн=327+910+70=1307 мм
Округляем L до 1310 мм
за счет уменьшения длины заднего направления: lзн= 73 мм
Табл. 1 Диаметры зубьев протяжки.
Черновые и переходные круглые
Чистовые и калибрующие круглые
Расчет корригированного профиля фасочных и шлицевых прямобочных зубьев.
Для расчета корригированного бокового профиля шлицевых прямобочных зубьев из таблицы диаметров зубьев назначаем номера первого (NA=26) и последнего (NE=42) зубьев расчетном участку радиусы этих зубьев RA=4704 мм и RE=4896 мм. Для расчета используем также ширину паза b=6 мм шаг черновых зубьев to=18 мм. Задаемся вспомогательным углом в плане: φ1=3º.
Подъем заднего центра С на длине протяжки и половину угла корригированного бокового профиля зубьев и шлифовального круга к:
Для расчета подъема заднего центра С размеров для контроля бокового профиля фасочных зубьев НА и НВ назначаем номера первого NА=7 и последнего NЕ=16 фасочных зубьев и радиусы этих зубьев Rа=45.7 мм и Rе=46.6 мм значение угла фаски ф и корригированного ушла фаски к принимаем для числа шлицев z=12: ф=47º к =45º.
Другие данные участвующие в расчете следующие: b=6 мм с=05 мм d=92 мм.
Расчет производим по формулам:
Шлифование бокового профиля фасочных зубьев производим профильным кругом с к=60º. Следовательно
Длина расчетного участка:
Корригированный угол профиля фасочных впадин на протяжке 2к=120º.
Для черновых зубьев: фасочных круглых и шлицевых
Для чистовых зубьев: круглых
6) Заточка протяжки.
Технологический процесс заточки протяжек и режимы заточи должны быть такими чтобы выдержать требуемые геометрические параметры и размеры (подъем на зуб) шероховатость затачиваемой поверхности и радиус округления режущих кромок в заданных пределах.
Заточка передней поверхности внутренних протяжек может осуществляться конической поверхностью круга тарельчатой формы. Так как передняя поверхность внутренних протяжек является конической то при положительном переднем угле необходимо чтобы шлифовальный круг «вписывался» в размеры канавки и не «разваливал» зуб.
При заточке передней поверхности протяжки круг вводится во впадину до соприкосновения с се дном и постепенно перемещается
к передней поверхности. При такой заточке получают впадину без уступа который может помешать завиванию стружки.
Рисунок 2.2. Схема заточки протяжки по передней поверхности.
Вышлифовывание стружкоразделительных канавок производится методом врезания периферией круга образующая которого при правке получает надлежащий профиль . Ось круга должна иметь необходимое смещение относительно передней поверхности для образования задних углов на вспомогательных кромках стружкоразделительной канавки.
Если величина смещения будет недостаточной то при заточке могут быть получены слишком малые или даже отрицательные задние углы которые вызывают чрезмерно большой износ уголков. Вышлифовывание канавок необходимо проводить очень осторожно так как можно повредить кромку следующего зуба. Нельзя шлифовать канавки с большими поперечными подачами так как это вызовет местный отжиг на зубе протяжки резкое снижение твердости на уголках.
Доводка протяжек осуществляется обычно по задним поверхностям пастами или мелкозернистыми кругами на бакелитовой связке.
На большинстве заводов круглые протяжки доводятся на токарном станке со специальным приспособлением которое обеспечивает вращение доводочного диска (2500—3000 обмин) и его быстрое возвратно-поступательное перемещение (осцилляцию) вдоль образующей задней поверхности (300 дв. ходмин). Амплитуда колебаний притира должна регулироваться. Например водном из приспособлении это осуществлено при помощи сменных эксцентриков обеспечивающих величину хода в 05; 1; 34 и 5 мм.
Диаметр притира выбирают таким чтобы при колебательных движениях шпинделя притир не задевал соседних зубьев. Иногда принимают диаметр притира меньшим чем шаг между зубьями у доводимой протяжки.
Доводочная головка приспособления имеет подпружиненный шпиндель) для осуществления доводки с силой обычно равной 1 ÷ 2 кгс.
Рисунок 2.3. Схема заточки протяжки по задней поверхности.
Головка состоит из корпуса 1 пружины 2 гильзы 3 ограничительного кольца 4 и притира 5.
Угол наклона доводочного шпинделя равен заднему углу а на протяжке. Если угол ( будет больше угла α то при доводке придется снимать излишне большой припуск что увеличивает износ притира и время доводки. Поэтому установку доводочного шпинделя следует выполнять тщательно чтобы обеспечить при доводке снятие; равномерного слоя.
