Расчет диаметра заготовки.

Проектирование режущего инструмента

Оглавление.

1. Задание - 3.

2. Расчет фасонного резца - 4.

2.1 Расчет диаметра заготовки.

2.2 Расчет координат узловых и промежуточных точек фасонного профиля резца - 6.

3. Технология изготовления детали на шести шпиндельном токарном автомате модели 1265-6 - 8.

4. Установка фасонного резца на станке - 10.

4.1 Спецификация - 11.

5. Проектирование спирального сверла - 12.

6. Проектирования зенкера - 14.

7. Проектирование зенковки - 16.

8. Проектирования развёртки - 16.

9. Проектирование резца - 18.

10. Проектирование фрез - 18.

10.1. Проектирование торцевой насадной фрезы - 19.

10.2. Проектирование концевой фрезы - 19.

10.3. Проектирование дисковой трёхсторонней фрезы - 20.

11. Литературные источники - 21.

Рассчитать размер фасонного профиля и конструктивные размеры резца для обработки детали №79168 в условиях массового производства. Сталь А12, HB 207, проектирование режущего инструмента.

2. Расчет фасонного резца.

Деталь изготавливаем из сортового проката круглого поперечного сечения по ГОСТ 2590-71.

Расчет диаметра заготовки.

d_заг = d_{дет max}+2z_min ,

где d_заг – диаметр заготовки; d_{дет max} – максимальный диаметр обрабатываемой детали; z_min - минимальный припуск на обработку.

Расчет минимального припуска на обработку.

2Z_min=2[(R_z+h)_i-1+Ö D²_åi-1+e²_i],

где R_zi-1 - высота неровностей профиля на предшествующем переходе; H_i-1 - глубина дефектного поверхностного слоя на предшествующем переходе; D_åi-1 - суммарные отклонения расположения поверхностей на предшествующем переходе; ei -погрешность установки заготовки на выполненном переходе.

Расчет слагаемых входящих в формулу минимального припуска.

Качество поверхности сортового проката.

R_z = 160 мкм

h = 250 мкм

Суммарное отклонение расположения поверхности:

D_å=Ö D²_åк+D²_ц,

где D_åк – общее отклонение оси от прямолинейности; D_ц – смещение оси заготовки в результате погрешности центрирования (стр.41 таб.12)

D_åк= l D_к,

D²_к+0.25

где D_к –кривизна профиля сортового проката (1, стр.180, таб.4) D_к= 0.5 мкм;

D_åк = 60(0.5/0.5) = 60 мкм

D_ц = 20 мкм,

D_å = 63,2 мкм.

Погрешность установки заготовки (1, стр.42, таб.13):

e=280 мкм;

тогда min припуск на обработку равен:

2z_min = 2[(R_z+h)_i-1+ÖD²_åi-1+e²_i] = 2[(160+250)+287.1]= =1394мкм=1.39 мм;

тогда диаметр заготовки равен:

d_заг=40+1.39=41.39 мм.

В качестве заготовки выбираем сортовой прокат диаметром 42мм по (1, стр.69 таб.62) ГОСТ 2590-71.

Обоснование типа фасонного резца.

Выбираю призматический резец с базовой точкой на высоте линии центров, так как на обрабатываемой детали есть протяженная сферическая поверхность.

Призматический радиальный резец с базовой точкой на линии центров имеет меньшую погрешность по сравнению с круглыми резцами.

Обоснование выбора материала режущей части и корпуса фасонного резца (2, стр.115 таб.2).

При обработке сталей экономически выгодно использовать резцы из следующих марок быстрорежущих сталей Р18, Р6М5Ф3, Р6М5, Р9К10, Р10К5Ф5 и т.д. Выбираем марку быстрорежущей стали, Р6М5. Для экономии быстрорежущей стали, резец делаем составным неразъемным, сваренным, с помощью контактной сварки оплавлением. Крепежную часть призматического резца изготавливают из стали - 40Х.

Обоснование выбора геометрических параметров фасонного резца.

Принимаем по таблице для стали - А12 твердостью НВ=207 (4, стр.112,113) a=10°, g=23° т.к. a=8…12^о, g=20…25^о.

Расчет координат узловых и промежуточных точек фасонного профиля детали.

Определим координаты точки 3. Для этого запишем уравнения окружности (l-28)²+r²=20² и уравнения прямой r=18. Совместное решение этих уравнений даёт координаты точки l₃= 9.2822; r₃=18.

Определим координаты точки 4. Они получаются из уравнений окружности (l-28)²+r²=20² и уравнения наклонной прямой (r=kl+b) r=-tg165^o+27, где b=27 из уравнения для точки 5: 11=60tg165^о+b. Совместное решение этих уравнений даёт координаты точки l₄= 16.415; r₄=39.191.

