Проектирование конструкций металлорежущих инструментов

Чертеж развертка.cdw

Твердость рабочей части развертки HRC 62 65
Развертки должны удовлетворять техническим требованиям
Заточка режущей части производится алмазными кругами АС01061
доводка-алмазными кругами АСМ3Б1 или пастами АП28 АП17.
Обратная конусность по наружному диаметру развертки 0
Маркировать: диаметр развертки
режущей части и товарный знак завода-изготовителя
Белорусско-Российский университет

Титульник.doc

Министерство образования Республики Беларусь
Министерство образования и науки Российской Федерации
Учреждение высшего профессионального образования
БЕЛОРУССКО-РОССИЙСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
по дисциплине «Режущий инструмент»
на тему: «Проектирование конструкций металлорежущих инструментов»
Пояснительная записка 31411.00.00.000 ПЗ

Чертеж развертка модифмкация.cdw

Твердость рабочей части развертки HRC 65 67
Развертки должны удовлетворять техническим требованиям
Заточка режущей части производится алмазными кругами АС01061
доводка-алмазными кругами АСМ3Б1 или пастами АП28 АП17.
Обратная конусность по наружному диаметру развертки 0
Маркировать: диаметр развертки
режущей части и товарный знак завода-изготовителя
Блок инструментальный
Белорусско-Российский университет

Чертеж долбяк окончательно.cdw

Твердость режущей части 62 65HRC
хвостовой части 32 35HRC.
Материал хвостовика сталь45 ГОСТ1050-88
В месте сварки раковины и непровар не допускаются
Разность соседних окружных шагов не более 0
Накопленное отклонение окружного шага 0
Маркировать: m=3.5; b=10; Р6М5 ГОСТ 19265-73
Толщина зуба по делительной
Белорусско-Российский университет
Коэффициент смещения

Чертеж плашка.cdw

Плашка должна быть изготовлена из стали марки
Твердость зубьев у режущих кромок должна быть у
плашек из стали марки 9ХС HRC 58 62
Радиальное биение наружной цилиндрической
поверхности плашек относительно оси резьбы и
торцевое биение плашек относительно наиболее
удоленной точки от оси для диаметра >26-0.1мм
Маркировать: обозначение резьбы
товарный знак завода изготовителя(М33х2-Н8- )
Сталь9ХС ГОСТ5950-73
Белорусско-Российский университет
Исполнение 2 по АС 1106601

Чертеж развертка.cdw

Твердость рабочей части развертки HRC 65 67
Развертки должны удовлетворять техническим требованиям
Заточка режущей части производится алмазными кругами АС01061
доводка-алмазными кругами АСМ3Б1 или пастами АП28 АП17.
Обратная конусность по наружному диаметру развертки 0
Маркировать: диаметр развертки
режущей части и товарный знак завода-изготовителя
Блок инструментальный

Чертеж развертка модифмкация.cdw

Твердость рабочей части развертки HRC 65 67
Развертки должны удовлетворять техническим требованиям
Заточка режущей части производится алмазными кругами АС01061
доводка-алмазными кругами АСМ3Б1 или пастами АП28 АП17.
Обратная конусность по наружному диаметру развертки 0
Маркировать: диаметр развертки
режущей части и товарный знак завода-изготовителя
Блок инструментальный

Чертеж долбяк окончательно.cdw

Твердость режущей части 62 65HRC
хвостовой части 32 35HRC.
Материал хвостовика сталь45 ГОСТ1050-88
В месте сварки раковины и непровар не допускаются
Разность соседних окружных шагов не более 0
Накопленное отклонение окружного шага 0
Маркировать: m=3.5; b=10; Р6М5 ГОСТ 19265-73
Толщина зуба по делительной
Коэффициент смещения

Чертеж плашка.cdw

Плашка должна быть изготовлена из стали марки
Твердость зубьев у режущих кромок должна быть у
плашек из стали марки 9ХС HRC 58 62
Радиальное биение наружной цилиндрической
поверхности плашек относительно оси резьбы и
торцевое биение плашек относительно наиболее
удоленной точки от оси для диаметра >26-0.1мм
Маркировать: обозначение резьбы
товарный знак завода изготовителя(М33х2-Н8- )
Сталь9ХС ГОСТ5950-73
Исполнение 2 по АС 1106601

