• RU
  • icon На проверке: 30
Меню

Спроектировать инструментальный блок, состоящий из насадной торцевой фрезы с напаянными пластинами из быстрорежущей стали и оправки с продольной шпонкой

  • Добавлен: 24.01.2023
  • Размер: 124 KB
  • Закачек: 0
Узнать, как скачать этот материал

Описание

Спроектировать инструментальный блок, состоящий из насадной торцевой фрезы с напаянными пластинами из быстрорежущей стали и оправки с продольной шпонкой

Состав проекта

icon
icon Министерство образования и науки Российской Федераций Государственное образовательное учреждение высшего.docx
icon Фреза_т.cdw
icon Фреза_т.bak

Дополнительная информация

Контент чертежей

icon Министерство образования и науки Российской Федераций Государственное образовательное учреждение высшего.docx

Министерство образования и науки Российской Федераций Государственное образовательное учреждение высшего
профессионального образования
Кафедра: Техническая механика.
По курсу: «Режущий инструмент».
На тему: « Спроектировать инструментальный блок состоящий из насадной торцевой фрезы с напаянами пластинами из быстрорежущей стали и оправки с продольной шпонкой.».
1 .Исходные данные 4.
2.Выбор оборудования 4.
3 .Назначение торцевых фрез 4.
1 .Расчет режимов резания. 5.
2.Расчет диаметра отверстия под оправку 7.
1 .Геометрия торцевой фрезы. Назначение углов 8
2.Проверка условия равномерного фрезерования 9
3.Расчет податливости инструментального блока 9
1 .Расчет точности позиционирования 11.
Целью представленного курсового проекта является расчёт Инструментального блока для станка с ЧПУ состоящего из насадной торцевой фрезы с напаянными пластинами из быстрорежущей стали и оправки с продольной шпонкой . Качество долговечность и надежность изделия зависит как от совершенства конструкции так и от выбора различных видов материалов в технологии производства для отдельных узлов механизмов. Для повышения эффективности производства и улучшения качества изделия применяют прогрессивные и высокопроизводительные методы разработки материалов с учетом конструкции деталей вида и величины действующих нагрузок скорости их приложения температуры рабочей среды и других видов воздействий. Количество материалов используемых во всех отраслях современной технике насчитывается десятками тысяч. С разработкой огромного количества машин механизмов и различных видов промышленного оборудования существует большое разнообразие форм размеров и условий работы деталей машин и элементов конструкций.
Инструментальный блок для станка с ЧПУ состоящий из насадной торцевой фрезы с напаянными пластинами из быстрорежущей стали и оправки с продольной шпонкой
Прочность и жесткость режущего инструмента.
Точность позиционирования и податливости инструментального блока.
Профиль режущей части.
Обрабатываемый материал - ЗОХГС НВ=240 Квалитет допуска на обрабатываемую поверхность - 12 Квалитет допуска на обработанную поверхность - 8 Мощность станка - 4 кВт
Шероховатость обработанной поверхности - Ra-16
Диаметр фрезы - 46мм
2.Выбор оборудования:
Обработку производим на Вертикально-фрезерном станке с крестовым столом модель 6520ФЗ. мощность приводного движения стола N=4кВт. Внутренний конус шпинделя по ГОСТ 15945-82(7:24).
3.Назначение торцевых фрез:
Торцевые фрезы применяют для фрезерования плоскостей расположенных под прямым углом к оси фрезы. Торцевые фрезы обеспечивают при обработке больших открытых плоскостей более высокую производительность процесса чем цилиндрические фрезы.
Торцевые фрезы имеют следующие преимущества:
более жесткое крепление на консольной оправке или непосредственно на шпинделе станка;
более надежное крепление вставных ножей;
более плавная работа т.к. угол контакта зависит не от величины
