Расчет фасонного резца

Чертеж.cdw

Фасонный резец_1.doc

Расчёт и проектирование призматического фасонного резца 2
2 Выбор конструктивных и геометрических параметров фасонного резца 3
3 Коррекционный расчёт фасонного резца 5
4 Определение передних и нормальных задних углов для характерных
5 Расчёт допусков на размеры профилей фасонного резца и шаблона 7
6 Выбор шлифовального круга и режима заточки фасонного резца 8
Расчёт и конструирование призматического фасонного резца
В крупносерийном и массовом производствах при частичной и полной автоматизации процессов механической обработки в качестве режущего инструмента для обработки фасонных поверхностей используются специальные фасонные резцы. К преимуществам фасонных резцов следует отнести:
- идентичность формы и точность размеров деталей которые зависят в
основном от точности изготовления резцов;
- высокую производительность обработки благодаря одновременной
работе на нескольких участках заданного профиля и сокращению
машинного времени за счёт сокращения пути резания. Одновременно с
этим уменьшается и вспомогательное время на смену и настройку
инструмента высокую долговечность за счёт большого количества
переточек по передней поверхности;
- простоту заточки по передней поверхности.
Проектируются фасонные резцы специально для конкретной детали. Поэтому фасонные резцы являются довольно дорогостоящим инструментом применение которого оправдано только в условиях крупносерийного и массового производств.
Фасонным резцом можно обработать поверхности с достаточно сложными криволинейными образующими. Данная операция представляет собой токарно-автоматную операцию точения фасонной поверхности сочетающую в себе ступенчатый цилиндрический и конический переходы с подготовкой детали к отрезке.
Обработка заданного профиля производится с радиальной поперечной подачей фасонным призматическим резцом установленным в резцедержатель специальной конструкции с возможностью регулирования резца по высоте относительно оси вращения детали. Базирование и закрепление резца осуществляется при помощи хвостовика в виде ласточкиного хвоста с паралельным расположением базы и оси заготовки.
Принцип работы фасонного резца основан на постоянном срезании режущим лезвием в виде стружки всего подлежащего удалению слоя металла. Профилирование поверхности заготовки производится по методу копирования. Из-за широкого фронта работы радиальные фасонные резцы работают в тяжелых условиях что приводит к необходимости занижать режимы резания для получения необходимой стойкости инструмента.
2 Выбор конструктивных и геометрических параметров фасонного резца
Геометрические параметры фасонного резца выбираем в зависимости от типа и материала обрабатываемой заготовки.
С целью увеличения стойкости резца и повышения производительности обработки в качестве материала режущей части резца принимаем быстрорежущую сталь Р18. Материал державки резца - сталь 40Х. Для экономии быстрорежущей стали конструкцию резца выполняем сварную. Сварку рабочей и хвостовой части резца производим на установке ТВЧ.
Выбираем углы фасонного резца для детали из стали 35: [3 стр. 9 табл. 5]
· a = 12° - задний угол;
· g = 15° - передний угол.
Угол заточки e = a+g = 12°+15° = 27°.
Определяем радиусы для характерных угловых точек фасонного профиля:
Определяем максимальную глубину фасонного профиля: [3 стр. 7]
tmax = (dmax – dmin)2 = (92 – 80)2 = 6 мм
Определяем конструктивные размеры резца в зависимости от максимальной глубины обрабатываемой фасонной детали: [3 стр. 6 табл. 1]
B = 14 мм; F = 10 мм;
H = 75 мм; r = 05 мм;
E = 6 мм; d = 6 мм;
A = 20 мм; M = 2946 мм.
Определяем общую длину резца вдоль оси детали: [3 стр. 910]
Lр = Lдет.+ a + b + b1 = 36 + 4 + 5 + 1 = 46 мм.
где L0 = Lдет. = 36 мм - длина фасонной детали;
a = 4 мм – ширина дополнительного упрочняющего лезвия;
b = 5 мм - ширина лезвия под отрезку;
b1 = 1 мм - ширина перекрытия.
3 Коррекционный расчёт фасонного резца
Для эффективного резания любой режущий инструмент в том числе и фасонные резцы снабжают передним g и задним a углами зависящими в основном от обрабатываемого материала и материала режущей части резца. Однако возникающий при этом угол искажения профиля e = a+g обуславливает то что реальный профиль резца несколько отличается от профиля детали. Это приводит к необходимости проведения коррекционного расчёта фасонного профиля резца. Коррекционные расчёты резца производим на основании методики в соответствии со схемой коррекционного расчёта. [3 стр. 31÷34]
При коррекционном расчёте за базовый диаметр принят диаметр относительно которого рассчитаны перепады профиля резца - t т.е. d1 = 80 мм.
а) Рассчитываем высоты профиля детали по передней грани для характерных точек:
tu2 = R2-R1 = 42 - 40 = 2 мм;
tu3 = R3-R1 = 46 - 40 = 6 мм;
tu4 = R4-R1 = 54 - 40 = 4 мм;
б) Рассчитываем коэффициенты высоты профиля изделия для характерных точек:
Ku2 = d1 tu2 = 802 = 40мм;
Ku3 = d1 tu3 = 806 = 13333мм;
Ku4 = d1 tu4 = 804 = 20 мм;
в) Находим по ближайшим значениям при g=20° значения коэффициентов высоты профиля резца по передней грани Kt: [3 стр. 12 табл. 6]
г) Рассчитываем высоты профиля резца по передней грани:
t1 = tu1* Kt1 = 0 мм;
t2 = tu2* Kt2 = 2*10335 = 2067 мм;
t3 = tu3* Kt3 = 6*10305 = 6183 мм;
t4 = tu4* Kt4 = 4*10320 = 4128 мм;
д) Рассчитываем высоты профиля резца в нормальном сечении:
e = a+g = 12°+15° = 27°;
t2 = t2*cose = 2067*0891006 = 1842 мм;
t3 = t3*cose = 6183*0 891006 = 5509 мм;
t4 = t4*cose = 4128*0 891006 = 3678 мм;
е) Рассчитываем углы профиля резца:
tgb1 = xh = xt = 5.42888 b1 = 79°34
tgb2 = xh = xt = 2.17509 b1 = 65°19
4 Определение передних и нормальных задних углов для характерных точек
a = 12°; g = 15°;e = 27°
a1 = e-g1 = 27°-15° = 12°
где sing1 = (r1*sing)r1 = sing g1 = g = 15°
a2 = e-g2 = 27°- 14°16 = 13°43
где sing2 = (r1*sing)r2 = (40*sin15°)42 = 02465 g2 = 14°16
a3 = e-g3 = 27°- 13°= 14°
где sing3 = (r1*sing)r3 = (40*sin15°)46 = 02251 g3 = 13°
a4 = e-g4 =27°- 13°36 = 14°24
где sing4 = (r1*sing)r4= (40*sin15°)44 = 02353 g4 = 13°36
5 Расчёт допусков на размеры профилей фасонного резца и шаблона
h9(-0.087) 84h9(-0.087)
R = 3678 ± 00217 мм резец
R = 3678 ± 00109 мм шаблон и контршаблон
6 Выбор шлифовального круга и режима заточки фасонного резца
Выбор характеристики шлифовального круга зависит от конструкции и назначения режущего инструмента и материала рабочей части. Назначение режима обработки зависит от материала обрабатываемого инструмента и характеристики выбранного круга. Для поглощения тепла и понижения температуры поверхностного слоя режущих кромок инструмента применяют СОЖ (водный раствор содержащий большое количество кальцинированной
соды и мыла). СОЖ предотвращает налипание снятого металла на зерне круга повышает стойкость круга от правки до правки и т.п.
Характеристики шлифовального круга:
- абразивный материал Э;
· при ручной заточке С1 и С2;
· при механической заточке СМ1 и СМ2;
Выбираем форму круга: чашка коническая
Размеры круга: D = 150 мм; H = 50 мм; d = 32 мм.
Скорость шлифовального круга:
· при ручной заточке 25÷30 мс;
· при механической заточке 20÷25 мс
Поперечная подача: Sпоп. = 002 ммдв. ход.
Продольная подача: Sпрод. = 2÷5 ммин.
Семенченко И.И. Матюшин В.М. Сахаров Г.Н. «Проектирование
металлорежущих инструментов». Машгиз М. 1962.
Грановский Г.И. «Фасонные резцы».
Фрайфельд И.А. «Расчёты и конструкции специального металлорежущего
инструмента» 1-я типография Машгиза Ленинград 1957.
Климова В.И. Справочник инструментальщика – конструктора М.Машгиз
Иноземцев Г.Г. «Проектирование металлорежущих инструментов». М.
Энциклопедический справочник «Машиностроение». Том 7. Машгиз 1948.