Моя записка.doc

Министерство образования Республики Беларусь
Министерство образования и науки Российской Федерации
БЕЛОРУССКО-РОССИЙСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
Кафедра «Металлорежущие станки и инструмент»
По дисциплине: «Металлорежущий инструмент»
на тему: «Проектирование режущего инструмента»
Руководитель проекта:
Проектирование долбяка хвостового
1 Введение к инструменту
2 Проектный расчет .
3 Проверочный расчет .
4 Технические требования на изготовление долбяка хвостового
5 Термическая обработка инструментального материала
Проектирование плашки круглой
2 Проектный расчет ..
4 Технические требования на изготовление плашки круглой .
Проектирование развертки хвостовой
3 Технические требования на изготовление развертки хвостовой ..
4 Термическая обработка инструментального материала
развертки хвостовой .
5 Расчет инструментального блока на точность позиционирования
6 Схема сборки инструментального блока .
Раздел стандартизации .
Список использованной литературы ..
Курсовой проект предусматривает конструирование следующих типов ме-
таллорежущих инструментов: долбяк хвостовой плашка круглая и развертка
хвостовая (блочного исполнения).
Зуборезные долбяки применяют для нарезания зубчатых колес. Они рабо-
тают по методу обкатки. В зависимости от характера обрабатываемых деталей
долбяки бывают: прямозубые косозубые и специальные.
По точности долбяки бывают классов АА А и В. Для обеспечения резания
долбяку придают измененный вид по сравнению с обычным зубчатым колесом.
По конструкции долбяки классифицируются на: дисковые чашечные вту-
лочные сборные хвостовые и комбинированные.
Для нарезания наружных резьб диаметром от 1 до 52 мм(иногда до 135мм)
предназначены плашки круглые.
По форме плашки подразделяются на трубчатые круглые квадратные и
другие. Основные размеры плашек стандартизованы.
Конструктивные элементы плашек следующие: корпус со стружечными от-
верстиями и крепежными элементами режущая и калибрующая часть.
Калибрующая часть плашек осуществляет калибровку резьбы служит нап-
равляющей при продольном перемещении плашки во время резьбонарезания и
свинчивания выполняется с полным профилем резьбы.
Развертки цилиндрические предназначены для чистовой обработки отвер-
стий 6 – 10-го квалитетов точности с параметром шероховатости обработанной
поверхности Ra ≤ 25 мкм при обработке стальными и Ra ≤ 063 мкм при обработке
твердосплавными развертками.
По способу применения развертки подразделяют на машинные и ручные а
по принципу регулирования размера: постоянные и регулируемые.
Рабочая часть имеет стружечные канавки – прямые ( = 0) или винтовые
( = ± 25°) разделяющие зубья разверток.
Проектирование долбяка хвостового
1 Введение к инструменту
Зуборезные долбяки работают по методу обкатки. В основу изготовления
долбяка положена не прямозубая рейка а шестерня с соответствующими углами.
Производительность обработки долбяками несколько ниже чем червячными фре-
зами но они позволяют нарезать такие колеса как например блоки колес шев- ронные колеса внутреннего зацепления и другие которые нельзя нарезать чер-
вячными фрезами. Точность же по профилю зубчатых колес нарезанных долбяка-
ми выше чем при зубофрезеровании.
В зависимости от характера обрабатываемых деталей долбяки делятся на
) прямозубые – для нарезания прямозубых колес;
) косозубые – для нарезания колес с винтовым зубом и шевронных колес;
) специальные – для нарезания зубчатых деталей неэвольвентного зацепле-
ния (шлицевые валы звездочки и т. д.) .
По конструкции долбяки классифицируются на: дисковые чашечныевту-
лочные сборные хвостовые комбинированные.
Косозубый долбяк представляет собой косозубое зубчатое колесоснабжен-
ное режущими кромками. Для нарезания пары сцепляющихся колес применяются
два долбяка: правый – для нарезания колес с левым направлением зуба и левый -
для колес с правым направлением. У таких долбяков стандартный модуль и ос-
тальные расчетные данные задаются в нормальном сечении. Углы заточки долбя-
ка на обеих сторонах профиля получаются одинаковыми причем передняя повер-
хность зубьев наклонена от перефирии к центру и образует передний угол.
Боковые поверхности каждого зуба шлифуются по винтовым эвольвентам
в связи с чем при переточках долбяка по передней поверхности форма зуба прак-
тически не изменяется. При этом на одной стороне зуба винтовая эвольвентная поверхность делается правой а на другой – левой за счет чего на обеих сторонах зуба обеспечиваются боковые задние углы
обрабатываемый материал – СЧ 35;
модуль нормальный - 25;
число зубьев шестерни – 32;
число зубьев колеса -66;
угол наклона зуба – 10º;
степень точности колес – 7.
Расчет начинается с определения основных элементов в торцовом сечении.
Определяем торцовый модуль с точностью до 00001 мм.:
Определяем угол зацепления с точностью до 0000001:
Определяем коэффициент высоты зуба с точностью до 00001:
Определяем коэффициент высоты головки зуба с точностью до 0001
необходимой для получения радиального зазора:
Переходим к определению расчетных элементов долбяка.
С учетом принятых делительных диаметров 38; 75; 100; 150; 170; 360мм
(по ГОСТ 9323 - 60) принимаем dd = 75мм с числом зубьев z = 30.
Определяем диаметр делительной окружности:
Определяем величину смещения исходного сечения:
где a’ – величина смещения исходного сечения вдоль зуба долбяка мм;
Принимаем величину переднего угла γ = 10°.
Выбираем величину заднего угла αв на вершине зуба вдоль винтовой ли-
нии принимаемая равной 6° (при угле зацепления α = 20°).
Определяем величину заднего угла на вершине зуба долбяка вдоль оси
где u – угол наклона винтовой линии на делительном цилиндре u = 15°.
Определяем величину расчетного бокового заднего угла:
Определяем угол наклона винтовой линии на делительном цилиндре:
для позитивной стороны (боковая сторона зуба с острым углом)
для негативной стороны (боковая сторона зуба с тупым углом)
Определяем угол давления в торцовом сечении:
для позитивной стороны
для негативной стороны
Определяем диаметр основной окружности:
для негативной сторны
Определяем угол наклона винтовой линии на основном цилиндре:
Углы 0’’ и 0’ являются одновременно и углами поворота шлифовального
Определяем задний угол на боковой поверхности зуба в точках распо-
ложенных на основном цилиндре:
где 0 – угол наклона винтовой линии на основном цилиндре;
Производим определение размеров зуба долбяка в исходном сечении.
Определяем высоту головки зуба:
Определяем высоту ножки зуба:
Определяем толщину зуба по дуге делительной окружности:
Определяем диаметр вершин:
Определяем диаметр впадин:
Определяем размеры зуба долбяка в сечении переднего торца.
где Su – величина учитывающая искажения по толщине зуба долбяка вследствие
