Главная       Продать работу       Блог       Контакты       Оплата       О нас       Как мы работаем       Регистрация       Вход в кабинет
Тех. дипломные работы
   автомобили
   спец. техника
   станки
   тех. маш.
   строительство
   электроснабжение
   пищевая промышленность
   водоснабжение
   газоснабжение
   автоматизация
   теплоснабжение
   холодильники
   машиностроение
   др. тех. специальности

Тех. курсовые работы
   автомобили
   спец. техника
   станки
   тех. маш.
   строительство
   детали машин
   электроснабжение
   газоснабжение
   водоснабжение
   пищевая промышленность
   автоматизация
   теплоснабжение
   ТММ
   ВСТИ
   гидравлика и пневматика
   машиностроение
   др. тех. специальности

Тех. дополнения
   Отчеты
   Расчетно-графические работы
   Лекции
   Задачи
   Лабораторные работы
   Литература
   Контрольные работы
   Чертежи и 3D моделирование
   Тех. soft
   Рефераты
   Общий раздел
   Технологический раздел
   Конструкторский раздел
   Эксплуатационный раздел
   БЖД раздел
   Экономический раздел
   Экологический раздел
   Автоматизация раздел
   Расчетные работы

Гум. дипломные работы
   педагогика и психология
   астрономия и космонавтика
   банковское, биржевое дело
   БЖД и экология
   биология и естествознание
   бухгалтерский счет и аудит
   военное дело
   география
   геология
   государство и право
   журналистика и СМИ
   иностранные языки
   история
   коммуникации
   краеведение
   кулинария
   культура и искусство
   литература
   экономика и торговля
   математика
   медицина
   международное отношение
   менеджмент
   политология
   музыка
   религия
   социология
   спорт и туризм
   таможенная система
   физика
   химия
   философия
   финансы
   этика и эстетика
   правознавство

Гум. курсовые работы
   педагогика и психология
   астрономия и космонавтика
   банковское, биржевое дело
   БЖД и экология
   биология и естествознание
   бухгалтерский счет и аудит
   военное дело
   география
   геология
   государство и право
   журналистика и СМИ
   иностранные языки
   история
   коммуникации
   краеведение
   кулинария
   культура и искусство
   литература
   экономика и торговля
   математика
   медицина
   международное отношение
   менеджмент
   политология
   музыка
   религия
   социология
   спорт и туризм
   таможенная система
   физика
   химия
   философия
   финансы
   этика и эстетика
   правознавство

Гум. дополнения
   Отчеты
   Расчетные работы
   Лекции
   Задачи
   Лабораторные работы
   Литература
   Контрольные работы
   Сочинения
   Гум. soft
   Рефераты

Рефераты
   Авиация и космонавтика
   Административное право
   Арбитражный процесс
   Архитектура
   Астрология
   Астрономия
   Банковское дело
   Безопасность жизнедеятельнос
   Биографии
   Биология
   Биология и химия
   Биржевое дело
   Ботаника и сельское хоз-во
   Бухгалтерский учет и аудит
   Валютные отношения
   Ветеринария
   Военная кафедра
   ГДЗ
   География
   Геодезия
   Геология
   Геополитика
   Государство и право
   Гражданское право и процесс
   Делопроизводство
   Деньги и кредит
   ЕГЭ
   Естествознание
   Журналистика
   ЗНО
   Зоология
   Издательское дело и полиграф
   Инвестиции
   Иностранный язык
   Информатика
   Информатика, программировани
   Исторические личности
   История
   История техники
   Кибернетика
   Коммуникации и связь
   Компьютерные науки
   Косметология
   Краеведение и этнография
   Краткое содержание произведе
   Криминалистика
   Криминология
   Криптология
   Кулинария
   Культура и искусство
   Культурология
   Литература : зарубежная
   Литература и русский язык
   Логика
   Логистика
   Маркетинг
   Математика
   Медицина, здоровье
   Медицинские науки
   Международное публичное прав
   Международное частное право
   Международные отношения
   Менеджмент
   Металлургия
   Москвоведение
   Музыка
   Муниципальное право
   Налоги, налогообложение
   Наука и техника
   Начертательная геометрия
   Оккультизм и уфология
   Остальные рефераты
   Педагогика
   Политология
   Право
   Право, юриспруденция
   Предпринимательство
   Прикладные науки
   Промышленность, производство
   Психология
   психология, педагогика
   Радиоэлектроника
   Реклама
   Религия и мифология
   Риторика
   Сексология
   Социология
   Статистика
   Страхование
   Строительные науки
   Строительство
   Схемотехника
   Таможенная система
   Теория государства и права
   Теория организации
   Теплотехника
   Технология
   Товароведение
   Транспорт
   Трудовое право
   Туризм
   Уголовное право и процесс
   Управление
   Управленческие науки
   Физика
   Физкультура и спорт
   Философия
   Финансовые науки
   Финансы
   Фотография
   Химия
   Хозяйственное право
   Цифровые устройства
   Экологическое право
   Экология
   Экономика
   Экономико-математическое мод
   Экономическая география
   Экономическая теория
   Этика
   Юриспруденция
   Языковедение
   Языкознание, филология

Главная > Тех. курсовые работы > машиностроение
Название:
Проектирования инструмента: круглый фасонный резец и дисковую канавочную фрезу для обработки канавок сверла, червячную фрезу для обработки шлицевого вала и комплект протяжек

Тип: Курсовые работы
Категория: Тех. курсовые работы
Подкатегория: машиностроение

Цена:
0 руб



Подробное описание:

Федеральное агентство по образованию

Федеральное государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

<< Сибирский федеральный университет >>

 

 

 

 

 

Кафедра: Технологии машиностроения

 

 

 

 

Курсовая работа

 

По дисциплине «Режущий инструмент»

Пояснительная записка

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Выполнил: 

ст-т гр. МТ 14-1

Жевлоченко Д. А.

 

Проверил:

Прокопьев В.П.