Схема перед. и зад углов_6.cdw

Спецификация_3.cdw

Схема заточки резца_2.cdw

Расчет резца_4.cdw

Титульный лист РГР.doc

Министерство Образования и Науки Российской Федерации
Московский Государственный Открытый Университет
Кафедра «Технология машиностроения»
ПО КУРСУ «ПРОЕКТИРОВАНИЕ И ПРОИЗВОДСТВО
МЕТАЛЛОРЕЖУЩЕГО ИНСТРУМЕНТА»
ПРИЗМАТИЧЕСКИЙ ФАСОННЫЙ РЕЗЕЦ
Студент Данасас Р.С.
Преподаватель Никандров Ю.В.

Шаблон и контршаблон_8.cdw

Сталь ХВГ ГОСТ 5950-73
Термообработка НRC 58-62.
Неуказанные предельные отклонения размеров: отверстий Н14
Маркировать: обозначение Ш
товарный знак изготовителя.
Маркировать: обозначение КШ

Схема наладки_5.cdw

Схема обработки фасонной поверхности
призматическим фасонным резцом
- фасонный резец; 2 - обрабатываемая деталь;
- трёхкулачковый патрон;

Деталь_1.cdw

Фасонный резец_7.cdw

Материал корпуса резца - сталь 40Х по ГОСТ 4543-71.
Материал режущей части - быстрорежущая сталь Р18
Термообработать режущую часть HRC 62-66
Режущая часть резца приваривается методом контактной
Неуказанные предельные отклонения размеров выполнять
IT142 по ГОСТ 25387-82.
Маркировать: код (номер) обрабатываемой заготовки
знак з-да изготовителя.
Сталь Р18 ГОСТ 19265-73