Расчёт круглого фасонного резца

 

Содержание

Введение            3

Перечень листов графических  документов       4

Расчёт круглого фасонного  резца         5

Расчёт протяжки           12

Расчёт червячной модульной  фрезы        19

Заключение            23

Библиографический список         24

Приложение А – графическое  построение профиля фасонного резца

 

 

Введение

Металлорежущий инструмент для производства является одним  из важнейших орудий. Он позволяет  изменять форму обрабатываемой металлической  заготовки путём удаления части  материала в виде стружки с  целью получения готовой детали или полуфабриката.

Технологические параметры  инструмента могут зависеть от глубины  и скорости резания. Конструкция  металлорежущего инструмента предусматривает  возможность переточек, а также  должна обязательно в себя включать надёжное и быстрое крепление.

Режущая часть инструмента  должна иметь большую износостойкость  в условиях высоких давлений и  нагрева. Инструментальные материалы  должны обладать хорошими технологическими свойствами, т. е. легко обрабатываться в процессе изготовления инструмента  и его переточек, а также быть сравнительно дешевыми. В настоящее время для изготовления режущих элементов инструментов применяются следующие материалы:

1) инструментальные стали  (углеродистые, легированные и быстрорежущие);

2) твердые сплавы;

3) минералокерамические  материалы;

4) алмазы;

5) абразивные материалы.

При создании новых конструкций  металлорежущих инструментов стремятся усовершенствовать их геометрические параметры и конструктивные элементы, а также использовать материалы с повышенными режущими свойствами и новые материалы. Решение этих проблем позволяет повысить стойкость металлорежущих инструментов, улучшить дробление стружки, в частности для автоматических линий и станков с программным управлением. Важное значение имеют исследования физических закономерностей изнашивания инструмента, его геометрических параметров, изыскание новых смазочно-охлаждающих жидкостей. С вопросами производства металлорежущих инструментов тесно связано создание новых конструкций станков, внедрение современных электрохимических и электрофизических методов для обработки твердосплавного инструмента.

Как мы видим, металлорежущий инструмент является незаменимым в  производстве.

В данном курсовом проекте  выполнены проектирование и расчет трех режущих инструментов. А именно:

- круглого фасонного резца для изготовления заданной детали,

- протяжки,

- червячной модульной фрезы.

 

Перечень листов графических  документов

 

Название чертежа	Обозначение	Формат
Фасонный круглый резец	190202. 000 002. 005	А2
Протяжка	190202. 000 001. 020	А1
Фреза червячная модульная	190202. 000 002. 020	А2

 

 

1. Расчёт круглого фасонного резца.

Рис. 1 Эскиз детали

 

 

 

Тип резца – круглый

Материал детали – Ст45

 

Для Ст45: МПа, HB207

 по табл. 1, [1]

Принимаем .

В зависимости от конфигурации профиля .

 

Вычислим максимальную глубину  профиля обрабатываемой детали.

 

Так как , то

Принимаем .

 

Подготовка исходных данных для расчета

 мм

 мм

 мм

 мм

 

Средние технологические  размеры

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Средние значения полей допусков

(мм)   мм

 

   

 

 мм

 мм

 мм

 мм   

 

R=7h12= мм

 

Аналитический расчет профиля фасонного резца

Определим размеры радиусов резца

 

Передний угол :

 

 

  

  

0.224  

 

Задний угол :

 

 

 

 

 

Т.к. , то по табл. 2 (методичка) принимаем радиус фасонного круглого резца с торцевыми рифлениями R=30 мм

 

Найдём угол - угол между радиусом R ( и радиусом

 

 

 

 

 

 

 

 

 

  

  

 

 

 

 

 

 

Задние углы:

 

 

 

 

 

 

Расстояние передней поверхности  от оси резца H:

H=R

 

 

Радиусы резца:

 

 

 

 

 

 

 

 

Определение высотных размеров на профиле детали и профиле  резца.