Определяем высоту головки зуба по передней поверхности:
Определяем диаметр окружности выступов:
Определяем диаметр окружности впадин:
Определяем толщину зуба по хорде:
Определяем высоту головки зуба до хорды:
3 Проверочный расчет
Конструкцию долбяка подвергаем проверке на отсутствие:
)подрезания зуба ножки зубчатой пары;
)срезания головки зуба зубчатой пары.
Подрезание отсутствует при условии что
где Au12 – среднее расстояние между осью долбяка и осями зубчатых колес мм;
r0 – радиус основной окружности долбяка r0 = 38.07 мм;
Откуда следует что подрезание зуба ножки зубчатой пары отсутствует.
Срезании отсутствует при условии что:
где Re2 – радиус окружности выступов большого зубчатого колеса
Au2 – расстояние между осями долбяка и большого зубчатого колеса мм;
r02 - радиус основной окружности большого зубчатого колеса r02 = 83.77 мм;
Откуда следует что срезание головки зуба зубчатой пары отсутствует.
4 Технические требования на изготовление долбяка хвостового
В целях повышения срока службы долбяка целесообразно увеличить ис-
ходные расстояния однако данное обстоятельство ограничивается опасностью за-
острения зубьев или неполной обработкой рабочего участка профиля. Долбяки
как с положительным так и с отрицательным смещением исходного контура т. е.
при любой степени сточенности должны обеспечивать требуемую точность обра-
Класс точности долбяка - В.
Долбяк должен удовлетворять техническим требованиям ГОСТ 9323 – 79.
Биение окружности вершин зубьев 001мм.
Радиальное биение хвостовика долбяка 0005мм.
Твердость режущей части 62 65 HRC .
Материал хвостовика сталь 45.
Разность соседних окружных шагов не более 0006мм.
Накопленное отклонение окружного шага 0018мм.
В месте сварки раковины и непровар не допускаются.
Маркировать: m = 25; = 10°; Р6М5 ГОСТ 19265 – 73.
5 Термическая обработка инструментального материала долбяка
Инструментальный материал долбяка хвостового – Сталь Р6М5.
По рекомендации стр. 311[5] для корпуса долбяка хвостового выполнить:
Для снижения твердости улучшения обработки резанием и подготовки
структуры стали к закалке сталь подвергают отжигу при 800 830°С.
Нагрев под закалку – в расплаве солей при 800 850°С 10 15мин.
Для придания стали теплостойкости инструмент подвергаем закалке
Отпуск закаленного инструмента производится в жидкой или воздуш-
ной среде(для увеличения твердости):
первый отпуск при 350°С 1час;
второй отпуск при 560 570°С 1час;
третий отпуск при 560 570°С
Для нарезания наружных резьбы диаметром от 1 до 52 мм(иногда до 135мм)
другие. Основные размеры плашек стандартизованы. Внешние размеры плашки зависят от диаметра нарезаемой резьбы диаметра стружечных отверстий прочности и жесткости перемычек.
верстиями и крепежными элементами режущая и калибрующая часть. Корпус
служит для базирования и крепления плашки во время нарезания резьбы при за-
точках и переточках. Корпус может быть выполнен заодно с режущей и калиб-
рующей частями или соединяться с ними сваркой пайкой и механическими спо-
свинчивания.Выполняется с полным профилем резьбы исполнительные размеры
которой обеспечивают получение резьбы требуемой точности.Стандартные
плашки нарезают резьбы с посадками скольжения квалитетов 6h; 8h и с посадка-
ми с зазором квалитетов 6g; 6e; 6d а трубные резьбы – классов А или Б.
Резьба режущей (как и калибрующей) части плашки не затылуется и зад-
ние углы на калибрующей части равны нулю. Накопленная ошибка шага резьбы
составляет 0008 – 001 мм на 25 мм длины.
Резьба калибрующей части может иметь доводку по профилю или быть без
доводки (в зависимости от шероховатости).
Плашки стандартного типа работают с самозатягиванием в связи с чем
при закреплении их на станках необходимо использовать “ плавающие ” патроны
дающие возможность плашке самоустановиться на обрабатываемой заготовке.
обрабатываемый материал – сталь 20;
разновидность – двухсторонняя;
степень точности – 8.
Наружный диаметр плашки D выбираем в зависимости от номинального
размера резьбы и принятого количества стружечных отверстий n: D=65мм и n=6
Угол заборной части φ =25°(для лучшего использования плашки делает-
Определяем длину заборной части:
где t2 – высота резьбы t2 = 173 мм;
a1 – величина превышения заборной части над высотой резьбы обеспечивающая захват заготовки a1 = 025 мм.
Определяем диаметр заборной части:
где do – наружный диаметр резьбы do = 33 мм.
Длину калибрующей части lz устанавливаем в пределах пяти шагов наре- заемой резьбы т. е. lz = 10 мм.
Определяем ширину плашки:
Ширина круглых плашек для стандартных резьб стандартизована. Принимаем h = 20 мм.
Величина переднего угла γ у круглых плашек назначается в зависимости от свойств обрабатываемого материала. Принимаем γ = 20°. Величина угла γ не является постоянной величиной для данной плашки и уменьшается по направле- нию к наружному диаметру резьбы.
Задний угол α принимаем равным 8° (задний угол создается только на заборной части).
Определяем величину затылования необходимую для образования уг-
где dвн – внутренний диаметр резьбы dвн = 313 мм;
z – число перьев плашки z = 6.
Определяем ширину пера:
Угол наклона режущей кромки λ принимаем равным 0°.
Определяем радиус стружечных отверстий r при криволинейной форме передней поверхности:
где k – коэффициент зависящий от принятой величины h k = 115.
Определяем радиус окружности расположения центров стружечных отверcтий:
Толщину перемычки l2 принимаем равной 2мм угол регулировочного паза 60° а его ширину b = 3 мм [3].
Производим проверку толщины тела плашки L по формуле:
Рекомендуется чтобы величина L была в пределах:
(009 010)D при z = 6 8
В нашем случае L = 009D.Условие прочности выполняется.
После аналитического расчета вычерчиваем плашку и проверяем все ее
элементы графическим способом.
4 Технические требования на изготовление плашки круглой
Материал корпуса плашки – инструментальная легированная сталь 9ХС
Твердость зубьев у режущих кромок HRC 58 62.
Радиальное биение наружной цилиндрической поверхности плашки относительно оси резьбы и торцевое биение плашек относительно наиболее удаленной
точки от оси – 01мм.
Параметр шероховатости передней поверхности плашки Ra ≤ 125мкм.
Маркировать: обозначение резьбы степень точности товарный знак завода изготовителя (M33 × 2 – H8 - ).
5 Термическая обработка инструментального материала плашки круглой
По рекомендации стр. 309[5] для корпуса плашки круглой изготовленной
из стали 9ХС выполнить:
При нагреве под закалку предварительно нагреть до температуры
Нагрев под закалку – в расплаве солей при 810°С.
Закалка при 160 180°С (в масле или горячих средах).
Производим отпуск закаленного инструмента в жидкой или воздушной
по принципу регулирования размера постоянные и регулируемые.