припуска на обработку а от ширины фрезерования и диаметра фрезы. Недостаток фрезы с напаянными ножами: 1. невозможность выдвижения ножа по оси фрезы что снижает количество
возможных переточек.
Л .Расчет режимов резания.
Выбор подачи. Подачу выбираем :
Для чистового фрезерования плоскостей со вставными ножами;
При параметре шероховатости Rа-16;
Материал режущей части инструмента — быстро режущая сталь Р6М5;
Sz = подача на зуб фрезы
Z=mчисло зубьев фрезы
т = 12 -для цельных торцевых фрез с крупным зубом
Окончательно принимаем z=8.
Расчет скорости резания.
Назначаем материал режущей части инструмента - быстрорежущую сталь
Скорость резания при фрезеровании определяется по формуле:
-окружная скорость фрезы ммин;
t=05÷1 мм — глубина резания при чистовом фрезеровании;
D=46мм- диаметр фрезы;
Ку- общий поправочный коэффициент на скорость резания учитывающий
фактическое условие резания:
где Кмv-поправочный коэффициент учитывающий влияние механических свойств обрабатываемого материала на скорость резания:
Где Кг=1 - коэффициент характеризующий группу стали (для материала режущей части - быстрорежущая сталь) (табл. 2 стр. 262 [1]);
Nv=0.9- показатель степени (при обработке фрезами из быстро режущей стали) (табл. 2 стр. 262 [1]);
KNV =10 - поправочный коэффициент учитывающий влияние материалов режущего инструмента на скорость резания (таб.6 стр.263 [1]);
Кnv=0.8 - поправочный коэффициент учитывающий влияние состояния поверхности заготовки на скорость резания (при поковке) (таб.5стр.263[1]);
Т=180мин-стоикость фрезы в зависимости от диаметра;
В= = 38.3мм-ширина фрезерования;
Су=496;q=015;х=02;у=03;u=02;р=01 ;m=014(таб.З9 стр.283[ 1 ]);
Частота вращения шпинделя станка:
Главная составляющая сила резания при фрезеровании - окружная сила Н
Z- число зубьев фрезы;
N- частота вращения фрезы;
Значение коэффициента Ср и показателей степени приведены в (таблице 41 стр.290 [1].а поправочный коэффициент на качество обрабатываемого материала в табл. 9 стр. 264[1].
Крутящий момент действующий на фрезу:
А* ±*Мощность резания:
2.Расчет диаметра отверстия под оправку:
Диаметр отверстия фрезы под оправку определяется по формуле:
Суммарный момент действующий на фрезерную оправку:
I=1 08мм - длина посадочного участка фрезерной оправки.
R=1 .411 *Рz=1 .411 * 1 76. 1 54=250Н - равнодействующая сила действующая на фрезерную оправку.
=200МПа - допускаемое напряжение на изгиб оправки.
По ГОСТ 9304-69 принимаем диаметр отверстия под оправку 16мм
Часть 3.1.Геометрия торцевой фрезы. Назначение углов
На рабочей части этой фрезы различают две режущие кромки: главную - на цилиндрической поверхности фрезы и вспомогательную — на торцевой поверхности.
Элементы зуба главной режущей кромки относящиеся к цилиндрической поверхности фрезы:
> Передняя поверхность
> Задняя поверхность
> Ленточка (фаска шириной 005-01 мм)
> Затылочная поверхность (спинка)
> Винтовая режущая кромка
> Задний угол а (для торцевых фрез со вставленными ножами из быстрорежущих сталей α=12°)
> Передний угол γ (выбирается в зависимости от обрабатываемого материала γ=15°и измеряется в плоскости перпендикулярной к режущей кромке)
> Угол наклона винтовой режущей кромки =25°(угол наклона зуба у торцевых фрез должен быть обратным по направлению резания т.е. у правосторонних фрез должно быть выбрано левое направление зубьев
-угол образованный режущей кромкой и осью фрезы)
> Поперечный передний угол у γ1=12° (измеряется в плоскости перпендикулярной у оси фрезы)
Элементы зуба вспомогательной режущей кромки относящиеся к торцевой поверхности фрезы
> Задний угол на вспомогательной режущей кромки α1=8°
> Главный угол в плане φ=75° (главная режущая кромка не образует с вспомогательной кромкой прямого угла обычно она ошлифована на угол φ)