 

 

Красноярск 2007

Содержание

 

Введение………………………………………………………………………….4

Задание на курсовой проект…………………………………………………….5

1 Проектирование фасонных резцов…………………………………………...6

1.1 Краткие теоретические сведения…………………………………………...6

1.2 Постановка задачи…………………………………………………………...8

1.3 Подготовка исходных данных………………………………………………9

1.4 Алгоритмы проектирования фасонных резцов…………………………...12

1.8 Расчет резца…………………………………………………………………16

2 Проектирование червячной фрезы для шлицевого вала…………………...18

2.1 Теоретические сведения……………………………………………………18

2.1.1 Общие сведения о системе……………………………………………….18

2.1.2 Главное меню……………………………………………………………..19

2.1.3 Организация в системе диалога с пользователем………………………19

2.1.4 Настройка расчета и проверки параметров фрез……………………….19

2.1.5 Начало и порядок проектирования фрез………………………………...19

2.1.6 Начало проектирования…………………………………………………..20

2.1.7 Задание начальных данных………………………………………………20

2.1.8 Расчет профиля……………………………………………………………20

2.1.9 Расчет конструкции………………………………………………………21

2.1.10 Получение документации………………………………………………21

2.1.11 Расчет конструкции фрезы для всех видов червячных фрез…………22

2.1.12 Получение документации………………………………………………22

2.1.13 Расчет профиля червячных зуборезных фрез для цилиндрических зубчатых колес с эвольвентным профилем…………………………………..22

2.1.14 Расчет профиля червячных фрез для нарезания валов с прямоточным (и эвольвентным) профилем зубьев, расположенных параллельно оси шлицевого соединения…………………………………………………………23

2.1.15 Расчет профиля червячных фрез для звездочек………………………24

2.1.16 Расчет червячных фрез для деталей с нестандартным профилем. Острошлицевые валы…………………………………………………………..24

2.1.17 Пример проектирования червячной фрезы для зубчатого колеса…...25

2.1.18 Пример проектирования червячной фрезы для шлицевого вала…….27

2.1.19 Создание документации………………………………………………..28

3.1 Общие положения.........................................................................................32

2.2 Результаты расчета профиля фрезы

      (Прямоточный шлицевый вал, серия шлицев - средняя)………………...29

 

 

 

 

 

08.12.07

 

У

 

2.2 Результаты расчета профиля фрезы

      (Прямоточный шлицевый вал, серия шлицев - средняя)………………...29

3 Проектирование дисковой фасонной фрезы………………………………..32

3.1 Общие положения.........................................................................................32

3.2 Общие сведения об инструментах..............................................................32

3.3 Структура инструментальной оснастки для автоматизированного машиностроения.......................................................................................................33

3.4 Инструмент для станков с ЧПУ и ГАП......................................................34

3.5 Задание...........................................................................................................35

3.6 Теоретические сведения...............................................................................35

3.7 Последовательность расчета дисковых фасонных фрез для обработки винтовых спиральных сверл....................................................................................37

3.8 Построение профиля фасонной фрезы.......................................................42

3.9 Расчет дисковой фасонной фрезы...............................................................43

4 Проектирование комплекта протяжек...........................................................45

4.1 Общие сведения о протягивании…………………………………………45

4.2  Расчет комплекта протяжек………………………………………………48

4.3 Оптимизация протяжного блока………………………………………….53

4.4 Эксплуатация протяжек…………………………………………………...54

Список литературу…………………………………………………………….55

Приложение……………………………………………………………………56

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

 

Целью данной  работы  является  конструирование  и  расчет инструмента  для  обработки  металла  резанием.

Расчет  профиля  конструктивных  элементов режущего инструмента производится  с  помощью  ЭВМ.  В  ходе  данной  работы  решается  как  прямая,  так  и  обратная  задача  проектирования  инструмента.  Предложено  спроектировать  круглый  фасонный  резец  и  дисковую  канавочную  фрезу  для  обработки  канавок  сверла,  червячную  фрезу  для  обработки  шлицевого  вала  и  комплект  протяжек.

Расчет  фасонного  резца, червячной  фрезы для обработки шлицевого вала и дисковой фасоночной  фрезы производится на персональном  компьютере.  После  расчета  и  ввода  исходных  данных  на  их основах  разрабатываются  чертежи на  выше  указанные  инструменты.

Комплект  протяжек    разрабатывается  вручную,  после  чего  производится расчет в Microsoft Office Exell 2007. 

Программы  и  методики  составил  Василий  Павло­вич  Прокопьев.

Расчет червячной фрезы для обработки шлицевого вала производится на специализированном продукте КОМПАС 8PLUS

Выполнение  данной  работы  позволяет  получить  знания по проектированию режущего инструмента, новые  практические  данные  работы  с  ЭВМ  при  решении  конкретной  задачи.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

задание на курсовой проект

Вариант 70/3

 

Фасонный резец для обработки детали по эскизу 1

Тип резца: призматический

Материал детали 40ХГС

Тип производства массовый

 

Червячная фреза для обработки шлицевого вала

Канавочная фреза для обработки спирального свела

Основные параметры

dСВ

 

мм

 2j°

Соотношение X и Y

 

 

 

Эскиз 1. Обработка поверхности фасонным резцом

 

 

Материл детали

            4D16×20×3

25

116°

24°

X=1.2Y

                          Чугун НВ =220

 

Комплект протяжек для обработки наружных поверхностей детали по эскизу 2.

 

 

 

 

Эскиз 2. Обработка наружной поверхности

L, мм

H, мм

d, мм

Материал детали

 

 

 

 

 

 

91

 

 

 

 

 

 

2+0,25

 

 

 

 

 

 

+0,1

Сталь 30

 

1 ПРОЕКТИРОВАНИЕ  ФАСОННЫХ РЕЗЦОВ

 

  1. 1 Краткие теоретические сведения.

 

 

 

 

 

 

Фасонные резцы в отличие от токарных представляют собой специальный инструмент.

Форма режущего лезвия определяется формой обрабатываемой поверхности (формой профиля обрабатываемой поверхности)

Этот инструмент обеспечивает высокою точность, производительность, а  также увеличено число переточек по отношению к другим резцам заточки производится по передней поверхности все это делает его не заменимый при обработки деталей на токарном, токарно-револьверном, полуавтомате и автомате.

Однако из-за сравнительно большой стоимости область применения ограничивается и применяется он в основном в серийном и массовом производстве.

Преимущество:

1. Высокая точность получения деталей, 4 – 5 классы точности, Rа=1,6 – 1,8 мкм; 5 – 7 квалитета;

2. Идентичность формы, причем точность резца фасонного на один два класса выше детали;

3. Высокая производительность обработки экономии машинного времени, обрабатывается одновременно всей части фасонного профиля всей детали;

4. Большой срок службы резцов – за счет увеличения количество переточек;

5. Применение фасонных резцов не требует высокой квалификации;

Фасонные резцы классифицируются по следующим признакам:

1. По форме – стержневые, применяется на универсальных токарных станках;

- круглые или дисковые резцы, применяется для наружных и внутренних обработок;

- призматические резцы, используются только для наружной обработки, обеспечивают более высокою точность обработки, применяется для обработке менее жестких деталей.

2. По направлению подачи, относительно обрабатываемой поверхности:

- радиальные;

- тангенциальные.

3. По способу изготовления:

- цельные;

- сварные резцы с пластинками из твердого сплава.

4. По расположению оси отверстия дискового и базы закрепления призматических резцов относительно оси деталей:

- с параллельным расположением оси отверстия, а также наклонным.

