43252

Расчет токарного сборного резца с треугольной пластиной

Курсовая

Производство и промышленные технологии

Определяем глубину резания. Определяем скорость м мин главного движения резания допускаемую режущими свойствами резца. Определяем главный поправочный коэффициент...

Русский

2013-11-06

386 KB

58 чел.

СОДЕРЖАНИЕ

1.Введение..........................................................................................................3

2.Расчет токарного сборного резца с треугольной пластиной………...…...4

3. Расчет фасонного резца………………...……………………………...…..8

4.Расчет протяжки…………………………………………………….…...….9

5.Расчет червячной модульной фрезы……………………………….…….11

6.Расчет метчика...…………………………………………………….…….14

7.Заключение...................................................................................................15

8.Список литературы......................................................................................16


1.Введение.

Развитие машиностроения тесно связано с совершенствованием конструкций технологических машин и, в первую очередь, металлорежущих станков. Надежная и высокопроизводительная работа оборудования невозможна без комплектации его столь же надежным производительным режущим инструментом и инструментальной оснасткой.

Являясь «слабым» звеном любой технологической системы, именно инструмент обеспечивает эффективность ее работы. Поэтому специалисты, которым предстоит работать в отраслях машиностроительного комплекса, должны уметь грамотно проектировать различные виды режущих инструментов, в том числе, для станков автоматов, автоматических линий, станков с ЧПУ и гибких производственных систем с учетом требований к обрабатываемым деталям.

Эффективность режущих инструментов определяется не только их конструкцией, но и рациональными условиями эксплуатации, восстановления работоспособности инструмента, выбора СОЖ для его эксплуатации.

Согласно современным требованиям к будущему специалисту-машиностроителю, он должен владеть навыками использования систем автоматизированного проектирования (САПР) в своей практической деятельности.

2.Расчет токарного сборного резца с треугольной пластиной. (Вариант 16.5).

Условие: На токарно-винторезном станке 16К20 обтачивают заготовку диаметром D=122,5 мм до диаметра d=120d11. Длина обрабатываемой поверхности l=95 мм, длина заготовки l1=105 мм. Необходимо: выбрать режущий инструмент, назначить режим резания, определить основное время.

Обтачивание в упор, получистовое, Rz=20. Заготовка – штампованная, предварительно обработанная, материал – сталь 45Х, σв=750 МПа. Способ крепления заготовки – в патроне. Система станок – приспособление – инструмент – заготовка – средняя.    

Решение:

Выбираем резец и устанавливаем его геометрические элементы.

Вид резца - токарный проходной прямой правый. Материал рабочей части – пластины – твердый сплав Т15К6; материал корпуса резца – сталь 45.

1.Назначаем режим резания.

1.)Определяем глубину резания.

Припуск на обработку снимаем за один проход.

;

2.)По паспортным данным станка 16К20 принимаем подачу        

 S0= 0,6мм/об

3.)Назначаем период стойкости резца Т= 60 мин.

4.)Определяем скорость (м/мин) главного движения резания, допускаемую режущими свойствами резца.

;

Для наружного точения, твердого сплава Т15К6  и S0=0,6  мм/об Сv=350 ;  xv= 0,15;  yv=0,35 ; m=0,2 .

Учитываем поправочные коэффициенты на скорость резания.

общий поправочный коэффициент.

; поправочный коэффициент, учитывающий изменение механических свойств обрабатываемого материала.

Поправочный коэффициент, учитывающий состояние поверхности заготовки-, т.к. заготовка – отливка без корки.

Поправочный коэффициент, учитывающий изменение материала рабочей части инструмента-, т.к. принят твердый сплав Т15К6.

Поправочный коэффициент, учитывающий изменение главного угла в плане φ-, т.к. φ= 900  .

Поправочный коэффициент, учитывающий вид обработки-, т.к. осуществляется наружное продольное точение.

Определяем главный поправочный коэффициент.

Определяем:

5.)Определяем частоту вращения шпинделя.