Доводка зубьев протяжек производится последовательно: вначале доводят все зубья имеющие одинаковый задний угол а затем зубья имеющие по тем или иным причинам иной задний угол. Припуск после шлифования на доводку оставляют в пределах 001— 002 мм и снимают в две операции: предварительную и окончательную.
Предварительная доводка осуществляется металлическими притирами обычно из серого чугуна с помощью пасты зернистостью М20 из окиси хрома и карбида бора или синтетических алмазов. Паста наносится тонким слоем и растирается на задних поверхностях зубьев протяжки. Скорость вращения протяжки принимается равной 14—16 ммин для круглых протяжек и 3—10 ммин для шлицевых протяжек.
При окончательной доводке снимается припуск 0002—0003 мм и обеспечивается шероховатость поверхности в пределах 10—11-го классов чистоты поверхности.
Для заточи по передней поверхности применяют круги из электрокорунда белого 24А на керамической связке форма круга тарельчатая 2Т.
Определяем максимально допустимый диаметр круга по формуле:
где:Дп – диаметр протяжки Дп =98 мм;
– угол установки шпинделя круга; = 600;
– передний угол = 200.
По табл. 6 [8] принимаем Дкр=160 мм; Н=16 мм; h = 4мм; d = 40 мм.
Режим шлифования при заточке принимаем по табл. 143 [3].:
– подача:S = 003005 мм на один оборот протяжки;
– скорость вращения протяжки:Vп = 10 15 ммин;
– скорость вращения круга: Vкр = 25 30 мс.
Характеристика круга для заточки:
Т 160 × 16 × 32 × 4 24А 25Н СМ110 К5 30 мс А1 кл
Для заточки выбираем станок 3601.
) Проектирование дискового шевера.
Спроектировать шевер для чистовой обработки зубчатого колеса: степень точности колеса – 8.
Материал зубчатого колеса: Сталь 45
Таблица 3.1. Химический состав в % Стали 45
Шеверы применяются для окончательной обработки боковых поверхностей зубьев прямозубых и косозубых колес наружного и внутреннего зацепления после предварительного их нарезания червячной фрезой или долбяком а также для чистовой обработки точных червячных колес. Шеверы проектируются для обработки колес с определенным числом зубьев или для обработки колес с различным числом зубьев. Шеверы применяются для чистовой обработки цилиндрических колес т= 02 8 мм с прямыми и винтовыми зубьями наружного и внутреннего зацепления. Шевингование повышает точность колес как правило примерно на одну степень при этом исправляется профиль зубьев шаг биение зубчатого венца шероховатость поверхности снижается до Rа=063 032 мкм. Хуже исправляется накопленная погрешность шага.
Применяем в качестве инструментального материала для изготовления шевера быстрорежущую сталь марки Р6М5К5 ГОСТ 19265-73.
Таблица 3.2. – Химический состав стали Р6М5К5.
Вольфрам повышает твердость путем образования сложных карбидов и сохраняет твердость сплава при отпуске уменьшает его склонность к росту зерна при нагреве повышает износостойкость и теплостойкость. Молибден (М) увеличивает красностойкость прочность коррозионностойкость при высоких температурах. Кобальт повышает жаропрочность магнитопроницаемость. После термической обработки включающей закалку и многократный (двух- или трехкратный) отпуск при температуре 550 – 600° C инструмент из быстрорежущей стали может иметь твердость HRC 62 – 65 и характеризуется повышенным сопротивлением износу и теплостойкостью до 600° C. Сталь 40Х – это легированная сталь содержащая 04% углерода и 1% хрома. Хром (Х) упрочняет сталь в результате его растворения в железной основе и образования карбидов.
Дисковый шевер представляет собой корригированное зубчатое колесо зубья которого снабжены канавками образующими режущие кромки вращается вокруг оси ОО (рис. 31) наклоненной к оси заготовки на некоторый угол . При сближении осей шевера имеющего косые зубья и заготовки имеющие прямые зубья получается зубчатое зацепление заготовки и шевера. Если отметить точку на профиле зуба шевера лежащую на оси ОО и соответствующую ей точку на профиле колеса то при повороте шевера и колеса на некоторый угол при взаимном зацеплении их точка лежащая на профиле шевера из положения А переместиться в положение Аш; точка А лежащая на профиле зуба колеса переместиться при этом в положение Ак. Точки Аш и Ак Разойдутся на некоторое расстояние l. Поскольку в процессе зацепления шевера и колеса будет происходить тоже самое с каждой точкой профиля то возникает некоторое скольжение профиля зуба шевера относительно профиля колеса. Скорость этого скольжения и является скоростью резания при шевинговании. Эта скорость переменна и абсолютная величина её зависит от угла скрещивания осей заготовки и шевера. Обычно этот угол скрещивания осей выбирают в пределах 10-15°. Для того чтобы получить относительное скольжение при обработке прямозубых колес необходимо делать шевер с косыми зубьями а при обработке косозубых колес – шевер с прямыми зубьями.