Рис. 2 Определение высотных размеров детали

 

 

 

 

Рис. 3 Определение высотных размеров на профиле резца

 

 

 

 

 

 

Определение заменяющего  радиуса профиля фасонного резца

Рис. 4 Определение заменяющего  радиуса профиля фасонного резца

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Дополнительные  режущие кромки фасонного резца.

• Дополнительные режущие кромки не должны содержать участки перпендикулярные оси детали, а должны быть наклонены под углом не менее
• Дополнительные режущие кромки не должны выступать за пределы рабочего профиля детали.

 – упрочняющая  режущая кромка, обеспечивающая  выделение конечной точки n.

=(3 мм

- дополнительная  режущая кромка, подготавливающая  обрезку детали.

 

 

Углы режущей  части.

Углы  для вершины резца выбирают в зависимости от свойств обрабатываемого материала и от свойств резца. Для остальных точек режущей кромки углы определяют расчётным путём.

По мере удаления от вершины  углы уменьшаются, а углы увеличиваются.

Для создания центр круглого фасонного резца располагается выше центра детали на величину h.

 

=4.69 (мм)

 

Конструирование фасонных резцов.

 

Рис. 5 Конструкция круглого фасонного резца с торцевыми рифлениями

 

• Диаметр резца D принимается равным 2R. Он определяется ранее по табл. 2.
• Выточка под головку винта находится по формуле

 

(мм)

• Длина шлифованных поясков принимается равной 0.25

 

 

 

• Угол Е принимается равным , если передний угол резца , и Е=, если

Так как , то принимаем Е=

• Из табл. 12 выбираем размеры для резца

D(h11)=60 мм

d(H9)=16 мм

 мм

 мм

 

 

 

2. Расчёт протяжки.

Размер отверстия 

Т.к. центрирование по наружному  диаметру D, то принимаю схему резания ФКШ (фасочные, круглые, шлицевые зубья).

 

Исходные данные.

• Наружный диаметр шлицевого отверстия

 

• Внутренний диаметр шлицевого отверстия

 мм

• Ширина шлицев

 

• Фаска по внутреннему диаметру

f=0.5 мм

• Число шлицев

 

• Длина обрабатываемого отверстия

L=85 мм

• Обрабатываемый материал

Сталь 40Х

• Твёрдость

207HB

• Станок

7552

• Тяговая сила

1020 кН

 

Расчётные параметры.

 

1) Расстояние до первого  зуба

 

 

2) Припуск под протягивание

 

 

Принимаю А=1.3 мм

3) Диаметр отверстия до  протягивания

 

 

 

4) Диаметр хвостовика

Диаметр хвостовика должен быть таким, чтобы он мог легко  входить в предварительно обработанное отверстие.

 

 

По табл. 8.3 [2] принимаем

5) Площадь хвостовика

По табл. 8.3 [2]

6) Шаг режущих зубьев

 

 

7) Принятый шаг режущих  зубьев по табл. 8.6 [2]

 

8) Наибольшее число одновременно  работающих зубьев

 

 

 

9) Глубина стружечной  канавки

По табл. 8.6 [2]

10)Площадь стружечной  канавки

По табл. 8.6 [2]

11) Коэффициент заполнения  стружечной канавки

По табл. 8.8 [2] К=4

12) Подача, допустимая по  размещению стружки в канавке

 

 (мм/зуб)

13) Наибольшее усилие, допустимое  хвостовиком

 

По табл. 8.9 [2] допускаемое напряжение на растяжение хвостовой части

 (Н)

14) Наибольшее усилие, допустимое  протяжкой на прочность по  первому зубу

 

По табл. 8.9 [2] допускаемое напряжение на растяжение режущей части

 

15) Расчётная сила резания

Расчётное усилие равно наименьшему из , ,

 Н

 

(Н)

Принимаем Н

16) Наибольшая ширина срезаемого  слоя

 

 

17) Подача, допустимая по  расчётному усилию

 

По табл. 8.7 [2] 3110 Н/

х =

(мм/зуб)

Т.к. , одинарная схема резания

18) Наибольшая ширина слоя  при нарезании

=120 (мм)

19) Подача, допустимая по  расчётному усилию резания

 

(мм/зуб)

20) Наибольшая ширина срезаемого  слоя круглых зубьев

 

21) Подача, допустимая по  усилию резания для круглых  зубьев

 

 (мм/зуб)

Окончательно принимаем  одинарную схему резания, т.к.