По паспортным данным станка 16К20 принимаем n= 315 мин-1.

6.) Определяем действительную скорость главного движения резания.

7.) Определяем главную составляющую сил резания.

Для наружного продольного точения    определяем коэффициенты:

40; 1; 0,75;0.

Учитываем поправочные коэффициенты на силу резания.

общий поправочный коэффициент.

 ;  поправочный коэффициент, учитывающий изменение механических свойств обрабатываемого материала. Показатель степени

Поправочный коэффициент, учитывающий изменение главного угла в плане φ.

, т.к. φ= 900.

Поправочный коэффициент, учитывающий изменение переднего угла в плане γ.

, т.к. γ=120.

Поправочный коэффициент, учитывающий изменение угла наклона главной режущей кромки λ.

, т.к. λ= 00 .

Определяем главный поправочный коэффициент.

Определяем:

8.) Определяем мощность затрачиваемую на резание.

;

9.) Определяем мощность привода станка.

Проверяем выполнение условия:

В паспортных данных станка 16К20 находим.

; ;.

Следовательно , т.е. обработка возможна.

3.Определяем основное время (мин).

;

В решении были определены следующие параметры формулы: число проходов i=1, частота вращения шпинделя станка 315мин-1, подача резца S0=0,6  мм/об.

Определяем длину рабочего хода резца L, мм:

По условию l=95 мм. Перебег резца принимаем ∆=2 мм.

4. Выбираем размеры поперечного сечения корпуса резца.

Для станка 16К20 при площади срезаемого слоя   мм2 резец должен иметь рабочую высоту h=25мм и диаметр описанной окружности D=18мм. Длина резца L=140 мм, B=20 мм, H=29 мм.

Углы:

3.Расчет фасонного резца. (Вариант 28.5).

 

Условие: Рассчитать и сконструировать круглый фасонный резец для обработки заготовки из прутка диаметром 25 мм. Перед обработкой заготовки из стали подготавливают канавку под последующее отрезание. Материал – Сталь с 280…350HВ. Параметры детали: . Эскиз детали смотри чертеж.

Решение:

1. Общие данные.

1.) Исходя из материала детали, выбираем величину переднего и заднего углов заточки .

2.) Величину К принимаем конструктивно равной 8 мм (т.к. материал – обычная конструкционная сталь).

3.) Исходя из экономических и конструктивных соображений, диаметр резца принимаем равным 50 мм.

4.) Так как глубина профиля заготовки  , то параметры посадочного отверстия соответственно принимаем равными .

5.) Определяем значение дополнительных геометрических параметров резца:

ширина дополнительной упрочняющей режущей кромки ;

ширина концевой режущей кромки ;

угол концевой режущей кромки .

2. Графический способ определения профиля резца.

1.) Строим профиль заготовки, для чего проводим ось, от которой откладываем соответствующие размеры профиля заготовки и строим в левом нижнем углу чертежа полный профиль.

2.) Проектируем полученные точки 1,2… профиля на ось ОО и получаем точки 1’,2’…

3.) Из центра  О проводим окружности соответствующих радиусов , в результате чего получаем проекцию заготовки на плоскость, перпендикулярную к оси заготовки.

4.) Определяем наружный диаметр резца. Через точку1’ под углом  к оси ОО проводим линию (след) передней поверхности резца. Таким же образом из точки 1’ проводим линию под углом . На расстоянии К=8 мм от точки 1’проводим линию перпендикулярную к линии ОО. Из точки В, в которой линия ВВ’ пересекается с передней поверхностью, проводим линию делящую угол  пополам. Точка пересечения этой линии и линии идущей под углом α, будет центром дискового резца. Однако, исходя из экономических и конструктивных соображений, диаметр резца принимаем равным 50 мм.

5.) Определяем габаритные и конструктивные размеры резца по справочной литературе.

6.) На следе передней поверхности резца отмечаем точки, полученные в результате пересечения ее соответствующими радиусами окружностей поверхности заготовки.

