Проектирование режущего инструмента в машиностроении

Пояснительная записка.doc

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ
ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
УФИМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АВИАЦИОННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
к курсовой работе по дисциплине
«Режущий инструмент»
РАСЧЕТ ЦИЛИНДРИЧЕСКОЙ ПРОТЯЖКИ ПРОГРЕССИВНОЙ КОНСТРУКЦИИ (ПЕРЕМЕННОГО РЕЗАНИЯ)5
РАСЧЕТ МАШИННОГО КОРРИГИРОВАННОГО МЕТЧИКА ДЛЯ НАРЕЗАНИЯ МЕТРИЧЕСКОЙ РЕЗЬБЫ15
Производительность и эффективность работы металлообрабатывающего оборудования качество и точность получаемых деталей машин во многом зависят от того как функционируют системы связанные с режущим инструментом. В машиностроении для обработки заготовок деталей машин используют различные виды инструментов. Режущий инструмент придает заготовке нужную форму и размеры. Его работоспособность и надежность оказывают существенное влияние на экономическую эффективность машиностроительного производства. Основные требования предъявляемые к режущим инструментам определяются их служебным назначением: способность выполнять требуемые функциональные действия обеспечивая при этом образование соответствующих поверхностей на заготовке и необходимые экономические показатели процесса обработки.
Возможности процесса резания обрабатываемой заготовки обеспечиваются материалом режущей части инструмента (физико-механические свойства особенности термической обработки) а также правильным выбором его геометрических параметров.
Получение требуемой формы размеров и качества обработанной поверхности детали обеспечивается конструкцией инструмента (в первую очередь его режущих кромок) а также особенностями крепления базирования и регулирования инструмента на размер.
Экономическая эффективность режущего инструмента определяется производительностью обработки и ее себестоимость. Производительность определяется режимом обработки то есть уровнем скорости резания подачи глубины резания. Эти показатели зависят от материала режущей части инструмента его конструктивного исполнения условий образования стружки и ее отвода из зоны резания количество одновременно работающих режущих кромок и многих других условий. Себестоимость обработки деталей зависит от конструктивных особенностей инструмента так и от трудоемкости его изготовления и возможности восстановления его режущих свойств в ходе эксплуатации.
Многообразии резьбовых соединений по форме классам точности и посадкам обуславливает применение большой номенклатуры инструмента оптимальной для своей области применения.
В настоящее время известно много методов резьбообразования. Использование конкретного метода зависят от того насколько он обеспечивает выполнение технических условий предъявляемых к резьбе от заданной программы и экономической рентабельности.
Расчет цилиндрической протяжки прогрессивной конструкции (переменного резания)
Исходные данные для расчета протяжки:
Рисунок 1.1 – Схема обработки
Тип патрона: быстросменный.
Минимальный размер от торца хвостовика до первого режущего зуба:
Наибольший ход каретки или ползуна: .
При прогрессивной схеме резания зуб протяжки полностью срезает слой обрабатываемого параметра на определенном участке.
Прогрессивную схему резания называют еще групповой так как заданный профиль на детали воспроизводится группой зубьев. При таком разделении работы между зубьями прогрессивной протяжки снимается короткая но более толстая стружка что приводит в свою очередь к снижению сил резания. Эту схему резания целесообразно применять и при обработке деталей обладающих низкой жесткостью [1].
Величина припуска на протягивание по табл. П.3.1 [1]:
Одноинтсрументальная подготовка отверстия (сверление).
Диаметр предварительного отверстия :
где – номинальный диаметр протянутого отверстия.
Обрабатываемый материал – коррозионно-стойкая жаропрочная сталь с содержанием
высококачественная [2].
Принимаем материал протяжки из быстрорежущей стали [2].
Хвостовик протяжки принимается по табл. П.3.3а [1]. Хвостовик имеет диаметр и наименьшую площадь поперечного сечения .
Рисунок 1.2 – Хвостовик под быстросменные патроны
Размеры хвостовика протяжки под быстросменные патроны
Размеры хвостовика мм
Площадь опасного сечения
Усилие допускаемое прочностью хвостовика подсчитывается по наименьшей площади поперечного сечения хвостовика :
где для хвостовика из Стали 45Х (табл. П.3.6 [1]).
Усилие допускаемое тяговой силой станка:
Наименьшее усилие из () составит допускаемое усилие:
Максимальная глубина стружечной канавки по допустимому усилию:
где – допустимое напряжение материала рабочей части протяжки (не хвостовика).
Шаг черновых зубьев:
Принимаем по табл. П.3.8 [1]
Наибольшее количество одновременно работающих зубьев:
Полученная при расчете дробная часть отбрасывается. Принимаем .
Профиль основной стружечной канавки с вогнутой спинкой принимается по размерам табл. П.3.8 [1]:
