Курсовой проект по дисциплине "Режущий инструмент"

Содержание

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

1 ПРОЕКТИРОВАНИЕ РАЗВЕРТКИ

1.1 Общие сведения

1.2  Определение исполнительных размеров

1.3 Габаритные размеры

1.4 Геометрические элементы лезвия

1.5 Длина заборной части развертки

1.6 Число зубьев

1.7 Выбор угловых шагов

1.8 Выбор материала

1.9 Технические требования

2 ПРОЕКТИРОВАНИЕ КРУГЛОЙ ПЛАШКИ

2.1 Общие сведения

2.2 Наружный диаметр плашек

2.3 Режущая часть

2.4 Калибрующая часть плашек

2.5 Толщина плашки

2.6 Стружечные отверстия

2.7 Количество и ширина перьев плашки

2.8 Выбор материала

3 ПРОЕКТИРОВАНИЕ ДИСКОВОЙ МОДУЛЬНОЙ ФРЕЗЫ

3.1 Общие сведения

3.2 Определение профиля эвольвентного участка

3.3 Выбор геометрических параметров зубьев фрезы

3.4 Определение конструктивных элементов фрезы

3.5 Выбор материала и технические требования

4 ПРОЕКТИРОВАНИЕ ЧЕРВЯЧНОЙ ШЛИЦЕВОЙ ФРЕЗЫ

4.1 Теоретические сведения

4.2 Исходные данные

4.3 Расчет червячной шлицевой фрезы

4.4 Обоснование выбора материала

5 ПРОЕКТИРОВАНИЕ ИНСТРУМЕНТАЛЬНОГО БЛОКА

5.1 Основные теоретические сведения

5.2. Исходные данные

5.3. Расчет точности позиционирования инструментального

блока

6 ПРОЕКТИРОВАНИЕ ТОРЦЕВОЙ ФРЕЗЫ

6.1 Общие сведения

6.2 Порядок проектирования

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

Реферат

ПЗ: с. таблиц, источников.

Целью данной работы является укрепление и расширение изученного материала по дисциплине режущий инструмент, приобретения навыков проектирования и расчета различных типов инструментов, научиться работать со справочной литературой и нормативно-технической документацией.

Метод проектирования – расчетноаналитический, с использованием стандартных пакетов: КОМПАС Автопроект, MicrosoftWord.

Задачей курсового проекта является выбор геометрических параметров проектируемого инструмента, выбор и обоснование материалов для режущей части, корпуса и хвостовика, определение размерных взаимосвязей между отдельными поверхностями и элементами проектируемых инструментов; выбор и обоснование параметров инструментов; выполнение рабочих чертежей всех проектируемых инструментов..

ФРЕЗА, РАЗВЕРТКА, КРУГЛАЯ ПЛАШКА, ИНСТРУМЕНТАЛЬНЫЙ БЛОК, ЗАТЫЛОВАНИЕ, ДОПУСК, КВАЛИТЕТ, ДИАМЕТР, ОТВЕРСТИЕ, ЗУБЬЯ, МНОГОГРАННЫЕ НЕПЕРЕТАЧИВАЕМЫЕ ПЛАСТИНЫ, ГЕОМЕТРИЯ ИНСТРУМЕНТА, МАТЕРИАЛ РЕЖУЩЕЙ ЧАСТИ, ХВОСТОВИК.

ВВЕДЕНИЕ

В современном машиностроении обработка резанием является главным технологическим методом, обеспечивающим высокое качество обработки поверхностей деталей.

Режущий и вспомогательный инструмент, средства предварительной настройки инструмента вне станка и системы инструментального обеспечения играют важную роль в достижении высокой экономической эффективности дорогостоящего оборудования с ЧПУ.

Для выполнения этой роли необходимо применять инструмент, отличающийся следующими качествами: высокая надёжность при работе; быстросменность; высокий уровень унификации; переналаживаемость; относительно низкая стоимость.

Таким образом, генеральная линия развития машиностроения - компактная автоматизация проектирования и производства.

Развертывание представляет собой процесс обработки отверстий с целью получения повышенной чистоты и точности. Развертка — это многозубый инструмент, который подобно сверлу и зенкеру в процессе обработки совершает вращение вокруг своей оси (главное движение) и поступательно перемещается вдоль оси, совершая движение подачи.