Развертки конические служат для образования конических отверстий под
штифты конусы и т.д.
Развертки состоят из рабочей части и корпуса (хвостовика).
( = ± 25°) разделяющие зубья разверток. Число зубьев (канавок) разверток зави-
сит от их конструкции.
Расположение зубьев по окружности может быть равномерным или не-
равномерным различие значений центральных углов ограничивающих зубья мо-
жет достигать 30° (у стандартных разверток 05 - 5°).
Передняя поверхность обычно прямолинейна ( = 0; γ = 0). Ленточка вы-
полнена по цилиндру (f = 005 04мм).
Режущая часть разверток имеет форму зависящую от условий обработки.
задняя поверхность затачивается наостро или с оставлением ленточки. Получают распространение развертки с ломанной режущей кромкой или с криволинейной кромкой. При обработке вязких материалов в том числе коррозионно-стойких и жаропрочных сталей применяют кольцевую форму режущей части.
Процесс развертывания отличается рядом особенностей:
уменьшенными припусками на обработку;
малой толщиной и большой шириной стружки пониженными в этой связи
нагрузками на каждую кромку;
ориентацией развертки по отверстию при врезании режущей части (приме-
няют “плавающие” патроны удлиненные оправки и т.д.);
увеличенным числом зубьев участвующих одновременно в работе;
надежным направлением развертки по отверстию за счет цилиндрической
обрабатываемый материал – сталь 5;
диаметр отверстия – 56Н6;
длина отверстия – 45-сквозное;
хвостовик – конический;
инструментальный материал – твёрдый сплав.
Составим технологический маршрут обработки детали [2]. Для обработ-
ки отверстия диаметром 56Н6 необходимо выполнить сверление рассверливание
предварительное зенкерование предварительное и окончательное развертывание.
Назначаем межоперационные припуски [2]: под окончательное развер-
тывание 008 мм предварительное развертывание 021 мм предварительное зен-
керование 271 мм и рассверливание 22 мм.
Поле допуска для отверстия диаметром 56Н6 по СТ СЭВ 144-75: верхнее
отклонение 0019 мм нижнее отклонение 0 мм поле допуска 0 019 мм.
Поле допуск на изготовление развертки принимают равным 025 04 от допуска на изготовление отверстия: Н=0005 мм; верхнее отклонение
08 мм нижнее отклонение 0003 мм поле допуска 0 005 мм.
Определяем число зубьев развертки:
где d – диаметр развертки d = 56 мм.
Число зубьев принимаем четным т.е. z = 14 чтобы измерение развертки
можно было проводить микрометром.
Принимаем передний угол γ = 10°.
Задний угол α принимаем равным 7°.
На калибрующей части развертки выполняем цилиндрическую фаску
Определяем длину заборной части развертки:
где t – припуск под развертывание на сторону;
φ – угол при вершине φ = 15°.
Калибрующая часть развертки состоит из конической и цилиндрической
частей. Коническую часть выполняют для уменьшения трения и предотвращения
разбивки отверстия. Разность диаметров на этом участке составляет 003 005мм
Определяем длину цилиндрической части вместе с заборным конусом:
Определяем длину рабочей части:
Определяем общую длину развертки:
lхв – длина хвостовика lхв = 124мм.
Конструктивные элементы развертки для обработки сталей принимаем
по ГОСТ 1672-80 11172-80 16086-7016087-70.
Размеры профиля стружечных канавок развертки: ff =05 мм;
R0 = 20мм; r = 1мм [2].
3 Технические требования на изготовление развертки хвостовой
Твердость рабочей части развертки из твердого сплава Т15К6 – 65 67 HRC.
Твердость лапки 35 55 HRCэ.
Параметры шероховатости:
передняя поверхность развертки
задняя поверхность режущей части и ленточка на калибрующей части
задняя поверхность калибрующей части
Обратная конусность по наружному диаметру развертки 001мм.
Заточка режущей производится алмазными кругами АСО1061 доводка – ал-
мазными кругами АСМ361 или пастами АП17 АП28.
Развертка должна удовлетворять техническим требованиям ГОСТ 1672-80
Маркировать: диаметр развертки марку режущей части и товарный
знак завода изготовителя (56 – Т15К6 - ).
4 Термическая обработка инструментального материала развертки
По рекомендации стр. 311[5] для рабочей части развертки хвостовой
третий отпуск при 560 570°С
5 Расчет инструментального блока на точность позиционирования и
Определяем величины отклонения вершины инструмента от номинального положения при сборке и деформации под действием силы резания для инструментального блока.
Найдем для нашего случая величины биений.
Биение конического отверстия шпинделя станка: l1 = 0008 мм.
Допускаемый перекос: l2 = 0001 мм.
Биение базового агрегата от перехода в соединении конусности 7:24
Биение оправки от зазора в цилиндрическом соединении: 2l4 = 00011 мм.
Биение посадочного отверстия базисного агрегата: 2l5 = 002 мм.
Биение втулки от перекоса в цилиндрическом соединении: l6 = 00016 мм. Биение цилиндрической поверхности: 2l7 = 002мм.
Биение цилиндрического отверстия во втулке переходной: 2l8 = 001 мм.
Биение режущего инструмента от перекоса в коническом соединении:
Величина первичного отклонения вершины инструмента от номинального положения:
где K - коэффициент относительного рассеивания величины замыкающего
lнi - вылет на котором нормируется величина перекоса в i – ом соединении.
Коэффициент рассеивания ki:
для цилиндрических поверхностей - k
для конической поверхности 1:30 - ki = 137.
Передаточные отношения:
Допускаемое биение развертки диаметром 56 мм – 008 мм по табл. 8[4]
Расчет инструментального блока на податливость.
Согласно схеме сборки перемещения крепления оправки определим как
суммарное смещение режущей кромки в точке приложения нагружающей силы
(P = 1kH) с учетом контактной податливости в соединениях инструмента:
- модуль продольной упругости ();
- осевой момент инерции сечения
di - диаметр i - го элемента.
Qi M - податливость в конусе с конусностью 7:24 по табл. 10[4].
Qi M - податливость в цилиндрическом соединении с боковым зажимным
Qi M - податливость в конусе 1:30 по табл. 12[4] = 00014
Податливость инструментального блока: 1641 мкм кН.
Для разверток диаметром до 120 мм допускается податливость :
Жесткость инструментального блока:
6 Схема сборки инструментального блока
В этом разделе указываем перечень использованных ГОСТов:
ГОСТ 9323 – 79; ГОСТ 5953 – 70; ГОСТ 1672 – 80; ГОСТ 13777 – 79;
ГОСТ 9740 – 71; ГОСТ 1672 – 71.
Список использованной литературы
Иноземцев Г. Г. Проектирование металлорежущих инструментов – М.:
Машиностроение 1984 – 272с.
Фельдштейн Е.Э. Курсовое и дипломное проектирование – Мн:
Дизайн ПРО 1997 - 384 с.
Климов В. И. Справочник инструментальщика – конструктора – М.:
Машгиз 1958 - 608 с.
Фельдштейн Е. Э. Режущий инструмент и оснастка для станков с ЧПУ –
Мн.: Высшая школа 1988 - 336с.
Лахтин Ю. М. Материаловедение – М.: Машиностроение 1980 - 493c.