Рисунок 1.3 – Схема стружечной канавки
Размеры стружечных канавок для черновых зубьев
Минимальный коэффициент заполнения стружечных канавок при протягивании стали определяется в зависимости от подачи на зуб :
Подача на черновых секциях по условиям размещаемости стружки в канавке:
Фактический коэффициент заполнения стружечных канавок определяется по окончательно принятому значению подачи на черновых секциях:
Величина не должна быть меньше значения указанной в п. 9.
Передний и задний углы на черновых зубьях (табл. П.3.10 [1]):
Передний угол на черновых зубьях:
Задний угол на черновых зубьях:
Количество зубьев в первой черновой секции в остальных:
где – берется равным средней арифметической величине значений для шлицевых и шпоночных протяжек (табл. П.3.11 [1]);
– показатель степени (табл. П.3.11 [1]);
– коэффициент зависящий от переднего угла (табл. П.3.12 [1]);
– коэффициент зависящий от смазочно-охлаждающей жидкости (табл. П. 3.12[1]). Применяем СОЖ – сульфофрезол [3];
– коэффициент зависящий от степени затупления протяжки (табл. П.3.12 [1]).
Общий припуск на протягивание:
где – остаточная деформация отверстия.
где – допуск на диаметр отверстия.
Припуск на переходные зубья и число переходных секций принимаются по табл. П.3.13 [1]:
Припуск на чистовые зубья . При протягивании отверстий 7-го квалитета точности (Н7):
Припуск на черновые зубья:
Припуск на первую двузубую секцию:
Количество черновых секций без первой:
Количество зубьев в черновой секции:
Длина черновой части:
Подача на переходных секциях. На первой переходной секции подача составляет приблизительно половину величины подачи на черновых секциях:
Количество переходных зубьев . Каждая переходная секция имеет два зуба т.е. тогда:
Длина переходной части:
Количество чистовых зубьев:
Шаг чистовых и калибрующих зубьев:
Принимаем по табл. П.3.8 [1] .
Размеры стружечных канавок для чистовых и калибрующих зубьев (табл. П.3.8 [1]):
Рисунок 1.4 – Схема стружечной канавки
Размеры стружечных канавок для чистовых и калибрующих зубьев
Длина чистовой части:
Длина режущей части (без калибрующей):
Диаметр калибрующих зубьев:
Количество калибрующих зубьев (табл. П.3.21 [1]):
Длина калибрующей части:
Задний угол калибрующих зубьев: .
Прямая ленточка на вершинах калибрующих зубьев: . Для пластичных материалов ленточку делать не рекомендуется.
Ширина режущих выступов между выкружками:
Значение округляется до чисел кратных . .
Количество выкружек:
а) на черновых зубьях:
б) на зубьях первой черновой переходных секциях и на чистовых зубьях:
Величина округляется до ближайшего большего числа.
б) на первой черновой и переходных секциях:
в) на чистовых зубьях ширина выкружек на меньше чем на первой черновой и переходных секциях.
Величина округляется до чисел кратных .
Радиусы выкружек и диаметры шлифовального круга принимаются по табл. П.3.14 [1]:
Длина хвостовика принимается по табл. П.3.3 [1]:
Диаметр шейки (допуск по ):
Диаметр и длина передней направляющей.
Диаметр передней направляющей части принимается равным наименьшему диаметру предварительного отверстия:
Длина переходного конуса:
(принимается равной ).
Диаметр и длина задней направляющей части:
где – минимальный диаметр протянутого отверстия.
Длина протяжки до первого зуба (табл. П.3.7 [1]):
Общая длина протяжки:
Центровые отверстия по ГОСТ 14034-74 форма Т:
Расчет машинного корригированного метчика для нарезания метрической резьбы
Исходные данные для расчета метчика
Исходные данные: для степени точности [4].
)Внутренний диаметр.
)Диаметр отверстия под резьбу. ГОСТ 19257-73
Число перьев метчика (табл. 6.10 [1]):
Профиль и размеры стружечных канавок (табл. 6.11 6.12 [1]):
Угол заборного конуса:
где – толщина среза (табл. 6.13 [1]);
Угол обратного конуса резьбы метчика:
где – угол заборного конуса метчика;
– угол профиля нарезаемой резьбы;
– угол профиля резьбы метчика.
Средний диаметр корригированного метчика:
Наружный диаметр метчика:
Внутренний диаметр метчика:
Внутренний диаметр корригированного метчика берется меньше на мм по сравнению с ГОСТ 3266-81 это необходимо для обеспечения достаточных зазоров между впадинами на первых режущих зубьях и отверстием под резьбу.
Размер для замера по проволочкам:
где – диаметр проволочки (табл. 6.14 [1]).
Передний угол (табл. 6.15 [1]):
Главный задний угол на заборной части (табл. 6.16 [1]):
Величина затылования:
Длина заборного конуса:
где – глубина резьбы мм.
Кишуров В.М. Черников П.П. Курсовое проектирование режущего инструмента в машиностроении: Учеб. Пособие В.М. Кишуров П.П. Черников.- М.: Изд-во МАИ 2006.- 159 с.: ил.
Богуславский Б.Л. Справочник металлиста: В 3 т. Т. 2.-3-е изд. перераб. и доп. Под ред. А.Г. Рахштадта и В.А. Брострема. - М.: Машиностроение 1976.- 718 с.
Щеголев А.В. Конструирование протяжек. – М.: Машгиз 1960. – 353 с.
Анурьев В.И. Справочник конструктора-машиностроителя: В 3 т. Т. 1.- 8-е изд. перераб. и доп. Под ред. И.Н. Жестковой.- М.: Машиностроение 2001.- 920 с.: ил.