22) Припуск, снимаемый фасочными зубьями

 

 

23) Число фасочных зубьев

 

=25.07

Принимаем

24) Длина режущей части фасочных зубьев

 

 

25) Диаметры фасочных зубьев

 

 

 

70.808 мм	71.348 мм	71.888 мм	72.428 мм	72.968 мм
70.916 мм	71.456 мм	71.996 мм	72.536 мм	73.076 мм
71.024 мм	71.564 мм	72.104 мм	72.644 мм	73.184 мм
71.132 мм	71.672 мм	72.212 мм	72.752 мм	73.292 мм
71.24 мм	71.78 мм	72.32 мм	72.86 мм

 

26)Диаметры шлицевых зубьев

 

 

 

 

 

 

27) Число шлицевых зубьев

 

28) Длина режущей шлицевой части

 

 

29) Шаг калибрующих зубьев

 

 

Принимаю 

30) Число калибрующих зубьев для шлицевой части

По табл. 8.11 [2]

31) Длина калибрующей шлицевой части

 

 

32) Диаметры круглых режущих зубьев

 

 

 

 

33) Число круглых зубьев

 

34) Длина круглой режущей части

 

 

35) Число круглых калибрующих зубьев

По табл. 8.11

36) Длина калибрующих зубьев круглой части

 

 

37) Длина заднего направления

=

 

38) Общая длина протяжки

 

 

39) Допустимая длина протяжки

 

 

40) Необходимая длина рабочего хода для работы

 

 

41) Определение

 

 

42) Вспомогательная величина N

 

 

43) Величина М

 

 

44) Угол

 

 

45) Ширина площадки Р

 

 

46) Число стружкоделительных канавок для круглых зубьев

 

 

 

 

Принимаю 

47) Центровые отверстия выбираем по ГОСТ 14034-74

48) Предельные отклонения  зубьев по ГОСТ 28442-90

 

3. Расчёт червячной модульной фрезы

1. Исходные данные: m=5.5 мм, степень точности 9,

По табл. 1 [3] выбираем класс червячной фрезы В.

2.1. Шаг нормальный

 

 

2.2. Угол профиля в нормальном  сечении фрезы 

 

2.3. Толщина зуба на  делительной прямой

 

- утолщение зубьев, необходимое для получения требуемого  бокового зазора в зацеплении  нарезаемых колёс.

 

 

2.4. Высота головки зуба

 

 

2.5. Высота ножки зуба  фрезы

 

 

2.6. Высота зуба фрезы

 

 

2.7. Радиус закругления  ножки зуба

 

 

2.8. Радиус закругления  головки зуба

 

 

2.9. Толщина зуба на  вершине

 

 

2.10. Ширина впадины между  зубьями

 

 

 

2.11. Размеры канавки для облегчения шлифования фрезы:

а) ширина

,

б) глубина ,

в) радиус

 

Конструктивные  параметры фрез:

2.13 Наружный диаметр фрезы  выбирается с учётом требуемой  точности профиля зубьев нарезаемого  колеса, габаритных размеров узла крепления фрезы на станке, снижения расхода инструментального материала и некоторых других факторов.

По табл. 4 [3] принимаем .

2.14. Длина фрезы

 

Ширина буртиков .

Принимаем .

x – коэффициент, зависящий от модуля.

По табл. 5 [3] х = 3-2.

Принимаем х=3.

 

По табл. 4 [3] принимаем L=100 мм.

2.15. Средний расчётный  диаметр