Чертеж долбяк.cdw

Твердость режущей части 62 65HRC
хвостовой части 32 35HRC.
Материал хвостовика сталь45 ГОСТ1050-88
В месте сварки раковины и непровар не допускаются
Разность соседних окружных шагов не более 0
Накопленное отклонение окружного шага 0
Маркировать: m=3.5; b=10; Р6М5 ГОСТ 19265-73
Коэффициент смещения

Развертка А.frw

Твердость рабочей части развертки HRC 62 65
Развертки должны удовлетворять техническим
требованиям ГОСТ1672-80
Заточка режущей части производится алмазными
доводка-алмазными кругами
АСМ3Б1 или пастами АП28 АП17.
Обратная конусность по наружному диаметру
Маркировать: диаметр развертки
режущей части и товарный знак завода-изгото-
БИ 05403.03.00.000. СБ
Сталь Р6М5 ГОСТ19265-73
Разраб. Чумаков А.А.

плашка.frw

Плашка должна быть изготовлена из сталей марок
ХВСГ или 9ХС по ГОСТ 5950-73
Твердость зубьев у режущих кромок должна быть у
плашек из сталей марок ХВСГ
Радиальное биение наружной цилиндрической
поверхности плашек относительно оси резьбы и
торцевое биение плашек относительно наиболее
удоленной точки от оси для диаметра >26-0.1мм
Маркировать: обозначение резьбы
товарный знак завода изготовителя(М36х2-Н6- )
Разраб. Чумаков А.А.
Исполнение 2 по АС 1106601
Сталь9ХС ГОСТ5950-73

Чертеж долбяк12.cdw

Твердость режущей части 62 65HRC
хвостовой части 32 35HRC.
Материал хвостовика сталь45 ГОСТ1050-88
В месте сварки раковины и непровар не допускаются
Разность соседних окружных шагов не более 0
Накопленное отклонение окружного шага 0
Маркировать: m=3.5; b=10; Р6М5 ГОСТ 19265-73
Коэффициент смещения