Возьмём вспомогательную точку на коническом участке детали для этого запишем 2 уравнения прямой: r₇= -tg165^ol₇ +27 и r₄=16.415; откуда получим координаты точки 7: r₇=16.415, l₇=49.879.

 

№точки фас. Профиля детали	ri(y)	li(x)
	15.0
	18.0
	18.0	19.282
	16.415	39.191
	11.0
	20.0
	13.634	49.879

 

2.2 Расчет координат узловых и промежуточных точек фасонного профиля резца.

g=23°, a=10°.

M₅=r₅*Sing₅=11sin23°=4.298;

A₅=r₅*Cosg₅=11cos23°=10.126;

Sing_i=M₅/r_i;

E_i=r_i*Cosg_i;

C_i=E_i-A₅;

sing₁=M₅/r₁=4.298/15.0=0.287 Þ g₁=16.651°;

E₁=r₁*Cosg₁=15.0cos16.651°=14.371;

C₁=E₁-A₅=14.371-10.126=4.245.

Ri				16.415			13.634
gi	16.651	13.814	13.814	15.178		12.409	18.376
Ei	14.371	17.479	17.479	15.842	10.126	19.533	12.939
Ci	4.245	7.353	7.353	5.716		9.407	2.813
Hi	3.560	6.167	6.167	4.795		7.889	2.359

Значения Hi находим из треугольников

e=90^o-(a₆+g₆)=90^o-(10°+23°)=57°;

H₁=C₁Sine=4.245Sin57°=3.560;

Расчет, назначение конструктивных размеров фасонного резца.

j =10°¼ 15° принимаем j=15°

h »2¼3 мм принимаем h=3 мм

Размер фасонного резца вдоль оси:

L=L₁+L₂+L₃+L₄+L₅, где;

L₁=3 мм;

L₂- ширина отрезного резца;

L₂=3¼6 мм принимаем L₂= 4 мм;

L₃- выход инструмента;

L₃=1¼2 мм принимаем L₃=1,5 мм;

L₄- длина обрабатываемой поверхности;

L₄= 60 мм;

L₅- выход инструмента;

L₅= 1¼2 мм принимаем L₅=1,5 мм;

L= 3+4+1,5+60+1,5=70 мм.

Расчёт количества переточек фасонного резца.

h₃ = 0,3…0,5 – допустимая величина износа;

a = 0,1…0,3 – величина дефектного слоя после износа;

l = h₃+a = 0,4…0,8 – сошлифованная часть.

 

N - число переточек.

N = (L - l)/ l = (80 - 50)/0,8 = 37;

l – величина необходимая для закрепления резца в державке.

10. Расчёт количества фасонных резцов на годовую программу.

Годовая программа 1млн. штук деталей 79168.

Величина допустимого стачивания резца l = 30 мм.

Стачивание за одну переточку: Dl = 0,8 мм. (Типовые нормы износа и стойкости фасонных резцов. НИИТ Автопром 1981г.)

Стойкость между двумя переточками – 4 часа. Т = 240 мин.

Суммарная стойкость: Т_Ε = Т(n + 1) = 68 часов = 4080 мин.

Режимы резания:

Подача: S₀=0.03 мм/об (Режимы резания металлов. Справочник под ред. Ю.В. Барановского изд-во “Машиностроение” 1972 г.)

Скорость резания: V=V_таблК₁К₂К₃

К₁–коэффициент, зависящий от обрабатываемого материала;

К₂–коэффициент, зависящий от стойкости инструмента;

К₃–коэффициент, зависящий от диаметра обрабатываемого прутка для фасонных резцов;

V_табл = 73

К₁ = 0.75

К₂ = 0.75

К₃ = 1.0

V = 73*0.75*0.75*1.0=41.1 м/мин.

Частота вращения:

n = 1000V/πd = 278 об/мин, по паспорту станка 270 об/мин.

Основное технологическое время t_о:

t_о = L/nS = 19,44/270·0.03 = 2,4 мин.

l–максимальная глубина профиля, l = 19,44мм.

Количество деталей на один резец:

К₁ = Т_Е/t_o = 4080/2,4 = 1700 детали.

Количество деталей на программу:

К_п = П*К_а/К₁ = 1000000 * 1.15/1700 = 676 резца

К_а–коэффициент аварийного запаса, К_а=1,15

2. Технология изготовления детали на шести шпиндельном токарном автомате модели 1265-6.

1. Подрезка торца и зацентровка.

рис. 1

2. Сверлить отверстие Æ12, обработка черновым фасонным резцом профиля.

 

 

 

 

рис. 2

3. Зенкеровать отверстие Æ17, 9.

 

 

рис. 3

4. Развёртывание Æ18Н7.

 

 

рис. 4

5. Обработка зенковкой фаски, изготовление чистовым фасонным резцом профиля детали.

 

 

рис. 5

6. отрезка детали.

 

 

 

 

рис. 6