7.) Соединив полученные точки с центром резца, получим соответствующие радиусы резца .

8.) Профиль фасонного резца в радиальном сечении получаем проецированием размеров радиусов на соответствующие линейные размеры заготовки.

3. Аналитический расчет профиля резца.

1.)Весь расчет производится по формулам:

Результаты вычислений сводим в таблицу:

№ точки

Диаметр d,мм

Угол в плане φ,0

1

12,28

60

10

2

24

60

5

3

24

0

5

4

24

0

5

5

24

112

5

6

20

112

6

7

20

0

6

8

20

0

6

Для точек 1,2,6 производим расчет параметров H0,R1. Результаты вычислений сводим в таблицу:

№ точки

H0

Радиус R1,мм

1

0

25

2

6,0229

23,58

6

4,017

23,35

Точка 1:

Точка 2:

Точка 6:

2.) Исходя из конструктивных соображений, используем 6 штифта диаметром 5 мм.

4.Расчет протяжки. (Вариант 68.3).

Условие: Рассчитать и сконструировать круглую протяжку переменного резания для обработки цилиндрического отверстия диаметром D=25Н9 мм в заготовке из стали У10А твердостью 202-239 НВ, длиной l=40 мм. Диаметр отверстия до протягивания D0=23,9 мм. Параметр шероховатости протянутой поверхности  Ra=2 мкм.

Решение:

  1.  Определяем припуск на диаметр под протягивание.

  1.  Принимаем подъем на зуб на сторону . Количество зачищающих зубьев принимаем , подъем на зуб принимаем
  2.  Принимаем коэффициент заполнения канавки k=3.

Определяем площадь сечения канавки:

мм2.

Для ближайшего большего значения  мм2 при криволинейной форме стружечной канавки зуба принимаем:

Шаг протяжки .

Глубина канавки .

Длина задней поверхности .

Радиус закругления канавки .

Радиус сопряжения  канавки .

Шаг калибрующих зубьев .

Принимаем изменение шага . Из 2 смежных шагов один равен 4,2 мм, а второй 3,8 мм.

4.) Принимаем геометрические элементы лезвия режущих и калибрующих зубьев:

 Параметры стружкораздельных канавок:

5.) Определяем максимальное число одновременно работающих зубьев:

  1.  Определяем диаметр первого зуба:

.

Диаметр каждого последующего зуба увеличиваем на 2SZ.

7.) Определяем диаметр калибрующих зубьев:

.

δ=0,003 мм – изменение диаметра отверстия после потягивания.

8.) Определяем число режущих зубьев:

.

Принимаем .

9.) Принимаем число калибрующих зубьев .

10.) Принимаем геометрические элементы протяжки равными:

Длина хвостовика

Длина переходной шейки

Длина конуса

Длина передней направляющей

Длина режущих зубьев

Длина зачищающих зубьев

Длина калибрующих зубьев

Длина задней направляющей

11.) Определяем длину протяжки.

12.) Находим максимально допустимую главную составляющую сил резания.

Полученная сила  меньше тяговой силы станка (=100000Н) следовательно, обработка возможна.

13.) Проверяем конструкцию протяжки на прочность.

Находим площадь опасного сечения хвостовика:

.

Напряжение в опасном сечении:

Полученное напряжение допустимо для хвостовика из легированной стали 40Х.

Рассчитаем хвостовик на смятие:

    Находим опорную площадь замка:

.

Напряжение при смятии:

Допустимое напряжение при смятии не должно превышать 600 МПа, что выполняется. Для данных условий работы режущую часть изготовляем из стали Р18, а хвостовик – из стали 40Х.

5.Расчет червячной модульной фрезы.

Обозначение................................................ ФК-1

    Начальные данные (параметры зубчатого колеса)

Модуль..................................................... 4 мм.

Угол профиля............................................... 20°.

Диаметр вершин зубьев...................................... 120 мм.

Делительный диаметр........................................ 110 мм.

Диаметр впадин зубчатого колеса............................ 100 мм.