5. По характеру производящих поверхностей:

- круглые резцы с кольцевыми или винтовыми образующими

Фасовочные резцы применяют для точения деталей в виде тел вращения, обычно, из прутка. Стоимость фасонных резцов выше, чем простых токарных, однако в крупносерийном и массовом производстве они рентабельны. Их  достоинство заключается в высокой производительности, точности и идейности формы и размеров обрабатываемых деталей, в простоте эксплуатации (переточка ведется по передней поверхности). Фасонные резцы по форме подразделяют- на круглые и призматические, по виду обрабатываемых поверхностей – на наружные и внутренние, по установке и направлению подачи – на радиальные и тангенциальные, по расположению резца относительно детали – с параллельным расположением осей или баз и с повернутым, по расположению передних поверхностей – без наклона и с наклоном на угол λ.

  В данных методических указаниях рассматривается расчет призматических и круглых фасонных резцов с радиальной подачей для  обработки наружных поверхностей с параллельным расположением баз и осей без наклона передней поверхности на угол λ на ЭВМ в среде DELPHI 7.

  При изучении исходных данных следует обратить особое внимание на требуемую точность обработки деталей, шероховатость, твердость и прочность материала заготовки, ее размеры и форму получаемого профиля. Эти параметры в наибольшей степени оказывают влияние на конструкцию инструмента.

  Схема срезания припуска предопределена заданием, в котором указывается тип резца. Материал режущей части следует выбирать с учетом материала заготовки [1, 2], а также формы и размеров детали: для небольшой ширины (до 20-25мм) и простого по форме профиля можно применять твердый сплав, напаиваемый на стальной корпус резца. Твердосплавные резцы диаметром до 32мм следует выполнять целиком из твердого сплава. Резцы с более сложным по форме профилем и большей ширины, следует проектировать с рабочей частью из быстрорежущей стали.

  При назначении геометрических параметров режущей части следует учитывать, что в заданиях могут быть даны два типа резцов: с углом λ=0, когда передняя грань резца параллельна его оси; с углом λ0, когда передняя грань наклонена к оси резца для повышения точности обработки конических участков детали.

  Габаритные и посадочные размеры резца (диаметр, направляющие в форме "ласточкина хвоста" и другие) должны после предварительного расчета округляться до стандартных размеров.

  Установка фасонных резцов производиться таким образом, чтобы обеспечить определенные величины передних и задних углов режущей кромки. Обычно вершина кромки резца устанавливается на высоте линии центров станка, но при большей глубине профиля детали возможна и установка вершины резца выше линии центров.

  Ответственной частью проектирования резца является расчет его профиля. Профиль резцов всех типов определяется в сечении, нормальном к их задней поверхности, что необходимо для изготовления резцов. Расчет профиля следует обязательно производить аналитически. Для резцов с углом λ = 0 следует также, для сравнения и наглядности, произвести графическое определение профиля резца. При назначении допуска на профиль резца следует исходить из требуемой точности профиля обрабатываемой деталь, учитывая, что точность профиля резца должна быть на 1-2 квалитета выше; однако допускаемые погрешности профиля резца не должны быть менее 5мкм.

 

  1. 2 Постановка задачи.

 

  Произвести с точностью до тысячного (10-3) знака точности расчета профиля и конструктивных элементов круглых и призматических фасонных резцов по данному фасонному профилю детали на ЭВМ.

  Начертить рабочие чертежи по данным, полученным при расчете на ЭВМ.

  В качестве исходных данных использовать координаты узловых точек, описывающих профиль детали, а также данные, приведенные в табл. 1-3.

 

Таблица 1 

Коды материалов

Материал

Код

Медь, алюминий

1

Сталь автоматная

2

Сталь легированная

3

Чугун

4

Сталь углеродистая

5

Бронза, латунь, свинец

6

 

Таблица 2

Код вида обработки

 

Вид обработки

Код

Наружная

1

Внутренняя

-1

 

 

 

 

 

 

Таблица 3

Код типа обработки

 

Тип резца

Код

Круглый

1

Призматический

-1

 

Согласно варианту задания выбирается нужный код и вносится в исходные данные.

 

  1. 3 Подготовка исходной информации.

 

  Сложность составления исходной информации заключается в описании профиля детали, который может иметь различную конфигурацию.

  Профиль детали целесообразно описывать в системе координат Х-У таким образом, чтобы ось Х совпадала с осью детали, а начало координат располагалось в правой торцевой плоскости. Профиль детали расчленяется на элементарные участки. Описываемые одним уравнением вида x=f(у). Общий профиль описывается уравнением:

 

 

 В свою очередь каждый элементарный участок характеризуется совокупностью параметров:

 

Qэл. = {x1, у1, x2, у2, p},

 

где х1, у1 – координаты начала элементарного участка; х2, у2 – координаты конца этого участка. Например, для окружности:

 

 

P = {x0, у0, Rуч.},

 

где х00 – координаты центра воображаемой окружности для случая криволинейного элементарного участка, Rуч – ее радиус.

  Исходной информации являются и такие величины, наибольший и наименьший диаметр детали, диаметр резца, тип резца (код), вид обработки (код), передний угол γ0 (величина смещения центров h0 для случая круглого резца), задний угол α0, шаг профиля, материал детали (код) и ее твердость. Значение этих величин принимают по чертежу детали, табл.1-3. материал детали ее твердость задает преподаватель.

    Подготовку исходной информации на проектирование резцов (см. табл. 4-5).

  Первый массив (табл. 4) это общие данные о детали и проектируемом инструменте.

 Количественная информация (NU, NDET, DMAX, DMIN,HØ(AØ)) заноситься в числовом виде с указанной размерностью. С целью сокращения объема первого массива графа 10 используется для характеристики заднего угла обоих типов резцов. Для призматического резца этой характеристикой является конкретное значение угла α0, а для круглого величина смещения h0. значения DA, GAMØ<00,PAS несут не только количественную, но и качественную информацию. Если графы 9 и 11 значения DA=0 и GAMØ<00, то выбор значений этих параметров произойдет автоматически по соответствующим таблицам. Если же в графы поставить конкретные значения, то расчет в алгоритме будет идти на основе именно этих значений. При PAS=0 профиль резца рассчитывается как отрезки прямых и дуг окружностей, а при PAS≠0 он определяется дискретно с заданным шагомPAS между точками. Качественная информация первого массива (MD ,BIO, TP) кодируется с помощью табл. 1-3.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 1. Профиль детали.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 4.

Общие сведения о детали и инструменте

 

п\п

Обозначение

Наименование параметра

Размерность

Величина

1

NU

Число участков профиля

безр.

4

2

NDET

Номер варианта

безр.

3

3

DMAX

Диаметр детали максимальный

мм

45

4

DMIN

Диаметр детали минимальный

мм

20

5

MD

Материал детали (код)

безр.

3

6

HB

Твердость материала

 

290

7

BIO

Вид обработки (код)

безр.

1

8

TP

Тип резца (код)

безр.