Круглая плашка представляет собой гайку, сопряженную с нарезаемой резьбой, превращенную в режущий инструмент путем прорезания стружечных канавок и затылования зубьев. Она служит для нарезания наружной резьбы. Плашка не может нарезать резьбу высокой точности, так как после термической обработки в ее резьбе невозможно устранить возникшие при этом искажения шага, угла профиля. Однако из-за дешевизны и несложной эксплуатации плашки получили широкое распространение. 

Червячная фреза представляет собой исходный червяк, с точечным мгновенным касанием с поверхностью обрабатываемой детали, превращенный в режущий инструмент. 

Чтобы трансформировать червяк в работоспособный инструмент, необходимо прорезать стружечные канавки, т. е. образовать пространство для схода образующейся при резании стружки и переднюю поверхность, создать заднюю поверхность, обеспечивающую беспрепятственное ее перемещение в процессе резания и положительные задние углы на режущих кромках.

Блоки представляют собой взаимозаменяемую сборочную единицу, обеспечивающую быструю смену ее в борштанге в процессе эксплуатации или заточки режущих элементов.

Инструментальные блоки, устанавливаемые в шпинделе, должны обеспечить статическую точность, приведенную к вылету режущих кромок, в соответствии с допустимым биением режущих кромок для данного инструмента. 

Торцовые фрезы широко применяются при обработке плоскостей на вертикально-фрезерных станках. Ось их устанавливается перпендикулярно обработанной плоскости детали. В отличие от цилиндрических фрез, где все точки режущих кромок являются профилирующими и формируют обработанную поверхность, у торцовых фрез только вершины режущих кромок зубьев являются профилирующими. Торцовые режущие кромки являются вспомогательными. Главную работу резания выполняют боковые режущие кромки, расположенные на наружной поверхности.

Проектирование развертки

1.1 Общие сведения

Развертывание представляет собой процесс обработки отверстий с целью получения повышенной чистоты и точности. Развертка — это многозубый инструмент, который подобно сверлу и зенкеру в процессе обработки совершает вращение вокруг своей оси (главное движение) и поступательно перемещается вдоль оси, совершая движение подачи.

Развертывание позволяет получить отверстие 2—3го класса точности и 7—8го класса чистоты обработанной поверхности.

По форме обрабатываемого отверстия развертки можно разделить на цилиндрические, применяемые для обработки круглых цилиндрических отверстий, и конические, используемые для обработки конических отверстий (рис. 1.1). По способу применения различают развертки машинные и ручные. Ручные развертки применяются для развертывания отверстий вручную, а машинные используются на различных станках (сверлильных, токарных, револьверных и др.). Развертки могут быть хвостовые и насадные, цельные и сборные, постоянного диаметра и регулируемые. Развертки относительно малого диаметра изготовляются с цилиндрическим или коническим хвостовиком, который служит для ее закрепления на станке, либо в воротке с квадратным отверстием при работе вручную.

Насадные развертки насаживаются на специальные оправки, которые устанавливаются в шпиндель станка.

Развертки цельные являются наиболее простыми по конструкции, но не могут регулироваться по диаметру. Поэтому находят применение разжимные и сборные развертки с быстрорежущими и твердосплавными вставными зубьями, которые после износа и переточек могут быть отрегулированы на требуемый размер, что повышает срок службы их. Разжимные развертки используются при ремонте всевозможных машин, они позволяют в определенных пределах регулировать размер диаметра. Это дает возможность применять одну и ту же развертку при обработке отверстии различных диаметров.

Рабочая часть разжимных разверток снабжена отверстием, ось которого совпадает с осью инструмента и продольными прорезями. Регулировка диаметра разверток осуществляется с помощью шарика, который вставляется в коническое отверстие и поджимается регулировочным винтом. Такие развертки изготовляются диаметром от 6 мм до 50 мм и позволяют изменять диаметр в пределах 0,15—0,50 мм.

Для обеспечения возможности восстановления размера диаметра по мере износа применяются конструкции сборных разверток, с креплением зубьев в корпусе с помощью рифлений, винтов и т. п.