Рисунок 3.1. Схема шевингования дисковым шевером.
Шеверы бывают дисковые и реечные для обработки цилиндрических колес а также червячные для обработки червячных колес. Наибольшее применение имеют дисковые шеверы. Шеверы изготавливают из быстрорежущей стали Р6М5 или Р18 с твердостью 62 65 HRC трех классов точности (ГОСТ 8570-80Е): АА А В для обработки колес степени точности соответственно 5 6 7.
Шевингование осуществляется при свободном беззазорном зацеплении зубьев шевера и заготовки. Принудительное вращение сообщается шеверу. Заготовка колеса находясь с ним в станеочном зацеплении свободно вращается на оправке установленной в центрах.
Сущность процесса шевингования заключается в следующем: в результате зацепления шевера и обрабатываемого колеса с перекрещивающимися осями возникает скольжение профилей их зубьев которое используется для создания движения резания при шевинговании. Контакт зубьев шевера и обрабатываемого колеса теоретически точечный (в действительности имеет место пятно контакта). В процессе зацепления контакт перемещается по пространственной линии зацепления. В точках контакта и происходит обработка зубьев колеса зубьями шевера. Для возможности обработки профиля зубьев колеса по всей ширине заготовки ей относительно шевера сообщается подача
Рисунок 3.2. Конструктивные элементы дискового шевера.
К основным конструктивным элементам шевера относятся:
5) Расчет шевера для чистовой обработки зубчатого колеса.
5.1 Дополнительные технологические параметры зубчатого колеса.
Угол зацепления по торцу:
Угол подъема винтовой линии на основном цилиндре колеса:
Делительные диаметры сопряженных колес:
Диаметры основных цилиндров сопряженных колес:
Диаметры вершин зубьев колес:
Диаметры впадин зубчатых колес:
Высоты головок зубьев колес:
Толщина зуба колеса по делительной окружности в нормальном сечении:
Межосевое расстояние зубчатой передачи:
Угол зацепления зубчатой передачи:
Длина активной линии зацепления сопряженных колес в передаче:
Радиус кривизны в точке начала активной части профиля колеса:
Необходимое перекрытие обработкой активной части профиля зуба колеса при шевинговании:
Коэффициент перекрытия при зацеплении колеса с шевером:
Угол скрещивания осей:
Угол наклона зубьев на делительной окружности:
Направление зубьев шевера принимаем противоположным направлению зубьев колеса.
Число зубьев шевера(предварительное):
Диаметр делительной окружности:
Торцовый профильный угол шевера:
Диаметр основного цилиндра:
Угол подъема винтовой линии на основном цилиндре:
Нормальный угол зацепления на начальном цилиндре нового шевера:
Угол наклона зубьев на начальном цилиндре шевера:
Торцовый угол давления на начальном цилиндре шевера:
Торцовый угол давления профиля на начальном цилиндре колеса:
Диаметр начального цилиндра шевера:
Диаметр начального цилиндра колеса:
Длина линии зацепления при шевинговании:
Наибольший радиус профиля зуба шевера с учетом перекрытия обработкой активной части профиля колеса:
Диаметр окружности выступов шевера:
Величина радиального зазора шевера и обрабатываемого колеса:
Шаг по нормали на начальных цилиндрах шевера и колеса:
Толщина зуба колеса по нормали на начальном цилиндре колеса:
Толщина зуба шевера по нормали на начальном цилиндре шевера:
Высота головки шевера:
Угол давления торцовый на наружном диаметре:
Угол наклона зуба на наружном диаметре шевера:
Толщина зуба на вершине нормали:
5.3 Определение параметров сточенного шевера.
Угол зацепления по нормали на начальном цилиндре сточенного шевера:
Угол наклона зубьев на начальном цилиндре колеса:
Торцовый угол давления на начальном цилиндре колеса:
Наименьший радиус кривизны профиля зуба сточенного шевера в торце:
5.4 Определение конструктивных элементов.
Диаметр окружности в точке начала зацепления сточенного шевера:
Диаметр окружности ножек:
Угол давления торцовый на ножке зуба:
Торцовая толщина ножки зуба:
Ширина впадины зубьев по окружности ножек:
Диаметр сверла для сверления отверстий в шевере предназначенных для выхода гребенки:
Диаметр окружности центров отверстий:
Угол наклона оси сверла:
Полная высота зуба шевера:
Размеры канавок на боковых сторонах зубьев шевера:
Вариант исполнения 2;
Диаметр посадочного отверстия:
Размер (ГОСТ 8788-68)
Заточка шевера имеет ряд особенностей. При затачивании шевера по задней поверхности (эвольвентный профиль) толщина зуба шевера уменьшается поэтому для более качественной обработки переточенным шевером межосевое расстояние обрабатываемого колеса и шевера уменьшают но при этом уменьшается радиальный зазор в зацеплении шевер – колесо и вершина зуба начинает “резать”. Поэтому кроме заточки по задней поверхности шеверы обрабатывают по наружному диаметру т.е. уменьшают высоту зуба шевера.