-1

9

DA

Наружный диаметр резца

мм

0

10

AØ(HØ)

Задний угол

град

12

11

GAMØ

Передний угол

град

15

12

PAS

Шаг профиля

мм

0

 

Таблица 5

 

Описание профиля детали по участком

 

X1

Y1

X2

Y2

X0

Y0

R0

0

15

10

22,5

-3,1815

29,6587

15

10

22,5

25

22,5

0

0

0

25

17,5

35

12,5

0

0

0

35

10

40

10

0

0

0

 

Второй массив (табл. 5) содержит описание профиля детали по его участкам. Количество параметров одинаково и равняется семи x1, y1, x2, y2, x0, y0, Rуч. – координаты начала и конца участка и данные окружности для дугового участка. Для прямолинейного участка последние три величины равны нулю. Размер табл.5 является переменным, количество строг в ней зависит от количества участков на профиле. Количество строг равно количеству участков. В нашем случае количество участков равно четырем.

 

 

 

 

 

 

 

  1. 4 Алгоритмы проектирования фасонных резцов

 

Алгоритм является универсальным потому, что обеспечивает расчет профиля и конструктивных элементов круглых и призматических фасонных резцов наружной и внутренней обработки поверхностей деталей типа тел вращения, профиль которых состоит из участков прямых и окружностей. Схема алгоритма приведена на (рис.2) в сокращенном виде. Желающие подробнее изучить данный алгоритм могут взять полностью чертежи блок-схемы у преподавателя.

Для удобства реализации коррекционного расчета схема алгоритма сведена в следующую таблицу.

Таблица 6

 

Коррекционный расчет профиля фасонных резцов

 

№ п/п

Рассчитываемая величина

 

Формула

 

1

Суммарный угол в базовой точке

000

2

Расстояние от центра детали до плоскости передней грани

 

А0=rбаз.*sinγ0

3

Передний угол в текущей точке

γi=arcsin(A0/ri)

4

Расстояние от текущей  точки до оси

Bi=ri*cos(γ0i)

5

Промежуточная величина

Ki=±(Bi-rбаз)

6

Глубина профиля резца до передней грани

ti=ki/cosγ0

Только для призматических резцов

7

Глубина профиля резца в радиальном сечении

Ti=ti*cos∑0

8

Задний угол в текущей точке

αi=∑0i

Только для круглых резцов

9

Постоянная величина

C0=Rбаз.*cos∑0

10

Расстояние от центра резца до плоскости передней грани

 

H0= Rбаз.*sin∑0

11

Вспомогательная величина

Ci=C0-ti

12

Суммарный угол в текущей точке

i=arctgH0/Ci

13

Радиус резца в текущей точке

Ri=arctgH0/Ci

14

Глубина профиля резца в радиальном сечении

Ti= Rбаз.- Ri

15

Задний угол в текущей точке

αi=∑i0

 

 

 

 

Таблица 7.

 

Отношение между высотой профиля деталии наружным диаметром резца

 

Высота профиля

tmax

Damin

Высота профиля

tmax

Damin

6

50

14

90

8

60

18

100

11

75

25

120

 

 

Таблица 8

 

Конструктивные элементы круглого резца

 

 

Da

d

I

r

dn

50

12

3

1

6

60

16

3

2

8

75

22

4

2

8

90

22

4

2

8

100

27

5

3

10

120

27

5

3

10

 

Таблица 9

 

Конструктивные элементы призматических резцов

 

Размеры рабочей части, мм

Размера «ласточкина хвоста»,мм

Sр

hр.ч.

не менее

Sостр.

S л.х.

hл.х.

b

до 30

10

24,1

23

7,5

10

до 45

15

40,6

39

14

15

до 60

20

47,6

46

14

20

до 80

25

57,6

56

14

22

до 100

35

64,4

62

17

30

 

 

 

 

 

 

Таблица 10.

 

Рекомендуемые значения передних углов

 

Обрабатываемый

материал

Механические свойства

Передний угол,

град.

σв,Н/мм

НВ

Медь, алюминий

-

0-10

20-25

Сталь (А12 и др)

50-80

150-235

15-20

Многоуглеродистая сталь

0-50

10-150

20-25

Чугун

-

150-200

10-12

Чугун

-

200-250

6-8

Сталь

80-100

235-290

10-15

Сталь

100-120

290-350

5-10

Бронза свинцовая

-

0-10

0-5

Латунь

-

10-15

5-15

 

Таблица 11

 

Рекомендуемые значения угла заострения

 

Код материала

Величина угла

1

400

2,3

500

4,6

550

5

600

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 2

 

 

 

 

 

 

  1. 8 Расчет резца

 

 Выполнил:   Жевлоченко Дмитрий Александрович

                    СФУ гр. МТ14-1

 Дата:       15.10.07

 

     Общие сведения о детали и инструменте:

число участков в детали  ...................................................................................4

номер детали ......................................................................................................3

максимальный диаметр детали .......................................................................45

минимальный диаметр детали ........................................................................20

материал из которого изготавливается деталь ................................................3

твердость этого материала ............................................................................290

вид обработки .....................................................................................................1

тип резца, которым обрабатывается деталь ...................................................-1

наружный  диаметр резца .................................................................................0

задний угол резца .............................................................................................12

передний угол резца ........................................................................................15

шаг профиля .......................................................................................................0

    

Описание профиля детали по участкам:

 участок    X1        Y1        X2        Y2         X0        Y0        Rуч

            1     0.000  15.000  10.000  22.500  -3.182  29.659   15.000

            2   10.000  22.500  25.000  22.500   0.000    0.000     0.000

            3   25.000  17.500  35.000  12.500   0.000    0.000     0.000

            4   35.000  10.000  40.000  10.000   0.000    0.000     0.000

 

     Расчет профиля инструмента:

 участок ST       RI        TI       альфаS   X-центр Y-центр  радиус

  1

  1. 000 15.000    4.558    17.064    0.000     0.000       0.000
  2. 000 30.197   18.200   22.083    6.248    13.492     10.902
  3. 000 22.500   11.308   20.395    0.000     0.000        0.000

  2

  1. 000 22.500   11.308     0.000     0.000    0.000        0.000
  2. 000 22.500   11.308     0.000     0.000    0.000        0.000

  3

  1. 000 17.500    6.815   24.346      0.000    0.000        0.000
  2. 000 12.500   2.290      0.000      0.000    0.000        0.000

  4

  1. 000   10.000    0.000   0.000         0.000    0.000        0.000
  2. 000   10.000    0.000   0.000         0.000    0.000        0.000

 

 

Конструктивные элементы призматического резца

  LP        HP       SP      H(рч)   STостр   S(LX)  H(LX)    B      альфа0   гамма0

100.000 29.000  45.000  15.000  40.600   39.000  14.000  15.000 12.000  15.000

 Расчеты закончены

Профиль детали.                                                 Профиль фасонного резца.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 Проектирование червячной фрезы для обработки прямобочного    шлицевого вала.

  1. 1 Теоретические сведения.
  2. 1.1 Общие сведения о системе.

Вашему вниманию предлагается система, позволяющая решить целый ряд конструкторских задач доступными и недорогими средствами с использованием персонального компьютера стандартной конфигурации.