На рис. 1.1, б изображена развертка, у которой вставные зубья с рифлениями закрепляются с помощью клина. Эта конструкция допускает регулировку по диаметру перестановкой зубьев на рифлениях, с их последующим шлифованием по диаметру и заточкой. Во избежание осевого сдвига предусматриваются упорные кольца.

Для обработки конических отверстий применяют конические развертки (рис. 1.1, в). При этом отверстие, предварительно обработанное, может быть цилиндрическим или коническим. Отверстия с небольшим припуском развертываются на конус за один проход. При обработке же конических отверстий, когда требуется снимать значительный припуск, используют комплект конических разверток.

Черновая развертка имеет ступени на зубьях, расположенные по винтовой линии. Торцовыми кромками каждой ступени развертка срезает узкие стружки, свободно размещающиеся в канавках. Эта развертка превращает цилиндрическое отверстие в ступенчатое. Вторая развертка снимает припуск меньше, чем черновая развертка. Режущие кромки промежуточной развертки снабжены стружкоразделительными канавками, которые образуются нарезанием прямоугольной резьбы. Чистовая развертка выполняется без стружкоразделительных канавок, и снимает стружку всей прямолинейной режущей кромкой, расположенной на образующей конуса.

Развертка имеет зубья с плоской передней поверхностью, совпадающей с осевой плоскостью инструмента, т. е. передний угол чистовой развертки берется равным нулю.

Для развертывания отверстий в металлических листах применяют котельные развертки (рис. 1.1, г). Они имеют винтовые зубья, направление которых обратно направлению вращения. Это предупреждает самозатягивание и заедание развертки при работе.

Конструктивные элементы цилиндрических разверток:

Цилиндрическая развертка состоит из рабочей части, шейки и хвостовика (рис.1.2). Назначение шейки и хвостовика у разверток такое же как у сверл и зенкеров.

Рабочая часть включает режущую и калибрующую части и направляющий конус, который служит для предохранения от повреждений и облегчения попадания развертки в отверстие.

Режущая (заборная) часть развертки представляет собой конус, на поверхности которого образованы зубья.

Калибрующая часть состоит из цилиндрического участка и участка с обратной конусностью. Передние и задние поверхности зубьев развертки как на режущей части, так и на калибрующей части, выполняются плоскими.

Передний угол γ разверток обычно принимается равным нулю, поскольку развертка работает в зоне малых толщин срезаемого слоя, характер протекания процесса резания зависит главным образом не от переднего угла, а от радиуса закругления режущей кромки. На черновых развертках и при обработке вязких материалов передний угол равен 5—10°. Задние углы у разверток колеблются в пределах 4—8°.

Для чистовых разверток угол α выбирается меньше, чем для черновых.

Затачивание зубьев на режущей части производится «доостра», а на калибрующей части — с оставлением цилиндрической ленточки шириной 0,05—0,3 мм. При обработке вязких металлов во избежание налипания частиц металла ширина ленточки уменьшается до 0,05— 0,10 мм. Ленточка служит для направления развертки в отверстии, способствует калиброванию отверстия и облегчает контроль развертки по диаметру.

Большое влияние на работу развертки оказывает угол в плане φ, между осью развертки и режущей кромкой, которая при переднем угле, равном нулю, идет по образующей конуса режущей части.

С изменением угла в плане φ изменяется соотношение между шириной и толщиной среза, составляющими усилия резания, интенсивность и характер износа инструмента. С увеличением угла заборного конуса растет осевое усилие, затрудняется продвижение развертки. Поэтому у ручных разверток угол в плане принимается небольшим, что способствует также плавному входу и выходу развертки из отверстия. На основе экспериментальных данных для ручных разверток при обработке сквозных отверстий φ = 1 - 2°.