Толщина зуба колеса........................................ 7,6 мм.

Направление линии зубьев................................... Левое

             Начальные данные фрезы

Исполнение фрезы (длина)................................... Нормальная длина

Количество заходов......................................... 1

Конструкторский тип........................................ Тип 2

Технологический тип........................................ чистовая

Класс точности............................................. B

Модификация профиля........................................ без модификации

Припуск.................................................... 0 мм.

Коэффициент радиального зазора............................. 0,25 мм.

        Модификация профиля (данные)

Тип модификации...................  -   

Количество зубьев колеса, z1............................... 0

Новый угол профиля......................................... 20°.

Модуль на окружности обката................................ 4 мм.

Угол наклона линии зубъев на окружности обката............. 0°.

Диаметр окружности обката.................................. 110 мм.

Нормальная толщина зуба на окружности обката............... 7,6 мм.

Угол наклона зубьев колеса................................. 0°.

       Параметры профиля в нормальном сечении

Угол зубьев................................................ 20°.

Толщина зубьев............................................. 4,966371 мм.

Высота вершины зуба........................................ 5 мм.

Высота впадины зуба........................................ 6 мм.

Высота зуба................................................ 11 мм.

Радиус скругления вершин................................... 1,1 мм.

Радиус скругления впадин................................... 1,1 мм.

         Конструктивные размеры

Передний угол (угол гамма)................................. 0°.

Задний угол на вершине зубьев.............................. 10°.

Задний угол на боковых сторонах............................ 3,451178°.

Число стружечных канавок................................... 10 мм.

Угол канавки............................................... 25°.

Скругление канавки......................................... 2 мм.

Величина затылования....................................... 5 мм.

Величина двойного затылования.............................. 7,6 мм.

Глубина канавки............................................ 18,4 мм.

Длина шлифованой части зубьев.............................. 9,424778 мм.

Толщина зуба в впадине канавки............................. 13,675772 мм.

Средний диаметр фрезы...................................... 78,5 мм.

Диаметр канавки............................................ 34 мм.

Диаметр буртика............................................ 50 мм.

Длина фрезы................................................ 80 мм.

Внешний диаметр фрезы...................................... 90 мм.

Длина буртика.............................................. 4 мм.

Длина посадочного отверстия................................ 23 мм.

Угол винтовой линии резьбы................................. 2°55`

Шаг фрезы по оси........................................... 12,566371 мм.

Проекция шага на ось....................................... 12,566371 мм.

      Параметры посадочного отверстия

Диаметр посадочного отверстия.............................. 32H6 мм.

Высота до шпоночного паза.................................. 34,8H12 мм.

Ширина шпоночного паза..................................... 8C11 мм.

Радиус скругления шпоночного паза.......................... 1,2 мм.

Допуск симметричности шпоночного паза в радиусном выражении 0,09 мм.

           Контролирующие параметры

Допуск радиального биения буртиков......................... 0,01 мм.

Допуск торцевого биения буртиков........................... 0,006 мм.

Допуск полного радиального биения вершин зубьев............ 0,05 мм.

Допуск отклонения профиля передней поверхности............. 0,05 мм.

Доп. отк. разницы соседних окружных шагов.................. 0,05 мм.

Доп. отк. накопленой ошиб. окр. шага струж. канавок........ 0,1 мм.

Доп. отк. направления стружечных канавок(+/-).............. 0,1 мм.

Допуск отклонения профиля зуба............................. 0,02 мм.

Допуск отклонения толщины зуба............................. -0,05 мм.

Доп. отк. осевого шага фрезы(+/-).......................... 0,012 мм.

Доп. накоп. отклон. шага на длине любых трех шагов......... 0,02 мм.

Доп. отк. винтовой линии фрезы от зуба до зуба............. 0,016 мм.

Доп. отк. вин. линии фрезы на одном обороте................ 0,022 мм.

Доп. отк. вин. линии фрезы на трех оборотах................ 0,032 мм.