Система представляет собой интерактивную диалоговую систему, имеющую современный стандартный Windows интерфейс.

Основные задачи, которые решает система, это:

вывод текстовой документации (графическая документация выводится с помощью системы КОМПАС - График).

Минимально возможная конфигурация компьютера для установки и запуска системы:

процессор 486DX4-100

оперативная память 16 Мб

свободное пространство на жестком диске 10 Мб

привод CD-ROM

манипулятор мышь

графический адаптер SVGA с видеопамятью 512 Кб (поддерживающий разрешение не хуже 800*600*16 цветов)

цветной монитор SVGA Характеристики    компьютера,    рекомендуемые   для    эффективной   работы системы:

процессор Pentium 200 и выше

оперативная память 64 Мб

свободное пространство на жестком диске 100 Мб

графический   адаптер    SVGA   с   видеопамятью   2   Мб    или   более (поддерживающий разрешение 800*600, High Color)

цветной монитор SVGA с размером диагонали экрана 15" и более

  1. 1.2 Главное меню

Сразу после запуска, на экране появляется основное окно приложения. Основное окно разделено на два поля, содержащих главное меню и панель инструментов.

Главное меню системы является стандартным средством управления работой системы. Для ускорения работы, некоторые элементы меню дублируются на панели инструментов. Выбор элементов меню осуществляется с помощью мыши или клавиатуры.

 

Панель инструментов служит для быстрого вызова команд.  Каждой кнопке на панели инструментов соответствует один из элементов главного меню.

  1. 1.3 Организация в системе диалога с пользователем.

Диалог организован исходя из следующих требований:

  1. В одном окне реализовано решение одного элемента конструкции или
    размещение данных, которые объединяются в одну подзадачу
    (взаимосвязанные меж собой формулами соотношений);
  2. Поля ввода данных обязательно сопровождаются всплывающим окном с
    пояснительной информацией (название параметра, минимальные и
    максимальные допустимые значения);
  3. Тексты, выделенные синим цветом сопровождаются пояснительной
    информацией, не сопровождаемые - черным цветом;
  4. Использованы по возможности чертежи с простановкой на них размеров.
    Например, выбирая класс   точности   фрезы,   подведя   курсор   мыши   к
    обозначению класса   "А" появится желтое окно с справочной информацией из
    стандарта.

Редактируя значения величины заднего угла при вершине, подводя курсор мыши к прямоугольной рамке, появится желтое окно с минимальным и максимальным допустимым значением. Тут же рассчитывается и проверяется задний угол на боковой стороне (значение величины выделено синим цветом). Подведя курсор мыши к значению величины появится желтое окно с минимальными допустимыми значениями этого угла.

  1. 1.4 Настройка расчета и проверки параметров фрез.

Из главного меню выберите Параметры / Червячные фрезы... . Система предложит настроить значения следующих коэффициентов влияющих на расчет и выполнения заданных условий: коэффициент соотношения посадочного диаметра и опасного сечения, коэффициент соотношения высоты и ширины зуба фрезы. Для прямобочных шлицевых валов дается возможность выбора коэффициента величины допуска размеров вала.

Рекомендации. Коэффициент соотношения высоты и ширины зуба 0,5 -крупные модули, 0,75 - малые модули, коэффициент соотношения посадочного диаметра и опасного сечения 0.25 - зубчатые колеса, 0,3 - 0,35 - шлицы и звездочки, коэффициент величины допуска - 0,5 для чистовых фрез с малыми допусками на ширину шлица, 0,25 для черновых с большой величиной допуска.

  1. 1.5 Начало и порядок проектирования фрез.

Из главного меню выберите необходимый проект или щелкните мышкой на соответствующей пиктограмме. Перед проектированием система запросит указать рабочий каталог и имя файла результатов. Файл результатов будет

 

содержать все заданные и рассчитанные данные,   которые будут заноситься в шаблоны документации.

Процес проектирования состоит из следующих этапов:

В случаи проектирования нестандартных деталей (острошлицевой вал) добовляется этап графического проектирования профиля фрезы по профилю детали в модуле КЗ.

  1. 1.6 Начало проектирования
  1. 1.7 Задание начальных данных

-   В окне "Параметры фрезы" задайте следующие параметры:

  1. Фреза для вала - средней серии .
  2. Класс точности - А.
  3. Номинальный размер серии - 8x52x60 .

 

 

  1. Центрирование по... - d, исполнение А .
  2. Толщина шлица - 10 (0;-0.1) ; внешний диаметр   - 60(0;-0.1).
  3. Внутрений диаметр - 52 (0.2;0) ; фаска - 0.4 (0.2;0).
  4. Минимальная длина плошадки, а - 2.4 .

 

 

  1. Принимаем: - шаг профиля.
  2. Шаг профиля , tn - 23 мм.

-   Нажмите кнопку Принять.

  1. 1.8 Расчет профиля

-   В окне "Первый метод проверки " выведены основные параметры профиля.

В окне "Профиль фрезы " нажмите кнопку Принять.

-   В окне "Углы зубьев " нажмите кнопку Принять.

  1. 1.9 Расчет конструкции

-   В окне "Геометрия зубьев " задайте следующие параметры:

  1. Величина затылования зуба - 5 .
  2. Величина двойного затылования - 6.5.
  3. Высота зуба фрезы - 14.5 .

 

  1. 1.10 Получение документации

 

  1. 1.11 Расчет конструкции фрезы для всех видов червячных фрез.

Передний угол выбирается в зависимости от условий работы: для чистовых фрез 0°, для черновых фрез 5°...10°.

Задний угол на вершине зубьев выбирается таким, чтобы обеспечивалась минимальная величина заднего бокового угла фрезы.

Параметры геометрии зубьев взаимосвязаны. Например при изменении коэффициента затылования одновременно пересчитывается коэффициент дополнительного затылования и глубина канавки. Также анализируется пропорция высоты и толщины зуба. Величина пропорции задается в настройках системы.

  1. 1.12 Получение документации.

Из файла результатов и шаблонов (файлы shbl.txt, shbll.txt, shb2.txt, shb3.txt, shb4.txt, txt_pr.txt, FKl.cdw, FK21.cdw, FK22.cdw, FK3.cdw, FK41.cdw, FK42.cdw, FN.cdw, FSH.cdw, FSHl.cdw, FSH2.cdw, FZ.cdw в каталоге .../SAPRFR/DOC/...) будет создан текстовый (*.txt) и графический (*.cdw) файл документации.

Из главного меню выберите Документация/Создать документацию.

-   На запрос системы выберите файл результатов *.rzl.

Нажмите кнопку Открыть. Подождите , после создания документации система выдаст сообщение "Документация создана".

-   После создания документации в каталоге будет находиться текстовый файл
*.txt (открывается любым текстовым редактором) и графический файл *.cdw;
ознакомтесь с созданной документацией.