2 ПРОЕКТИРОВАНИЕ КРУГЛОЙ ПЛАШКИ

2.1 Общие сведения

Круглая плашка представляет собой гайку, сопряженную с нарезаемой резьбой, превращенную в режущий инструмент путем прорезания стружечных канавок и затылования зубьев. Она служит для нарезания наружной резьбы. Плашка не может нарезать резьбу высокой точности, так как после термической обработки в ее резьбе невозможно устранить возникшие при этом искажения шага, угла профиля. Однако из-за дешевизны и несложной эксплуатации плашки получили широкое распространение. Число стружечных отверстий у плашек колеблется от 3 до 7 для резьб диаметром от 2 до 52 мм. Большое влияние на работу плашки оказывает ширина зуба. С увеличением ширины зуба увеличивается прочность и жесткость, плашка лучше центрируется и самозатягивается при работе. Однако большая ширина зуба приводит к повышенному трению, ухудшает отвод стружки и ее размещение в канавках, что может вызвать поломку плашки.

2.2 Наружный диаметр плашек

Наружный диаметр плашек Dп зависит от размера нарезаемой резьбы, диаметра стружечных отверстий dc и других конструктивных элементов плашек. С увеличением диаметра стружечных отверстий улучшаются условия отвода и размещения стружки, уменьшается опасность поломки зубьев. Одновременно увеличивается наружный диаметр плашки Dп и уменьшается ширина перьев – m. Это влечет за собой увеличение коробления резьбовых поверхностей плашки при термообработке, повышенный расход материалов как на изготовление плашек, так и плашкодержателей, патронов и т. д. При назначении наружного диаметра Dn необходимо стремиться к тому, чтобы плашками с одинаковым Dn можно было нарезать резьбы нескольких диаметров. Это способствует сокращению типоразмеров плашкодержателей и технологической оснастки для изготовления плашек.

Рекомендуемое значение наружного диаметра и других параметров круглых плашек для диаметра резьбы 20 мм выбираем согласно согласно ГОСТ 9740–71. Номинальный наружный диаметр резьбы равен номинальному наружному диаметру резьбы болта (D = d).

2.3 Режущая часть

Режущая часть плашек формирует профиль резьбы по одинарногенераторной схеме резания. Каждый режущий зуб срезает стружку разной ширины и одинаковой толщины, как и при резьбонарезании метчиками. Угол заборного конуса φ при принятых шагах резьбы и количестве перьев Z определяет толщину стружки. По ГОСТ 9740–71 установлено значение угла φ = 45° для резьбы d > 20 мм.

Для обеспечения направления плашки при заходе на заготовку, диаметр конуса на торце плашки Dт должен быть больше наружного диаметра d нарезаемой резьбы на 2Δt = 0,1...0,5 мм, т. е.

Калибрующая часть плашек

Формирование резьбового профиля заканчивается при вступлении в работу первых зубьев калибрующей части, что можно назвать «калиброванием» резьбы. Остальные калибрующие зубья выполняют функции центрирования и подачи инструмента. Для выполнения этих функций достаточно иметь калибрующую часть из трех-четырех ниток. Увеличение длины l2 приводит к возрастанию деформации перьев плашки при термообработке, из-за чего уменьшается точность резьбы; одновременно ухудшаются условия отвода стружки.

Толщина плашки

Толщина плашки Н, как и наружный диаметр Dп, унифицирована с целью сокращения количества размеров заготовок для изготовления плашек, а также патронов и плашкодержателей. Толщина плашки выбирается из условия размещения достаточного количества ниток на режущей и калибрующей частях. С этой точки зрения достаточно принять толщину плашки (6–9)Р, что обычно выдерживается для резьб с крупным шагом.

2.7 Количество и ширина перьев плашки

Ширина пера плашки оказывает существенное влияние на ее работоспособность. С увеличением ширины пера m (см. рис. 2.2) плашка лучше центрируется и направляется, улучшаются условия для самоподачи, увеличивается запас на переточки. С другой стороны, увеличиваются силы трения между витками нарезанной резьбы и калибрующей частью плашки, а также погрешности профиля зубьев, уменьшается просвет С и, как следствие, повышается опасность защемления стружки и поломки плашки.

2.8 Выбор материала

Ввиду того, что прошлифовать резьбовой профиль плашек после термической обработки невозможно, их изготавливают из легированных сталей ХГСВ и 9ХС по ГОСТ 5950–2000. Эти стали имеют более низкую температуру закалки, чем быстрорежущие стали, поэтому не происходит оплавление лезвий зубьев. При закалке этих сталей меньше коробление, чем у других инструментальных сталей. Допускается изготовление плашек из быстрорежущих сталей. При этом необходима доводка резьбового профиля специальными притирами.

