35547

ПРОЕКТИРОВАНИЕ ФАСОННОГО ДИСКОВОГО РЕЗЦА С ПРИМЕНЕНИЕМ ЭВМ

Книга

Производство и промышленные технологии

Приведены методика проектирования дискового фасонного резца на базе системы автоматизированного проектирования металла режущего инструмента САПР РИ и характеристики фасонных резцов их конструктивные особенности технические условия на проектирование резцов программа коррекционного расчета профиля дискового фасонного резца на ЭВМ СМ4. По конструктивной форме фасонные резцы подразделяются на стержневые призматические и дисковые Наибольшее распространение получили дисковые резцы так как они более технологичны в изготовлении и...

Русский

2013-09-16

835.5 KB

28 чел.

8

Министерство высшего и среднего специального образования

РСФСР

Завод-втуз при производственном объединении турбостроения ”Ленинградский металлический завод”

Кафедра резания, станков и инструментов

ПРОЕКТИРОВАНИЕ ФАСОННОГО ДИСКОВОГО РЕЗЦА С ПРИМЕНЕНИЕМ ЭВМ

Методические указания по курсовому проектированию для студентов специальности 0501

Ленинград 1987

Проектирование фасонного дискового резца с применением ЭВМ. Методические указания к курсовому проектированию для студентов специальности "Технология машиностроения, металлорежущие станки и инструменты" и слушателей ФПК.

Приведены методика проектирования дискового фасонного резца на базе системы автоматизированного проектирования металла режущего инструмента (САПР РИ) и характеристики фасонных резцов, их конструктивные особенности, технические условия на проектирование резцов, программа коррекционного расчета профиля дискового фасонного резца  на ЭВМ СМ-4.

Составители: канд.техн.наук доц. А.Я.Братчиков;

асе.    Б.В.Звоновеких

Методические указания утверждены на заседании кафедры

Рецензенты: канд.техн.наук А.Б.Колядин (Сестрорецкий инструментальный завод им. Бескова);

канд.техн.наук доц. Ю.М.Зубарев

Редактор И.М.Савенок

Корректор Л.Е.Боронкова

Цель работы - выработка у студентов навыков проектирования фасонных дисковых резцов с использованием ЭВМ.

Для обработки деталей сложного профиля в крупносерийном и массовом производстве нашли широкое применение фасонные резцы, обеспечивающие высокую производительность и точность выполняемых размеров. На деталях типа тел вращения эти профили как на наружных, так и на внутренних поверхностях получают на токарных и револьверных станках, полуавтоматах и автоматах.

По конструктивной форме фасонные резцы подразделяются на стержневые, призматические и дисковые, Наибольшее распространение получили дисковые резцы, так как они более технологичны в изготовлении и допускают большее количество переточек по сравнению с призматическими фасонными резцами. Однако призматические резцы обеспечивают более высокую точность обработки, чем дисковые.

По направлению подачи относительно обрабатываемой заготовки фасонные резцы подразделяются на радиальные, и тангенциальные.

Из-за наличия передних γ и задних α углов профиль дискового фасонного резца в диаметральном сечении не совпадает с профилем детали, поэтому необходима коррекция профиля резца. Коррекции подлежат радиальные размеры профиля, осевые же размеры детали и резца одинаковы.

В настоящих методических указаниях по проектированию дисковых фасонных резцов разработана специальная программа коррекционного расчета геометрических параметров режущей части и координат  профиля резцов для ЭВМ СМ-4.

Использование данной программы при расчетах способствует существенному снижению их трудоемкости, а также является основой для разработки систем автоматизированного проектирования режущего инструмента (САПР РИ).

I. МЕТОДИКА РАСЧЕТА ДИСКОВОГО ФАСОННОГО РЕЗЦА

1.1. Исходные данные

Деталь; вид заготовки; марка материала; твердость и предел прочности; размеры, точность и шероховатость обработанных поверхностей детали.

Оборудование: модель станка.

1.2; Выбор базовой точки на профиле детали.

Базовая точка лежит на наименьшем радиусе детали.

1.3. Выбор количества узловых точек N на профиле детали

Узловые точки определяются пересечениями линейных участков профиля детали.

1.4. Выбор инструментального материала

Дисковые фасонные резца изготавливаются цельными из быстрорежущих сталей или сборными с режущей частью из твердого сплава. При обработке заготовок из конструкционных и легированных сталей применяются резцы из быстрорежущих сталей типа Р6М5 и твердых сплавов  типа TI5K6, для обработки заготовок из чугунов и цветных сплавов - резцы из твердых сплавов типа ВК8.

1,5. Выбор основных параметров дискового

фасонного резца

Основными конструктивными параметрами дискового фасонного резца является наружный диаметр D, диаметр отверстия под оправку d , ширина резца L, элементы крепления резца α2 и l2 (рис.1).