Например из главного меню САПРа ФРЕЗ выберите Документация/Текстовый редактор и откройте файл *.txt. Из главного меню САПРа ФРЕЗ выберите Проект/Выход и просмотрите созданные чертежи в среде КОМПАС-ГРАФИК (*.cdw).

-   Сохраните чертеж.

В случаи необходимости адаптации шаблонов для условий предприятия используйте текстовый редактор (шаблоны *.txt) и графический редактор КОМПАС-ГРАФИК (шаблоны *.cdw).

  1. 1.13 Расчет профиля червячных зуборезных фрез для
    цилиндрических зубчатых колес с эвольвентным профилем.

Червячная фреза для нарезания колес с эвольвентным профилем является теоретически правильной, если она выполнена на основе червяка с эвольвентным профилем витков в сечении, перпендикулярном его оси.

В окне "Параметры зубчатого колеса" задаются основные исходные параметры. В случае проектирования фрезы с модификацией дополнительные

 

параметры задаются в окне "Модификация профиля под шевингование". В окне "Начальные данные фрезы" задаются основные параметры фрезы. Радиальный зазор обычно равен 0.25т.

После задания всех параметров переходим к расчету профиля и конструктивных размеров фрезы.

Выводятся основные размеры профиля и предоставляется возможность, при необходимости, сразу уточнить величины радиусов скругления впадин и вершин профиля.

Под эскизом выводятся новые параметры в случаи уменьшенного профиля фрезы.

Фланкирование профиля фрезы должно обеспечить срезание головки зуба колеса в заданных пределах. Оптимальные величины срезания находятся в каждом конкретном случае опытным путем, но обычно размеры срезания для шестерен модулей от 2 до 6 мм, подлежащих шевингованию, принимаются в пределах: высота - f=0.5...0.8 мм , ширина - q=0.1...0.3мм.

  1. 1.14 Расчет профиля червячных фрез для нарезания валов с прямобочным (и эвольвентным) профилем зубьев, расположенных параллельно оси шлицевого соединения.

Основные размеры шлицевых соединений регламентированы ГОСТом 1139-80, который предусматривает три серии соединений - легкую, среднюю и тяжелую.

Профиль фрезы может быть определен аналитически, графически и графо аналитически. Графический метод реализован с использованием системы КЗ. Его рекомендовано использовать при получении профиля для нестандартных деталей (остро шлицевые валы и др.) или нестандартных профилей шлицевых валов (с неравномерным припуском под шлифование), а также для проверки аналитического расчета. Для стандартных профилей шлицевых валов рекомендовано использовать аналитический метод. Графоаналитический метод предполагает комбинацию аналитического расчета с графическими построениями

Задаются все данные фрезы в зависимости от параметров шлицевого вала. Для стандартных серий вала величины ZxdxD выбираются из ряда, а для нестандартного задаются отдельно. Класс точности А и В для чистовых фрез, С для черновых фрез.

А - для чистового нарезания валов с полями допусков по толщине зубьев 69, h9, e9, f9 и полями допусков по центрирующим диаметрам: внутреннему -е8 и наружному - по ГОСТ 1139-80;

В - для чистового нарезания валов с полями допусков по толщине зуба dlO и полями допусков по центрирующим диаметрам: внутреннему - е9 и наружному - по ГОСТ 1139-80;

С - для чернового нарезания валов.

Практически   эта   кривая   заменяется   дугами   одной   или   нескольких

 

окружностей. Окружность определяется тремя или четырьмя точками. Одна из точек находится в начале координат, положение других определяется углами al, a2, аЗ. Углы для промежуточных точек корректируются для выбора оптимального положения и, нажав кнопу "Пересчитать", выполняется расчет новых координат и проверка по первому методу. Нажмите на кнопку "Принять" и система выполнит проверку по второму методу.

Абсолютная сумма отклонений от теоретической кривой профиля не должна превышать 2/3 допуска на ширину шлица. Если величина погрешности больше допустимой, то следует рассчитать профиль заново, задавшись другими углами, получить другие точки. Если в этом случае величина погрешности получается больше допустимой, то теоретический профиль следует заменять дугами двух окружностей. Необходимо заметить, что при высоте профиля больше 12% радиуса наружного диаметра валика, замена теоретической кривой дугой одной окружности дает слишком большие отклонения.

Второй метод проверки принят на Львовском Инструментальном заводе (ЛИЗ). Он является более точным и состоит в увеличении количества проверяемых точек профиля фрезы, рассчитываемых по оригинальной методике.

Система рассчитывает до восьми контрольных толщин профиля фрезы. На вершине, начальной прямой и фланке толщина рассчитывается автоматически. Дополнительно рассчитывается контрольная толщина шлица на высоте усика (типа А шлица) и на высоте точки сопряжения двух дуг. Остальные контрольные точки профиля рассчитываются дополнительно (по желанию) при соответствующем задании высоты от вершины или от начальной линии.

В окне "Профиль фрезы" выводятся размеры профиля с возможностью изменения параметров: ширины усика, глубины канавки и угла фланка.

  1. 1.15 Расчет профиля червячных фрез для звездочек.

Для расчета звездочки задаются следующие параметры: шаг, диаметр элемента зацепления цепи, класс точности фрезы, число зубьев звездочки и указывается наличие смешения центра дуг впадин.

Система автоматически полностью рассчитывает размеры профиля фрезы. В случае задания нестандартных начальных данных (не из ГОСТ 591-69 ) требуется дополнительная проверка профиля в модуле КЗ.

  1. 1.16 Расчет червячных фрез для деталей с нестандартным профилем.
    Острошлицевые валы.

Решение задачи разделено на два этапа: графическое определение профиля фрезы; аналитический расчет конструктивных размеров фрезы.

Для графического определения профиля используется модуль КЗ. Используя графическую систему Компас-график создается графический файл с профилем  детали  (расширение  файла  *.frg).  После  запуска модуля  КЗ   и

 

импорта графического файла вызывается соответствующая библиотека. В библиотеке заполняются необходимые параметры и запускается моделирование процесса. Время графической обкатки зависит от конфигурации компьютера и сложности профиля и может занять от 10 минут до 3 часов и больше. В любой момент модель можно остановить и результаты сохранить, профиль экспортировать в графический файл для Компас-график. Смотри пример проектирования нестандартной червячной фрезы.

  1. 1.17 Пример проектирования червячной фрезы для зубчатого колеса.

Начало проектирования

Из главного меню выберите Проект/Червячные фрезы для.../Зубчатых колес

На запрос системы выберите каталог C:\Test и наберите имя файла результатов. (Для данного примера - flleOOl ).

-   Нажмите кнопку Сохранить.

Задание начальных данных Системой реализовано проектирование фрез для модулей от 1 до 20 мм с возможностью проектирования значением модуля не из стандартного ряда и профильным углом от 15° до 30°.