Проектирование дисковой модульной фрезы

3.1 Общие сведения

Чистовые фасонные зуборезные фрезы (дисковые, пальцевые) проектируются обычно как фрезы с затылованными зубьями. У этих инструментов передний угол принимается равным нулю и передняя плоскость проходит через ось фрезы. В этом случае профиль зуба фрезы в осевом сечении будет при обработке прямозубых колес совпадать с профилем детали. Поэтому профилирование чистовых фасонных зуборезных фрез для обработки прямозубых колес заключается в определении профиля впадины зуба зубчатого колеса.

Как известно, профиль зуба эвольвентного зубчатого колеса состоит из эвольвентного участка и переходной кривой во впадине зуба.

Эвольвентой окружности называют плоскую кривую, которая описывается любой точкой производящей прямой при ее качении без скольжения по основной окружности радиуса r0 (рис. 3.1, а).

3.5 Выбор материала и технические требования

По ГОСТ 1926587 выбираем марку стали фрезы – Р6М5.

Шероховатость обработанных поверхностей по ГОСТ 278973 должна быть: 

передняя поверхность - 7-й класс;

поверхность опорных торцов - 8-й класс;

поверхность посадочного  отверстия - 7-й класс;

затылованые поверхности профиля зубьев - 6-й класс.

Твердость режущей части - HRCэ   63 ... 65

Предельные отклонения наружного диаметра по H16, толщина по h12, посадочные отверстия по H7.

Допустимые отклонения:

отклонение от радиальной передней поверхности +- 45;

радиальное биение по наружному диаметру, относительно оси отверстия, мкм:

для двух смежных зубьев - 5 мкм;

за один оборот фрезы - 100 мкм.

Биение торца в точках, наиболее удаленных от отверстия фрезы 40 мкм. Биение боковых режущих кромок зубьев в направлении нормали к профилю 10 мкм.

Разность расстояний от торцевых плоскостей фрезы до точек профиля, лежащих на одном диаметре, 250 мкм. 

Погрешность профиля ,мкм:

на участке эвольвенты - 80;

на вершинах зуба и на закруглениях - 160.

Проектирование червячной шлицевой фрезы

4.1 Теоретические сведения

Червячные шлицевые фрезы это инструмент работающий по методу огибания профиля обрабатываемой детали. Червячные фрезы представляют собой червяк, на котором прорезаны канавки образующие переднюю поверхность зубьев и пространство для размещения стружки. Витки затылованы с целью получения задних углов. Червячные шлицевые фрезы бывают двух типов – для нарезания шлицевых валов с эвольвентным профилем шлицев и шлицевых валов с прямобочным профилем. Эти фрезы применяются для обработки валов с различным типом центрирования – с центрированием по наружному или внутреннему диаметру и боковым граням. Для нарезания шлицевых валов с центрированием по внутреннему диаметру и боковым граням предназначены червячные фрезы с «усиками», обеспечивающие получение прямолинейного участка по всей высоте зуба вала, а образуемые ими канавки у основания зубьев облегчают процесс шлифования. Для нарезания шлицевых валов с центрированием по наружному диаметру и боковым граням служат червячные фрезы без усиков. Червячные фрезы проектируются в зависимости от серии вала – легкая, средняя или тяжелая и изготовляются следующих классов точности:

Класс А. Применяются для чистового нарезания шлицевых валов с полями допусков по толщине зуба d9, h9, e9, f9 и внутреннему диаметру – e9;

Класс В. Применяются для чистового нарезания шлицевых валов с полями допусков по толщине зуба d10 и внутреннему диаметру – e8 (допуск на наружный диаметр вала не лимитируется);

Класс С. Предназначен для черновой обработки шлицевых валов.

По конструкции червячные фрезы бывают:

цельные;

насадные;

сборные.

По виду обработки:

черновые (как правило, многозаходные);

чистовые и прецезионные.

По виду червяка положенного в основу червячной фрезы:

эвольвентные;

архимедовы;

конволютные.

4.2 Исходные данные

Спроектировать червячную шлицевую фрезу для нарезания шлицевого вала D – 6x18x22h7x5e8 с фаской . Материал вала Cталь 35ХМ.