Доп. отк. погрешности зацепления от зуба до зуба........... 0,016 мм.

Допуск отклонения погрешности зацепления................... 0,028 мм.

Шероховатость посадочного отверстия,Ra..................... 0,8

Шероховатость передней поверхности,Rz...................... 3,2

Шероховатость задней боковой поверхности,Rz................ 3,2

Шероховатость задней пов. по вершинам зубьев,Rz............ 3,2

Шероховатость цилиндрической пов. буртика,Rz............... 3,2

Шероховатость торца буртика,Ra............................. 0,8

Проекция толщины зуба на осевую плоскость.................. 4,966371 мм.

Проекция угла профиля на осевую плоскость.................. 19,976143°.

Шаг винтовой линии канавки................................. 0 мм.

6.Расчет метчика. (Вариант 86.3).

Условие: рассчитать и сконструировать машинный метчик для нарезания  метрической резьбы М30×6G в заготовке из чугуна СЧ35. Длина резьбы , , характер резьбы – сквозная.

Решение:

1.) Выбираем инструментальный материал.

 Рабочая часть – твердый сплав ВК6, хвостовик – сталь 40Х,

2.) Определяем число зубьев z=4.

3.) Выбираем форму и размеры стружечной канавки:

 ширина пера

диаметр сердцевины ;

радиусы закруглений

4.) Определяем длину заборной части:

толщина среза ;

угол в плане ; ;

диаметр сверла под резьбу ;

длина заборной части метчика .

5.) Определяем длину рабочей и калибрующих частей и обратной конусности:

длина рабочей части метчика ;

длина калибрующей части метчика ;

обратная конусность .

6.) Определяем размеры хвостовика:

7.) Определяем общую длину метчика.

В соответствии с ГОСТ 3266-81 принимаем .

8.) Выбираем геометрические параметры метчика:

передний угол метчика ;

задний угол метчика ;

коэффициент затылования .

9.) Определяем степень точности метчика:

Степень точности метчика – Н3.

10.) Определяем размеры профиля резьбы:

По ГОСТ 17039-71 принимаем:

наружный диаметр

средний диаметр

внутренний диаметр

11.) Назначаем технические требования:

Шероховатость профиля резьбы, передней и задней поверхностей Rz3,2; шероховатость хвостовика Ra1,6; допуск заднего угла ±10; переднего угла ±20; биение профиля относительно оси 0,02 мм.

Заключение.

Курсовой проект по лезвийным инструментам позволил студентам ознакомиться с методикой проектирования инструмента, получить практические навыки.

Использован большой справочный материал: государственные и отраслевые стандарты, практические рекомендации, общетехнические требования и пр.

Согласно современным требованиям к будущему специалисту-машиностроителю, он должен владеть навыками использования систем автоматизированного проектирования (САПР) в своей практической деятельности, что и позволило сделать выполнение данного курсового проекта.

 

Список литературы:

1. Денисенко В.И. «Расчет и конструирование режущих инструментов». Методическое пособие. – Владимир, -1973. – 162с.: ил.

2. Нефедов Н.А., Осипов К.А. Сборник задач и примеров по резанию металлов и режущему инструменту: Учеб. Пособие для техникумов по предмету «Основы учения о резании металлов и режущий инструмент».-  5-е изд., перераб. и доп. –М.: «Машиностроение», 1990. - 448 с.: ил.

3. Режущий инструмент. Курсовое и дипломное проектирование. Учебное пособие./Под ред. Е.Э. Фельдштейна. –Мн.: Дизайн ПРО, 2002. -320 с., ил.

4. Справочник инструментальщика/И.А. Ординарцев, Г.В. Филлипов, А.Н. Шевченко и др.; Под общ. Ред. И.А. Ординарцева. –Л.: Машиностроение. Ленингр. отделение, 1987. -846 с.: ил.

5. Шатин В.П., Шатин Ю.В. Справочник конструктора-инструментальщика. М., «Машиностроение», 1975. - 454 с.: ил.


Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

2

КП.МРИ. 00.00.000. ПЗ

Разраб.

Провер.

Реценз.

Н. Контр.

Утверд.

Пояснительная записка

Лит.

Листов

17

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

3

КПМРИ.00.00.000. ПЗ

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

4

КПМРИ.00.00.000. ПЗ

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

5

КПМРИ.00.00.000. ПЗ

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

6

КПМРИ.00.00.000. ПЗ

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

7

КПМРИ.00.00.000. ПЗ

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

8

КПМРИ.00.00.000. ПЗ

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

9

КПМРИ.00.00.000. ПЗ

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

10

КПМРИ.00.00.000. ПЗ

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

11

КПМРИ.00.00.000. ПЗ

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

12

КПМРИ.00.00.000. ПЗ

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

13

КПМРИ.00.00.000. ПЗ

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

14

КПМРИ.00.00.000. ПЗ

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

15

КП.МРИ 00.00.000. ПЗ


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

66473. Система работы над изложением в старших классах школы восьмого вида 465 KB
  Обучение умственно отсталых школьников связной письменной речи является одной из актуальных проблем российской вспомогательной школы. Особую значимость приобретает реализация этой проблемы при обучении умственно отсталых детей умению связно и последовательно излагать свои мысли в устной и в письменной форме.
66474. Анализ деятельности учреждений социального обслуживания инвалидов (в частности в г. Самара) 31.56 KB
  В следствии мы исходим из гипотезы согласно которой социальная и правовая защита граждан инвалидов в стране находится на первоначальном этапе своего развития и отвечает сложившимися на данный момент социально-экономическими условиями. В структурном отношении работа состоит из двух частей...
66476. Оздоровчі можливості використання вправ художньої гімнастики в процесі фізичного виховання старшокласниць 785 KB
  Основними причинами стійкої тенденції зниження здоров'я у підростаючого покоління є: інформатизація та інтенсифікація навчального процесу в системі шкільної освіти на тлі вираженого психоемоційного напруження, низької рухової активності; зниження якості життя, обумовлене економічними труднощами і соціальними проблемами...
66477. Рынок ценных бумаг и фондовые биржи 163 KB
  Невозможно представить себе развитую страну без рынка ценных бумаг. Ведь рынок ценных бумаг это тот институт на котором отражается вся экономика страны будь то промышленный сектор сектор обслуживания или финансовый сектор.
66478. Валютный контроль за поступлением в Российскую Федерацию валютной выручки от экспорта товаров 274.5 KB
  Государственное регулирование внешнеэкономической деятельности Российской Федерации включая область валютно-кредитных отношений призвано обеспечить экономическую безопасность страны содействовать более быстрому росту ее экономики за счет расширения внешнеэкономических...
66479. МЕТАБОЛИЧЕСКИЕ СДВИГИ В ОРГАНИЗМЕ, ПРОИСХОДЯЩИЕ ВСЛЕДСТВИЕ ВОЗНИКНО ВЕНИЯ САХАРНОГО ДИАБЕТА 217.5 KB
  Из различных паталогических состояний связанных с нарушениями эндокринной функции поджелудочной железы сахарный диабет характеризующийся абсолютной или относительной недостаточностью инсулина по частоте намного опережает все остальные и служит главным предметом настоящей...
66480. Первоначальные навыки хорового пения у детей младшего школьного возраста на уроках музыки. Методика работы 175.5 KB
  Цель работы: Состоит в исследовании особенностей подготовки младших школьников к хоровой деятельности, в выявлении комплекса методов, активизирующих процесс усвоения вокально-хоровых навыков. Изучение научной и методической литературы, анализ личной практической работы с хором позволили...
66481. Формирование орфографических навыков у младших школьников 424 KB
  Все написания которые устанавливаются правилами указаниями и запрещениями в системе орфографии имеют обоснование чаще всего связанное с морфемным составом слова с его грамматической принадлежностью и формой. Правила орфографии определяют выбор написаний в следующих пяти...