-   В окне "Параметры зубчатого колеса" задайте следующие параметры:

  1. Модуль зубчатого колеса - 38 мм.
  2. Угол профиля исходного контура колеса - 22.5°.
  3. Линия зубьев - Левая
  4. Толщина зуба колеса - 65 мм.
  5. Внешний диаметр колеса - 60 мм.
  6. Диаметр делительной окружности - 710757 мм.
  7. Диаметр окружности впадин - 40 мм.

 

 

  1. Червячная фреза - чистовая .
  2. Тип фрезы - 2.
  3. Исполнение - нормальная длина .
  4. Класс точности - А , с модификацией .
  5. Величина припуска - 060 мм.
  6. Число заходов фрезы - 1 .
  7. Коэффициент радиального зазора - 0.25 .

-   Нажмите кнопку Принять.

В окне "Модификация профиля под шевингование " задайте следующие параметры:

  1. Модификация профиля : уменыыеный профильный угол, усики, фланки .
  2. Новый угол профиля - 15°00'.
  3. Количество зубьев колеса, zl - 13 .
  4. Угол наклона зубьев колеса, b -16°.
  5. Делительный диаментр спряженого колеса, 62 - 85 мм.
  6. Диаметр вершин спряженого колеса, D2 - 88 мм.

 

-   Нажмите кнопку Принять.

Расчет профиля В окне "Профиль зубьев в нормальном сечении " выведены основные параметры профиля.

-   Нажмите кнопку Принять.

- В окне "Расчет усиков фрезы " поменяйте значение угла усика 5 на 8. В
результате изменения угла величина плошадки усика будет меньше чем 0.5 мм
и система выберет второй тип усиков.

Расчет конструкции В  окне  "Основные  конструкторские размеры  "  задайте  следующие параметры:

  1. Внешний диаметр фрезы - 63 мм.
  2. Диаметр посадочного отверстия - 22 .

 

 

  1. Величина затылования зуба - 3.5 .
  2. Величина двойного затылования - 4.5.
  3. Высота зуба фрезы - 14 .

-  Нажмите кнопку Принять. Система выполнила проверочный расчет и в
случаи недостаточной величины опасного сечения предложила 3 варианта: угол
канавок принять 0°, уменьшить диаметр посадочного отверстия или поменять
параметры.

На запрос номера фрезы задайте номер 00001 или текстовую кодировку фрезы.

-   Нажмите кнопку Принять.

Получение документации

Нажмите кнопку Открыть. Подождите , после создания документации система выдаст сообщение "Документация создана".

После  создания  документации  в  каталоге  C:\Test  будет  находится

 

текстовый  файл  shbll.txt  (открывается  любым  текстовым  редактором)  и графический файл fk42.cdw; ознакомтесь с созданой документацией.

Например из главного меню САПРа ФРЕЗ выберите Документация/Текстовый редактор и откройте файл shbll.txt. Из главного меню САПРа ФРЕЗ выберите Проект/Выход и просмотрите созданные чертежи в среде КОМПАС-ГРАФИК (файл fk42.cdw).

  1. 1.18 Пример проектирования   червячной   фрезы   для   шлицевого валов.

Начало проектирования

- Из главного меню выберите    Проект/Червячные фрезы для.. ./Шлицевых
валов

На запрос системы выберите каталог     C:\Test   и наберите имя файла результатов. (Для данного примера - file_002 ).

-   Нажмите кнопку Сохранить.

Задание начальных данных

-   В окне "Параметры фрезы" задайте следующие параметры:

  1. Фреза для вала - средней серии .
  2. Класс точности - А.
  3. Номинальный размер серии - 8x52x60 .

 

 

  1. Центрирование по... - d, исполнение А .
  2. Толщина шлица - 10 (0;-0.1) ; внешний диаметр   - 60 (0;-0.1).
  3. Внутрений диаметр - 52 (0.2;0) ; фаска - 0.4 (0.2;0).
  4. Минимальная длина плошадки, а  - 2.4 .

 

 

  1. Принимаем: - шаг профиля.
  2. Шаг профиля , tn - 23 мм.

-   Нажмите кнопку Принять.

Расчет профиля

В окне "Толщина зуба фрезы " щелкните по свободному квадрату и система запросит параметр высоты.

- В окне   "Высота " укажите величину высоты hx от нач. линии   -   2 мм.
Нажмите кнопку Принять.

-   После получения результата толщины зуба нажмите кнопку Дальше.

В окне "Профиль фрезы " нажмите кнопку Принять.

-   В окне "Углы зубьев " нажмите кнопку Принять.

Расчет конструкции

-   В окне "Геометрия зубьев " задайте следующие параметры:

  1. Величина затылования зуба - 5 .
  2. Величина двойного затылования - 6.5.
  3. Высота зуба фрезы - 14.5.

Нажмите кнопку Принять. Система выполнила проверочный расчет и в случаи недостаточной величины опасного сечения предложила 3 варианта: угол канавок принять 0°, уменьшить диаметр посадочного отверстия или поменять параметры.

Получение документации

-   Из главного меню выберите Документация/Создать документацию. - На
запрос системы выберите каталог C:\Test и выберите файл результатов
file_002.rzl.

Нажмите кнопку Открыть. Подождите , после создания документации система выдаст сообщение "Документация создана".

-   После создания документации в каталоге C:\Test будет находится текстовый
файл shb2.txt (открывается любым текстовым редактором) и графические
файлы: fsh.cdw и fsh.cdw ; ознакомьтесь с созданной документацией.

Например, из главного меню САПРа ФРЕЗ выберите Документация/Текстовый редактор и откройте файл shb2.txt. Из главного меню САПРа ФРЕЗ выберите Проект/Выход и просмотрите созданные чертежи в среде КОМПАС-ГРАФИК (файлы fsh.cdw и fsh.cdw).

  1. 1.19 Создание документации.

В менеджере библиотек выбрать создание документации. Открываем только что созданный файл /в своей папке/, - документация создана, жмем «ОК».

 

 

 

 

 

 

 

 

 

  1. 2 Результаты расчета профиля фрезы

(Прямобочный шлицевой вал, серия шлицев - средняя)

Выполнил ст. гр. МТ 14-1 Жевлоченко Д. А.

  1. 11.07г.

Время

10:07:00

Обозначение……………………………………………………………039.1659.4652

 

Начальные данные (параметры шлицевого вала)

 

Внешний диаметр…………………………………………………20 ( 0 ; -0,2 ) мм.

Фаска........................................... ……………………………….0,4 ( 0,2 ; 0 ) мм.

Минимальная величина "а"…………………………………………………….0 мм.

Внутренний диаметр……………………………………………….16 ( 0,3 ; 0 ) мм.

Толщина шлица……………………………………………………..3(0; -0,2 ) мм.

Мин. высота прямолинейного участка……………………………….1,471314 мм.

Способ центрирования……………………………………………………………..2

Количество шлицев………………………………………………………………...4

Радиус скругления впадины…………………………………………………...0 мм.

Диаметр начальной окружности……………………………………..19,035034 мм.