Спецификация.spw

Чертеж развертка модифмкация.cdw

Твердость рабочей части развертки HRC 65 67
Развертки должны удовлетворять техническим требованиям
Заточка режущей части производится алмазными кругами АС01061
доводка-алмазными кругами АСМ3Б1 или пастами АП28 АП17.
Обратная конусность по наружному диаметру развертки 0
Маркировать: диаметр развертки
режущей части и товарный знак завода-изготовителя
Блок инструментальный

долбяк хвостовой.frw

Твердость режущей части 62 65HRC
35HRC. Материал хвостовика сталь45 ГОСТ1050-88
В месте сварки раковины и непровар не допускаются
Разность соседних окружных шагов не более 0
Накопленное отклонение окружного шага 0
Маркировать: m=3.5;
=10; Р6М5 ГОСТ 19265-73
Коэффициент смещения

Чертеж долбяк окончательно.cdw

Твердость режущей части 62 65HRC
хвостовой части 32 35HRC.
Материал хвостовика сталь45 ГОСТ1050-88
В месте сварки раковины и непровар не допускаются
Разность соседних окружных шагов не более 0
Накопленное отклонение окружного шага 0
Маркировать: m=3.5; b=10; Р6М5 ГОСТ 19265-73
Толщина зуба по делительной
Коэффициент смещения

Чертеж плашка.cdw

Плашка должна быть изготовлена из стали марки
Твердость зубьев у режущих кромок должна быть у
плашек из стали марки 9ХС HRC 58 62
Радиальное биение наружной цилиндрической
поверхности плашек относительно оси резьбы и
торцевое биение плашек относительно наиболее
удоленной точки от оси для диаметра >26-0.1мм
Маркировать: обозначение резьбы
товарный знак завода изготовителя(М33х2-Н8- )
Сталь9ХС ГОСТ5950-73
Исполнение 2 по АС 1106601