Конструктивные размеры резцов (рис. I) выбираются по табл. I в зависимости от максимальной глубины профиля обрабатываемой детали

tmax = Rmax - Rmax , мм,     (1)

где Rmax и Rmax - соответственно максимальный и минимальный

радиусы детали, мм.

Рис 1.

Примечания: I. Допускается применение табличных значений нэдуаишс диаметров   D для меньших значений tmax

2. Длина шлифованных поясков l1 = (0,5-1,0)d (см рис. 4); дана выточки под головку болта l3 = 0,8d1 (см рис. 4)

3. Ширина резца  L определяется расчетом, приведенным ниже.

4. Неуказанные предельные отклонения размеров отверстий по квалитету Н14, валов - по квалитету h14,

остальные по квалитету ±IT14/2.

1.6. Выбор геометрических параметров

режущей части резца

Передний γ и задний α углы резца в периферийной точке выбираются в зависимости от марки и физико-механических свойств обрабатываемого материала и марки инструментального материала по табл. 2.

1.7. Определение высоты установки резца

относительно линии центров станка

hр = Rsind0, мм,     (2)

где   R – наружный радиус резца, мм; d0 – задний 3угол резца  впереферийной точке профиля, град (см. рис. 1)

1.8. Определение расстояния от оси резца

до плоскости передней поверхности  

Нр = Rsin0 + α0), мм,     (3)

где γ0 – передний угол резца в периферийной точке профиля, град

(см. рис. 1)

1.9* Определение длины резца (см. рис.4)

При обработке заготовок из поковок и отливок

L = lg  +  (4..6), мм.     (4)

При обработке заготовок из прутка

L = lg+S1+2S2+S3, мм.     (5)

где S1 - дополнительная режущая кромка для отрезки детали от прутка (S1 на 0,5-1,0 мм больше ширины отрезного резца); S2 - перекрытие режущей кромки, равное 2..3 мм; S3 - упрочняющая часть резца, равная 2..5 мм.

1.10. Определение размеров стружечной канавки

Дтя беспрепятственного схода стружки необходимо предусмотреть достаточную глубину заточки по передней поверхности резца (см.рис 1). Размер К зависну от максимальной глубиньш профиля детали tmax выбирается по табл 1/

1.11. Коррекционный расчет профиля резца

Работа круглого фасонного резца возможна при наличии положительного заднего угла. Дня образования такого угла переднюю поверхность резца необходимо сместить ниже центра на величину hp (см. рис. 1). Из формулы (2) следует, что задний угол α не одинаков по всей длине режущей кромки, а изменяется в зависимости от расстояния режущей кромки до центра резца: чем ближе расположена какая-либо точка режущи кромки к центру резца, тем больше задний угол. Практически значения задних углов для различных точек режущей кромки дискового фасонного резца могут колебаться в пределах 6..15°.

Вследствие смещения центра дискового фасонного резца относительна центра детали и наличия положительного переднего угла только точка

(см. рис. 1) профиля резца будет лежать на оси детали, а все остальные ниже ее. Это свидетельствует о том, что профиль резца не идентичен профиле детали. Для получения точного профиля детали профиль дискового фасонного резца подвергается графической или аналитической коррекции.

Графический метод коррекции фасонных резцов менее точен, и применяют его в тех случаях, когда к расчету резцов не предъявляется высоких требований. Аналитический метод коррекции, описанный ниже, дает более точные результаты.

Для аналитических расчетов коррекции профиля дискового фасонного резца разработана специальная программа для ЭВМ СМ-4 (см. п. 2.12). Она предназначена для определения радиусов фасонного резца в узловых точках профиля в зависимости от принятого наружного радиуса R резца, переднего γ0 и заднего α0  углов в периферийной точке профиля резца, а также от минимального радиуса обработанной детали rmin .

I.I2. Назначение допусков и технические условия

Параметры шероховатости передних и задних поверхностей  резца Ra = 0,4..0,2 мкм; посадочного отверстия Ra = 0,3..0,4 мкм;  твердость режущей части быстрорежущих резцов HRC 62..65.

На габаритные размеры резцов D и L допуски назначаются по 12..13 квалитетам, а для посадочного диаметра резца d, - по 7..8 квалитетам.

Допуски на линейные и диаметральные размеры профиля фасонного резца принимают равными 1/3 допусков на соответствующие размеры обработанной детали. Допуски на диаметральные размеры обычно составляют 0,02..0,06 мм.

2. ЧИСЛОВОЙ ПРИМЕР РАСЧЕТА

ДИСКОВОГО ФАСОННОГО РЕЗЦА

2.1. Исходные

Деталь - штуцер; заготовка - шестигранный пруток В = 14 мм; марка материала - сталь 45; твердость – I80HB; предел прочности - σв = 650 МПа; размеры, точность и шероховатость обработанных поверхностей - рис.2.