Результаты расчетов приведены в приложении.

Для червячной шлицевой фрезы ГОСТ 802787 устанавливает такие допуски:

допуск на отклонение осевого шага фрезы ±0,015 мм;

допуск на накопленное отклонение шага на длине любых трех шагов 0,036 мм;

допуск на отклонение профиля передней поверхности 0,05 мм;

допуск на отклонение накопленной ошибки окружного шага стружечных канавок 0,063 мм;

допуск на отклонение направления стружечных канавок на длине 100 мм рабочей части фрезы ±0,080 мм;

на всей поверхности фрезы не должно быть трещин, заусенцев и следов коррозии, на шлифованных поверхностях не должно быть забоин и выкрошенных мест;

допуск на радиальное биение по обоим буртикам 0,006 мм;

допуск на биение опорных торцов 0,005 мм;

допуск на полное биение вершин зубьев фрезы 0,032 мм;

допуск на посадочный диаметр мм.

4.4 Обоснование выбора материала

Данная червячная шлицевая фреза предназначена для нарезания шлицевого вала D – 6x18x22h7x5e8. Проектируемая фреза изготавливается из быстрорежущей стали Р6М5. Эта сталь является более дешевым заменителем стали Р18, и, так же как и сталь Р18, предназначена для всех видов режущего инструмента при обработке углеродистых, легированных, конструкционных сталей (предпочтительно для изготовления резьбонарезного инструмента, а так же инструмента работающего с ударными нагрузками) [10]. После закалки и отпуска сталь Р6М5 имеет твердость 63…65 HRC, которой вполне достаточно для нарезания шлицев на вале из стали 35, твердость которой после отжига 240 НВ. По сравнению со сталью Р6М5Ф3 быстрорежущая сталь Р6М5 имеет немного меньшие механические свойства однако сталь Р6М5 не склонна к перегреву и обезуглероживанию, Р9М4К8 имеет более высокие механические свойства, чем Р6М5, однако она применяется для обработки высокопрочных и жаростойких сталей и имеет более высокую стоимость. Обработка ведется методом обкатки – одновременно вращается и фреза и вал. Метод получения шлицевого вала является высокопроизводительным, но менее точным по сравнению с методом копирования – получение шлицевого вала долбяками, дисковыми фасонными фрезами.

5 ПРОЕКТИРОВАНИЕ ИНСТРУМЕНТАЛЬНОГО БЛОКА

5.1 Основные теоретические сведения.

В силу того, что срок службы режущих частей инструмента ограничен, экономически целесообразно устройства, обеспечивающие их функционирование, выделить в отдельные агрегаты.

Конструкция вспомогательного инструмента для станков с ЧПУ  и ГПС состоит из двух основных элементов: базовых приспособлений для установки на станке и присоединительных поверхностей для установки режущего инструмента. Устройство, осуществляющее автоматическую смену инструмента и его крепление на станке, определяют конструкцию хвостовика, который должен быть одинаковым для всего инструмента к данному станку. Для получения заданных размеров детали без пробных проходов в соответствии с программой, необходимо введение в конструкцию вспомогательного инструмента устройств, обеспечивающих регулирование положения режущей кромки

В современном машиностроении широко используется система вспомогательного инструмента для станков с ЧПУ по РТМ2 П14-2-84 в который на основе проведенной унификации содержится необходимая для практики номенклатура типовых конструкций. 

Блоки представляют собой взаимозаменяемую сборочную единицу, обеспечивающую быструю смену ее в борштанге в процессе эксплуатации или заточки режущих элементов.

Инструментальные блоки, устанавливаемые в шпинделе, должны обеспечить статическую точность, приведенную к вылету режущих кромок, в соответствии с допустимым биением режущих кромок для данного инструмента. 

Точность обработки зависит от погрешности инструментальных блоков. Точность инструментальных блоков регламентируется допустимым радиальным биением. Для метчика допустимое биение режущих кромок составляет 0.056 мм.

Статическая точность может быть получена правильным выбором конструкции и точности изготовления вспомогательного инструмента при соответствующей точности изготовления режущего инструмента. Биение режущих кромок инструмента в системе координат станка рассматривается как замыкающее звено в сложной размерной цепи, образованной отклонениями линейных и угловых размеров элементов вспомогательного инструмента.