Заточка по задней поверхности осуществляется методом обката на зубошлифовальных станках мод. 5891 или 5А893. Шеверу одновременно сообщаются два движения: поступательное (подача S1) и вращательное (подача Sкр). После чего шевер поворачивается на один зуб и процесс повторяется заново. Подачи S1 и Sкр связаны кинематической цепью станка. Заточка по наружному диаметру осуществляется на круглошливовальных станках (3151). Схема заточки – см. рис. 5. Заточка осуществляется методом врезного шлифования. Подача Sрад осуществляется автоматически до жесткого упора.
по задней поверхности
Vp = 30 35 мс;Sпоп = 0005 ммдв.х (припуск – 005 007 мм на сторону);S1 = настраивается гитарой обката станка
по наружному диаметру
Sрад – автоматически до упора (припуск – 015 мм на радиус)
Форма и характеристики кругов:
по задней поверхности:
П 150х10х3225А16ПМ27К535 мсАА1 кл
по наружному диаметру:
ПП 300х30х6025А20АСМ16К535 мсА1 кл
В результате выполнения курсовой работы были проведены расчёты и проектирование режущих инструментов выданных на основании заданий для закрепления знаний по предмету « Проектирование инструментов». Вследствие чего был разработан круглый фасонный резец спроектирована шлицевая протяжка и разработан шевер. Выполняя работу было освоено последовательность ведения работы в проектировании инструмента.
Режущий инструмент. Курсовое и дипломное проектирование. Учебное пособие.Под ред. Е.Э. Фельдштейна. – Мн.:Дизайн ПРО 2002.- 320 с. ил.
Металлорежущие инструменты: Учебник для вузов по специальности «Технология машиностроения» «Металлорежущие станки и инструмент» Т.Н. Сахаров О.Б. Арбузов Ю.Л. Боровой и др.-М.: Машиностроение 1989.-328 с.: ил.
Нефедов Н.А. Осипов К.А. Сборник задач и примеров по резанию металлов и режущему инструменту: Учебное пособие для техникумов по предмету «Основы учения о резании металлов и режущий инструмент».-5-е изд. -М.:Машиностроение 1990.-448 с.: ил.
Попов С. А. Заточка и доводка режущего инструмента: Учебник для техн. училищ. – М.: Высш. школа 1981 – 200 с. ил. – (Профтехобразование. Инструментальная промышленность).
Справочник конструктора-инструментальщика: Под общ. ред. В. И. Баранчикова. -М.:Машиностроение 1994.-560 с.:ил.
Иноземцев Г. Г. Проектирование металлорежущих инструментов: Учеб. пособие для вузов по специальности «Технология машиностроения металлорежущие станки и инструменты». – М.: Машиностроение 1984. – 272 с. ил.
Справочник инструментальщика И. А. Ординарцев Г. В. Филиппов А.Н. Шевченко и др.; Под общ. ред. И.А. Ординарцева.-Л.: Машиностроение 1987.-846 с.:ил.
Справочник технолога–машиностроителя. В 2-х т.–4-е издание под ред. А.Г. Косиловой и Р.К. Мещерякова.– М.: Машиностроение 1985.–Т.2.
Сотников В.И. Расчет протяжек для обработки прямобочных отверстий: Учебное пособиеВ.И. Сотников Ю.П. Мельков. – Орел: ОрелГТУ 2002 г. – 74 с.

Державка резца.cdw

* Размеры для справок
Регулировка положения резца осуществляется
регулировочным винтом 6
КР.ПИ.09.150900.ДО.070.003.Д

Протяжка шлицевая.cdw

КР.ПИ.09.150900.ДО.070.004.ПР
Смотреть тех. требования
Материал: режущей части-сталь Р6М5 по ГОСТ 19265-84
хвостовик-сталь 40Х по ГОСТ 4543-71
Твердость режущей части:63 66 HRC направляющей:61 66 HRC
хвостовика:40 47 HRC
Радиальное биение протяжки не более 0.03мм.
Общие допуски по ГОСТ 30931-1m
Маркировать:диаметр протянутого
товарный знак завода
Остальные технические требования по
Продольный профиль зубьев
Поперечный профиль зубьев