ПРОТЯЖКА.cdw

на калибрующих зубцах с №19 по №25
сделать цилиндрическую ленточку f=0
Поперечное сечение зубцов первой
черновой и переходных секций
Шов выполнить контактной стыковой сваркой с оплавлением
Материал рабочей поверхности Р9К5 ГОСТ 19625-73
хвостовой части Сталь 45Х ГОСТ 4543-71.
Твердость зубцов и направляющих частей 62 64 хвостовой
Маркировать размер отверстия
марку завода-изготовителя
Неуказанные предельные отклонения размеров протяжки:
Предельные отклонения хвостовика по ГОСТ 4044-70.
Остальные технические требования по ГОСТ 9126-76.
Продольный профиль зубцов с №1 по №12
Продольный профиль зубцов с №13 по №25

МЕТЧИК.cdw

Сталь Р6М5К5 ГОСТ19265-73
* Размеры для справок.
Обратная конустность резьбы от 0
Центровые отверстия - формы А
Затыловать по профилю на всей длине рабочей части и по
наружней поверхности заборного конуса 0
Маркировать: товарный знак предприятия-изготовителя;
обозначение метчика (последние четыре цифры); обозначение
резьбы; класс точности метчика; марку материала.
Остальные технические требования по ГОСТ 3449-84.