Применение теоретико-вероятностных методов позволяет рассчитать зависимость биения инструмента от точности изготовления вспомогательного инструмента. Угловые ошибки звеньев (перекосы осей) и векторные ошибки (параллельное смещение осей) элементов инструментальных блоков можно суммировать путем приведения перекосов осей к векторному виду в плоскости замыкающего звена (биение режущей части) через передаточные отношения.

5.2. Исходные данные

Спроектировать инструментальный блок для нарезания резьбы М87K, длиной L=12 мм с регулированием вылета цилиндрической оправки относительно переходной втулки с конусом 7:24 в пределах l1=230…l2=265 мм. Станок с ЧПУ класса точности Н. Обработка отверстия выполняется при вылете шпинделя до l3=250 мм. Инструмент – метчик, конус 7:24 – №50, точность конуса 7:24 – АТ5, точность цилиндрического соединения 7:24 – IT5, материал детали Сталь 35 . Режимы резания: t0=0.65 мм; S0=1.25 мм/об. Для заданного инструментального блока с метчиком рассчитать точность позиционирования инструмента. Размеры и конструкция присоединительных поверхностей блока с конусом 7:24 должны соответствовать ГОСТ 2582783.

5.3. Расчет точности позиционирования инструментального блока

Для сверлильнофрезернорасточных станков с ЧПУ разработан ГОСТ 2582783, регламентирующий основные размеры хвостовиков инструмента конусностью 7:24 для станков с ЧПУ. Хвостовик применяется на станках как с автоматической, так и с ручной сменой инструмента.

В хвостовик вставляется метчикодержатель, который крепится и регулируется с помощью двух болтов и гайки. В нем предусмотрен так называемый компенсатор подач, а также плавающая муфта (она сглаживает не попадание в отверстие).

Биение конического отверстия шпинделя станка с ЧПУ класса точности Н у торца составляет 0.008 мм, на вылете 300 мм – 0.010 мм, т. е. Допустимый перекос равен 0.001 мм на длине 300 мм.

Степень точности изготовления конических поверхностей 7:24 – АТ6. Биение цилиндрического отверстия относительно конуса 7:24 на корпусе патрона 0.0012 мм.

6 ПРОЕКТИРОВАНИЕ ТОРЦЕВОЙ ФРЕЗЫ

6.1 Общие сведения

Торцовые фрезы широко применяются при обработке плоскостей на вертикально-фрезерных станках. Ось их устанавливается перпендикулярно обработанной плоскости детали. В отличие от цилиндрических фрез, где все точки режущих кромок являются профилирующими и формируют обработанную поверхность, у торцовых фрез только вершины режущих кромок зубьев являются профилирующими. Торцовые режущие кромки являются вспомогательными. Главную работу резания выполняют боковые режущие кромки, расположенные на наружной поверхности.

Так как на каждом зубе только вершинные зоны режущих кромок являются профилирующими, формы режущих кромок торцовой фрезы, предназначенной для обработки плоской поверхности, могут быть самыми разнообразными. В практике находят применение торцовые фрезы с режущими кромками в форме ломаной линии либо окружности. Причем углы в плане Ф на торцовых фрезах могут меняться в широких пределах. Наиболее часто угол в плане Ф на торцовых фрезах принимается равным 90° или 45—60°. С точки зрения стойкости фрезы его целесообразно выбирать наименьшей величины, обеспечивающей достаточную виброустойчивость процесса резания и заданную точность обработки детали.

Торцовые фрезы обеспечивают плавную работу даже при небольшой величине припуска, так как угол контакта с заготовкой у торцовых фрез не зависит от величины припуска и определяется шириной фрезерования и диаметром фрезы. Торцовая фреза может быть более массивной и жесткой, по сравнению с цилиндрическими фрезами, что дает возможность удобно размещать и надежно закреплять режущие элементы и оснащать их твердыми сплавами. Торцовое фрезерование обеспечивает обычно большую производительность, чем цилиндрическое. Поэтому в настоящее время большинство работ по фрезерованию плоскостей выполняется торцовыми фрезами.