При обработке стальных заготовок обязательным является их несимметричное расположение относительно фрезы: для конструктивных углеродистых сталей - сдвиг их в направлении врезания зуба фрезы чем обеспечивается начало резания при малой толщине срезаемого слоя.
2.Проверка условия равномерного фрезерования
Окружной торцовый шаг зубьев:
-так как эта величина-целое число то условие равномерного фрезерования выполняется.
З.З.Расчет податливости инструментального блока.
Точность обработки зависит от деформации инструментальных блоков.
Деформация инструментальных блоков регламентируется допустимой податливостью т.е. деформацией блока (мкмН) в точке приложения силы.
Инструментальный блок испытывают деформацию деталей на изгиб кручение и деформацию конвективных поверхностей элементов блока в местах соединения. Деформации первого вида противостоит объемная жесткость блока и второго вида - контактная жесткость блока. Объемная жесткость определяется по формулам сопротивления материалов. Контактная жесткость влияющая на деформацию блока в месте приложения силы резания зависит от величины и направления действующих сил конструкции точности изготовления сопряженных поверхностей режущего и вспомогательного инструмента и т.д.
Суммарная деформация блока состоит из суммы деформаций следующих составляющих:
> Деформация оправки диаметра 16мм на длине 16мм
> Деформация цилиндрической части L=72мм переходной втулки относительно максимального посадочного диаметра конуса 7:24 DK= 57 1 5мм
> Деформация контактных поверхностей конуса 7:24 выполненных с
степенью точности АТ7 Перемещение определяется по формуле:
Е=2* 102 ГПа - модуль продольной упругости
I1=0.05d4 1=0.05*57.154=533378мм4 - осевой момент в сечении
= 0.000885[1 кН'м] - податливость в конусе 7:24 (номер конуса 45)
Принимаем что точность изготовления конусов соответствует степени АТ7.
Относительное перемещение т.е. податливость определяется по формуле:
Л .Расчет точности позиционирования
Инструментальные блоки устанавливаемые в шпинделе должны обеспечить статическую точность. Статическая точность может быть получена правильным выбором конструкций и точности изготовления вспомогательного инструмента при соответствующей точности изготовления режущего инструмента.
Погрешности позиционирования инструмента возникают вследствие следующих факторов:
> Биение конического отверстия шпинделя
> Биение шпинделя от перекоса
> Биение корпуса оправки при установке в шпиндель
> Биение цилиндрической поверхности посадочного диаметра на торцевую фрезу.
Данные для расчёта биения оправки:
Биение конического отверстия шпинделя
Биение шпинделя от перекоса
Биение корпуса оправки при установке в шпиндель
Биение посадочного диаметра с продольной шпонкой
Половина допустимого биения режущей части инструмента находится по формуле
Допустимое биение режущей части инструмента:
Нефедов Н.А. Сборник задач и примеров по резанию металлов и режущему инструменту. М: Машиностроение 1990
Кирсанов Г.И. Руководство по курсовому проектированию металлорежущих инструментов. М: Машиностроение 1986
Кузнецов Ю.И. оснастка для станков с ЧПУ. М: Машиностроение Д 990
Косилова А.Г. Мещеряков Р.К. справочник технолога -машиностроителя. М: Машиностроение 1986
Краткий справочник металлиста под редакцией Малова. М: Машиностроение 1965
Нормативы режимов резания.

icon Фреза_т.cdw

Фреза_т.cdw
КР по Режущему инструменту
со напаянными ножами
из быстрорежущей стали
Материал корпуса фрезы - сталь 40Х ГОСТ 1050-88. Твердость
Материал ножей - быстрорежущая сталь Р18 ГОСТ 19265-73.
Материал припоя Л68 ГОСТ 15527-70. Толщина слоя припоя -
1 мм. Разрыв слоя припоя не должна превышать 10% его общей
Фреза должна удовлетворять требованиям ГОСТ 9304-69;
Шероховатость поверхностей режущих кромок достигается
полировкой до Rz=0.5 мкм;
up Наверх