2.2. Выбор базовой точки на профиле детали

Базовая точка лежит на наименьшем радиусе детали (точка 6 ) (см. рис.3).

2.3. Выбор количества узловых точек N на профиле детали

В соответствии с заданным профилем детали (рис.3), количество узловых точек  N = 6.

2.4. выбор инструментального материала

В соответствии с заданной маркой обрабатываемого матерним выбираем в качестве инструментального материала для реэца сталь Р6М5, ГОСТ 19266-73.

2.5. Выбор основных конструктивных параметров дискового фасонного резца

В зависимости от максимальной глубины профиля обрабатываемой детали по табл.1 определяем основные конструктивные параметры резца

D = 40h13; d = I3H8; d2 = 20 мм; l2 = 3 мм,

2.6. Выбор геометрических параметров режущей чаетиррезца

В зависимости от марки и физико-механических свойств обрабатываемого материала и марки (рис.З) инструментального материала по табл.2 для периферийной точки 6 профиля резца выбираем γ6 = 20°; α6 = 12°.

2.7. Высота установки резца относительно линии центров

hp = Rsin α6 = 20sin12° = 4,158 мм.

2.8. Расстояние от оси резца до плоскости передней поверхности

Hp = Rsin(γ6 + α6) = 20sin32° = 10,598 мм.

2.9. Определение длины резца

Расчет производим по схеме, изображенной на рис, 4, где указанные в скобках размеры относятся к числовому примеру.

2.10. Выбор глубины заточки

По максимальной глубине профиля детали  tmax  по табл.2 выбираем глубину выточки по передней поверхности резца   К = 3 мм.

2.11. Коррекционный расчет профиля резца на ЭВМ СМ-4

Коррекционный расчет профиля резца производим во схеме, нзображенной на рис. 5: а) - общая схема расчета; б) - расчет размеров Ri; в) - расчет радиусов резца Аi .

3. Алгоритм расчета

1. ε6 = γ6 + α6 = 12о + 20о = 32о

2. hg = R6′sin γ6 = 2,8sin20о = 2,8*0,3420 = 0,9576

3. А1 = R6′cos γ6 = 2,8cos20о = 2,8*0,9397 = 2,6311

4. γ45 = arcsin hg/ R6′ = arcsin 0,9576/4 = 13о51

5. А2 = R45′cos γ45 = 4cos13о51 = 4*0,9709 = 3,8836

6. γ1 = arcsin hg/ R1′ = arcsin 0,9576/6,3 = 8о45

7. А3 = R1′cos γ1 = 6,3cos8о45 = 6,3*0,9884 = 6,2269

8. γ23 = arcsin hg/ R23′ = arcsin 0,9576/8,1 = 6о47

9. А4 = R23′cos γ23 = 8,1cos6о47 = 8,1*0,9930 = 8,0433

10. С1 = А2 - А1 = 3.8836 – 2.6311 = 1.2525

11. С2 = А3 - А1 = 6.2269 – 2.6311 = 3.5958

12. С3 = А4 - А1 = 8.0433 – 2.6311 = 5.4122

13. Hp = R6sin ε6 = 20sin32о = 20*0,5299 = 10,5980

14. B1 = R6cos ε6 = 20cos32о = 20*0,8480 = 16.9600

15. В2 = В1 - С1 = 16,9600 – 1,2525 = 15,7175              

16. ε45 = arctg Hp/B2 = arctg 10.5980/15.7175 = 34о31

17. R45 = Hp/sin ε45 = 10.5980/sin34о30 = 10.5980/0.5593 = 18.9486

18. В3 = В1 – С2 = 16.9600 – 3.5958 = 13.3642

19. ε1 = arctg Hp/B3 = 10.5980/13.3642 = 38о25

20. R1 = Hp/sin ε1 = 10.5980/sin38о25 = 10.5980/0.6213 = 17.0577

21. В4 = В1 – С3 = 19,9600 – 5,4122 = 11,5478

22. ε23 = arctg Hp/B4 = 10.5980/11,5478 = 42о33

23. R23 = Hp/sin ε23 = 10.5980/sin42о33 = 10.5980/0.6762 = 15,6728


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

61290. London is the capital of Great Britain 1.73 MB
  Мета: навчити учнів нової лексики, повторити граматичні структури теперішнього доконаного часу та минулого неозначеного часу; розвивати навички читання, говоріння, аудіювання та письма...
61293. Конспект урока по математике на тему: «Десять» 6.16 MB
  Цель: закреплять знания состава числа 10, навыки быстрого счета в пределах 10, решение задач; развивать внимание, смекалку, речь, память; прививать интерес к математике.
61296. Волейбол 23.27 KB
  Ходьба в колонне по одному А на носках руки в стороны Б на пятках руки за головой В на внешней стороне стопы руки на поясе Г перекатами с пятки на носок Д в полуприседе руки на коленях Е в приседе руки на поясе...