Моя записка11.doc

Министерство образования Республики Беларусь
Министерство образования и науки Российской Федерации
Учреждение высшего профессионального образования
БЕЛОРУССКО-РОССИЙСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
по дисциплине «Режущий инструмент»
на тему: «Проектирование конструкций металлорежущих инструментов»
Пояснительная записка 31406.00.00.000 ПЗ
Проектирование первого инструмента 1
1 Введение к долбяку хвостовому 3
2 Проектный расчет долбяка хвостового
3 Проверочный расчет 9
Проектирование второго инструмента 11
1 Введение к плашке круглой
2 Проектный расчет плашки 11
3 Проверочный расчет 11
Проектирование третьего инструмента 15
1 Введение к развёртке 15
2 Проектный расчет развёртки 16
3 Схема расчета полей допусков и диаметров развертки 18
4 Технические требования на изготовление и контроль 19
5 Расчет инструментального блока на точность и податливость 19
6 Термическая обработка корпуса развертки 21
7 Оптимизация режимов резания 22
8 Схема сборки инструментального блока 23
Список использованной литературыВведение
Проектирование долбяка хвостового
1 Введение к инструменту
Зуборезные долбяки работают по методу обкатки. В основу изготовления
долбяка положена не прямозубая рейка а шестерня с соответствующими углами.
Производительность обработки долбяками несколько ниже чем червячными фре-
зами но они позволяют нарезать такие колеса как например блоки колес шев- ронные колеса внутреннего зацепления и другие которые нельзя нарезать чер-
вячными фрезами. Точность же по профилю зубчатых колес нарезанных долбяка-
ми выше чем при зубофрезеровании.
В зависимости от характера обрабатываемых деталей долбяки делятся на
) прямозубые – для нарезания прямозубых колес;
) косозубые – для нарезания колес с винтовым зубом и шевронных колес;
) специальные – для нарезания зубчатых деталей неэвольвентного зацепле-
ния (шлицевые валы звездочки и т. д.) .
По конструкции долбяки классифицируются на: дисковые чашечныевту-
лочные сборные хвостовые комбинированные.
По точности долбяки бывают классов АА А и В. Для обеспечения резания
долбяку придают измененный вид по сравнению с обычным зубчатым колесом.
Косозубый долбяк представляет собой косозубое зубчатое колесоснабжен-
ное режущими кромками. Для нарезания пары сцепляющихся колес применяются
два долбяка: правый – для нарезания колес с левым направлением зуба и левый -
для колес с правым направлением. У таких долбяков стандартный модуль и ос-
тальные расчетные данные задаются в нормальном сечении. Углы заточки долбя-
ка на обеих сторонах профиля получаются одинаковыми причем передняя повер-
хность зубьев наклонена от перефирии к центру и образует передний угол.
Боковые поверхности каждого зуба шлифуются по винтовым эвольвентам
в связи с чем при переточках долбяка по передней поверхности форма зуба прак-
тически не изменяется. При этом на одной стороне зуба винтовая эвольвентная поверхность делается правой а на другой – левой за счет чего на обеих сторонах зуба обеспечиваются боковые задние углы
обрабатываемый материал – СЧ 35;
модуль нормальный - 25;
число зубьев шестерни – 32;
число зубьев колеса -66;
угол наклона зуба – 10º;
степень точности колес – 7.
Расчет начинается с определения основных элементов в торцовом сечении.
Определяем торцовый модуль с точностью до 00001 мм.:
Определяем угол зацепления с точностью до 0000001:
Определяем коэффициент высоты зуба с точностью до 00001:
Определяем коэффициент высоты головки зуба с точностью до 0001
необходимой для получения радиального зазора:
Переходим к определению расчетных элементов долбяка.
С учетом принятых делительных диаметров 38; 75; 100; 150; 170; 360мм
(по ГОСТ 9323 - 60) принимаем dd = 75мм с числом зубьев z = 30.
Определяем диаметр делительной окружности:
Определяем величину смещения исходного сечения:
где a’ – величина смещения исходного сечения вдоль зуба долбяка мм;
Принимаем величину переднего угла γ = 10°.
Выбираем величину заднего угла αв на вершине зуба вдоль винтовой ли-
нии принимаемая равной 6° (при угле зацепления α = 20°).
Определяем величину заднего угла на вершине зуба долбяка вдоль оси
где u – угол наклона винтовой линии на делительном цилиндре u = 15°.
Определяем величину расчетного бокового заднего угла:
Определяем угол наклона винтовой линии на делительном цилиндре:
для позитивной стороны (боковая сторона зуба с острым углом)
для негативной стороны (боковая сторона зуба с тупым углом)
Определяем угол давления в торцовом сечении:
для позитивной стороны
для негативной стороны
Определяем диаметр основной окружности:
для негативной сторны
Определяем угол наклона винтовой линии на основном цилиндре:
Углы 0’’ и 0’ являются одновременно и углами поворота шлифовального
Определяем задний угол на боковой поверхности зуба в точках распо-
ложенных на основном цилиндре:
где 0 – угол наклона винтовой линии на основном цилиндре;
Производим определение размеров зуба долбяка в исходном сечении.
Определяем высоту головки зуба:
Определяем высоту ножки зуба:
Определяем толщину зуба по дуге делительной окружности:
Определяем диаметр вершин:
Определяем диаметр впадин:
Определяем размеры зуба долбяка в сечении переднего торца.
где Su – величина учитывающая искажения по толщине зуба долбяка вследствие
Определяем высоту головки зуба по передней поверхности:
Определяем диаметр окружности выступов:
Определяем диаметр окружности впадин:
Определяем толщину зуба по хорде:
Определяем высоту головки зуба до хорды:
3 Проверочный расчет
Конструкцию долбяка подвергаем проверке на отсутствие:
)подрезания зуба ножки зубчатой пары;
)срезания головки зуба зубчатой пары.
Подрезание отсутствует при условии что
где Au12 – среднее расстояние между осью долбяка и осями зубчатых колес мм;
r0 – радиус основной окружности долбяка r0 = 38.07 мм;
Откуда следует что подрезание зуба ножки зубчатой пары отсутствует.
Срезании отсутствует при условии что:
где Re2 – радиус окружности выступов большого зубчатого колеса
Au2 – расстояние между осями долбяка и большого зубчатого колеса мм;
r02 - радиус основной окружности большого зубчатого колеса r02 = 83.77 мм;
Откуда следует что срезание головки зуба зубчатой пары отсутствует.
Проектирование плашки круглой
1 Введение к инструменту
Для нарезания наружных резьбы диаметром от 1 до 52 мм(иногда до 135мм)
предназначены плашки круглые.
По форме плашки подразделяются на трубчатые круглые квадратные и
другие. Основные размеры плашек стандартизованы. Внешние размеры плашки зависят от диаметра нарезаемой резьбы диаметра стружечных отверстий прочности и жесткости перемычек.
Конструктивные элементы плашек следующие: корпус со стружечными от-
верстиями и крепежными элементами режущая и калибрующая часть. Корпус
служит для базирования и крепления плашки во время нарезания резьбы при за-
точках и переточках. Корпус может быть выполнен заодно с режущей и калиб-
рующей частями или соединяться с ними сваркой пайкой и механическими спо-
Калибрующая часть плашек осуществляет калибровку резьбы служит нап-
равляющей при продольном перемещении плашки во время резьбонарезания и
свинчивания.Выполняется с полным профилем резьбы исполнительные размеры
которой обеспечивают получение резьбы требуемой точности.Стандартные
плашки нарезают резьбы с посадками скольжения квалитетов 6h; 8h и с посадка-
ми с зазором квалитетов 6g; 6e; 6d а трубные резьбы – классов А или Б.
Резьба режущей (как и калибрующей) части плашки не затылуется и зад-
ние углы на калибрующей части равны нулю. Накопленная ошибка шага резьбы
составляет 0008 – 001 мм на 25 мм длины.
Резьба калибрующей части может иметь доводку по профилю или быть без
доводки (в зависимости от шероховатости).
Плашки стандартного типа работают с самозатягиванием в связи с чем
при закреплении их на станках необходимо использовать “ плавающие ” патроны
дающие возможность плашке самоустановиться на обрабатываемой заготовке.
обрабатываемый материал – сталь 20;
разновидность – двухсторонняя;
степень точности – 8.
Наружный диаметр плашки D выбираем в зависимости от номинального
размера резьбы и принятого количества стружечных отверстий n: D=65мм и n=6
Угол заборной части φ =25°(для лучшего использования плашки делает-
Определяем длину заборной части:
где t2 – высота резьбы t2 = 173 мм;
a1 – величина превышения заборной части над высотой резьбы обеспечивающая захват заготовки a1 = 025 мм.
Определяем диаметр заборной части:
где do – наружный диаметр резьбы do = 33 мм.
Длину калибрующей части lz устанавливаем в пределах пяти шагов наре- заемой резьбы т. е. lz = 10 мм.
Определяем ширину плашки:
Ширина круглых плашек для стандартных резьб стандартизована. Принимаем h = 20 мм.
Величина переднего угла γ у круглых плашек назначается в зависимости от свойств обрабатываемого материала. Принимаем γ = 20°. Величина угла γ не является постоянной величиной для данной плашки и уменьшается по направле- нию к наружному диаметру резьбы.
Задний угол α принимаем равным 8° (задний угол создается только на заборной части).
Определяем величину затылования необходимую для образования уг-
где dвн – внутренний диаметр резьбы dвн = 313 мм;
z – число перьев плашки z = 6.
Определяем ширину пера:
Угол наклона режущей кромки λ принимаем равным 0°.
Определяем радиус стружечных отверстий r при криволинейной форме передней поверхности:
где k – коэффициент зависящий от принятой величины h k = 115.
Определяем радиус окружности расположения центров стружечных отверcтий:
Толщину перемычки l2 принимаем равной 2мм угол регулировочного паза 60° а его ширину b = 3 мм [3].
Производим проверку толщины тела плашки L по формуле:
Рекомендуется чтобы величина L была в пределах:
(009 010)D при z = 6 8
В нашем случае L = 009D.Условие прочности выполняется.
После аналитического расчета вычерчиваем плашку и проверяем все ее
элементы графическим способом.
Проектирование развертки хвостовой
Развертки цилиндрические предназначены для чистовой обработки отвер-
стий 6 – 10-го квалитетов точности с параметром шероховатости обработанной
поверхности Ra ≤ 25 мкм при обработке стальными и Ra ≤ 063 мкм при обработке
твердосплавными развертками.
По способу применения развертки подразделяют на машинные и ручные а
по принципу регулирования размера постоянные и регулируемые.
Развертки конические служат для образования конических отверстий под
штифты конусы и т.д.
Развертки состоят из рабочей части и корпуса (хвостовика).
Рабочая часть имеет стружечные канавки – прямые ( = 0) или винтовые
( = ± 25°) разделяющие зубья разверток. Число зубьев (канавок) разверток зави-
сит от их конструкции.
Расположение зубьев по окружности может быть равномерным или не-
равномерным различие значений центральных углов ограничивающих зубья мо-
жет достигать 30° (у стандартных разверток 05 - 5°).
Передняя поверхность обычно прямолинейна ( = 0; γ = 0). Ленточка вы-
полнена по цилиндру (f = 005 04мм).
Режущая часть разверток имеет форму зависящую от условий обработки.
задняя поверхность затачивается наостро или с оставлением ленточки. Развертки с углом φ 45° имеют дополнительную фаску с × 45°. Получают распространение
развертки с ломанной режущей кромкой или с криволинейной кромкой. При обра-
ботке вязких материалов в том числе коррозионно-стойких и жаропрочных ста-
лей применяют кольцевую форму режущей части.
Процесс развертывания отличается рядом особенностей:
уменьшенными припусками на обработку;
малой толщиной и большой шириной стружки пониженными в этой связи
нагрузками на каждую кромку;
ориентацией развертки по отверстию при врезании режущей части (приме-
няют “плавающие” патроны удлиненные оправки и т.д.);
увеличенным числом зубьев участвующих одновременно в работе;
надежным направлением развертки по отверстию за счет цилиндрической
обрабатываемый материал – сталь 5;
диаметр отверстия – 56Н6;
длина отверстия – 45-сквозное;
хвостовик – конический;
инструментальный материал – твёрдый сплав.
Составим технологический маршрут обработки детали [2]. Для обработ-
ки отверстия диаметром 56Н6 необходимо выполнить сверление рассверливание
предварительное зенкерование предварительное и окончательное развертывание.
Назначаем межоперационные припуски [2]: под окончательное развер-
тывание 008 мм предварительное развертывание 021 мм предварительное зен-
керование 271 мм и рассверливание 22 мм.
Поле допуска для отверстия диаметром 56Н6 по СТ СЭВ 144-75: верхнее
отклонение 0019 мм нижнее отклонение 0 мм поле допуска 0 019 мм.
Поле допуск на изготовление развертки принимают равным 025 04 от допуска на изготовление отверстия: Н=0005 мм; верхнее отклонение
08 мм нижнее отклонение 0003 мм поле допуска 0 005 мм.
Определяем число зубьев развертки:
где d – диаметр развертки d = 56 мм.
Число зубьев принимаем четным т.е. z = 14 чтобы измерение развертки
можно было проводить микрометром.
Принимаем передний угол γ = 10°.
Задний угол α принимаем равным 7°.
На калибрующей части развертки выполняем цилиндрическую фаску
Определяем длину заборной части развертки:
где t – припуск под развертывание на сторону;
φ – угол при вершине φ = 15°.
Калибрующая часть развертки состоит из конической и цилиндрической
частей. Коническую часть выполняют для уменьшения трения и предотвращения
разбивки отверстия. Разность диаметров на этом участке составляет 003 005мм
Определяем длину цилиндрической части вместе с заборным конусом:
Определяем длину рабочей части:
Определяем общую длину развертки:
lхв – длина хвостовика lхв = 124мм.
Конструктивные элементы развертки для обработки сталей принимаем
по ГОСТ 1672-80 11172-80 16086-7016087-70.
Размеры профиля стружечных канавок развертки: ff =05 мм;
R0 = 20мм; r = 1мм [2].
Список использованной литературы
Романов В.Ф. Расчеты зуборезных инструментов – М: Машиностроение 1969 – 255 с.
Фельдштейн Е.Э. Курсовое и дипломное проектирование – Мн: Дизайн ПРО 1997 - 384 с.