 

Результаты расчета

 

Мин. высота прямолинейного участка(фреза)………………………...1,49793 мм.

Угол гамма………………………………………………………………..0,152946°.

Расчетный внешний диаметр………………………………………...19,200001 мм.

Расчетный внутренний диаметр…………………………………………..16,15 мм.

Расчетная ширина шлица……………………………………………………2,9 мм.

Высота профиля от нач. линии……………………………………….1,442517 мм.

Меньшая дуга

Координата по X………………………………………………………4,684516 мм.

Координата по Y………………………………………………………0,943368 мм.

Радиус дуги R…………………………………………………………...4,77856 мм.

Большая дуга

Координата по X……………………………………………………………….0 мм.

Координата по Y……………………………………………………………….0 мм.

Радиус дуги R…………………………………………………………………..0 мм.

Высота усика…………………………………………………………………...0 мм.

Толщина усика…………………………………………………………0,201304 мм.

Угол профиля усика……………………………………………………………..45°.

Шаг зубьев фрезы в норм, сечении…………………………………...14,95008 мм.

Толщина зубьев на нач. линии……………………………………….12,038743 мм.

Ширина канавки……………………………………………………….0,082483 мм.

Глубина канавки……………………………………………………….0,560166 мм.

Полная высота зубьев………………………………………………….4,085166 мм.

Диаметр уступа…………………………………………………………………0 мм.

Угол фланка…………………………………………………………………...35 мм.

Класс точности фрезы…………………………………………………………….А.

Серия шлицев………………………………………………………..нестандартная

Толщина зуба на вершине……………………………………………10,950336 мм.

Первая высота от нач. линии…………………………………………………..0 мм.

Толщина зуба на высоте 1……………………………………………………...0 мм.

Первая высота от вершины…………………………………………………….0 мм.

Вторая высота от нач. линии…………………………………………………..0 мм.

Толщина зуба на высоте 2……………………………………………………...0 мм.

Вторая высота от вершины…………………………………………………….0 мм.

Третья высота от нач. линии…………………………………………………...0 мм.

Толщина зуба на высоте 3……………………………………………………...0 мм.

Третья высота от вершины…………………………………………………….0 мм.

Четвертая высота от нач. линии.(спряжение 2 дуг)…………………………..0 мм.

Толщина зуба на высоте 4……………………………………………………...0 мм.

Четвертая высота от вершины…………………………………………………0 мм.

Пятая высота от нач. линии……………………………………………………0 мм.

Толщина зуба на высоте 5……………………………………………………...0 мм.

Пятая высота от вершины……………………………………………………...0 мм.

Высота фланка от нач. линии………………………………………...-0,082483 мм.

Толщина зуба у фланка………………………………………………12,070458 мм.

Высота фланка от вершины……………………………………………….1,525 мм.

Толщина зуба на нач. линии (наибольшая дуга)……………………………...0 мм.

Конструктивные размеры

Передний угол (угол гамма)………………………………………………………3°.

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

Задний угол на боковых сторонах……………………………………….1,993657°.

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

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

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

Величина затылования……………………………………………………….5,6 мм.

Величина двойного затылования……………………………………………8,4 мм.

Глубина канавки…………………………………………………………….12,1 мм.

Длина шлифованой части зубьев…………………………………….10,471975 мм

Толщина зуба во впадине канавки…………………………………...20,659555 мм

Средний диаметр фрезы……………………………………………...95,434967 мм.

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

Диаметр буртика………………………………………………………………73 мм.

Длина фрезы…………………………………………………………………...70 мм.

Внешний диаметр фрезы…………………………………………………….100 мм.

Длина буртика………………………………………………………………….5 мм.

Длина посадочного отверстия………………………………………………..20 мм.

Угол винтовой линии резьбы………………………………………………….2°51´

Шаг фрезы по оси................................. ……………………………14,968595 мм.

Проекция шага на ось.............................. …………………………..14,931589 мм.

Параметры посадочного отверстия

Диаметр посадочного отверстия..................... …………………………32Н5 мм.

Высота до шпоночного паза......................... ………………………..34,8Н12 мм.

Ширина шпоночного паза............................ ……………………………8С11 мм.

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

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

 

Контролирующие параметры

 

Допуск радиального биения буртиков……………………………………0,006 мм.

Допуск торцевого биения буртиков………………………………………0,005 мм.

Допуск полного радиального биения вершин зубьев……………………0,032 мм.

Доп. отк. от прям, передн. поверхности на раб. высоте ………………...0,032 мм.

Доп. отк. разницы соседних окружных шагов…………………………...0,032 мм.

Доп. отк. накопленной ошиб. окр. шага струж. канавок ……………….0,063 мм.

Доп. отк. направления стружечных канавок(+/-)………………………….0,08 мм.

Допуск отклонения профиля зуба ………………………………….Не больше 2/3

величины поля допуска на толщину зубьев вала на высоте 0,2 мм от вершины (отклонение только в плюс) и не больше 1/3 величины поля допуска на толщину зубьев вала на середине полной высоты зуба (отклонение только в плюс)

Допуск отклонения толщины зубца………………………………...Не больше 1/3

величины поля допуска на толщине зубьев вала

Доп. отк. винтовой линии фрезы на одном обороте……………………..0,016 мм.

Доп. отк. осевого шага зубьев(+/-)…………………………………………0,01 мм.

Доп. отк. осевого шага между зубьями…………………………………….0,02 мм.

Шероховатость посадочного отверстия Rа……………………………………0,32

Шероховатость передней поверхности Rа…………………………………….0,63

Шероховатость задней боковой поверхности Rа……………………………...0,32

Шероховатость задней пов. по вершинам зубьев Rа………………………….0,32

Шероховатость цилиндрической пов. буртика Rа……………………………..0,32

Шероховатость торца буртика Rа……………………………………………...0,63

Шаг винтовой линии канавки……………………………………..6022,499512 мм.

 

 

 

3 ПРОЕКТИРОВАНИЕ ДИСКОВЫХ ФАСОННЫХ ФРЕЗ

 

  1. 1 Общие положения

 

Решение проблем гибкого производства безлюдной технологии невозможно без решения проблемы развития инструментальной оснастки.

Совершенствование инструментов осуществляется в направлении повышения их универсальности, гибкости и производительности.

Обработка деталей на станках с ЧПУ с черновыми, копировальными и чистовыми переходами с одного установа возможна при высокой надежности и универсальности режущего инструмента в условиях автоматизированного производства, выполняющего свои функции вплоть до момента замены, определяемого жесткой программой.

Качество режущих инструментов, используемых в автоматизированном производстве, определяется:

     а) надежность;

     б) значениями сил резания (значения эти должны быть достаточно малыми, позволяющими свести к минимуму деформации и обеспечить высокую точность);

     в) числами типоразмеров инструментов;

     г) достаточно малыми диаметрами;

     д) размерами инструментальных магазинов;

Изучение дисциплины «Инструментальное обеспечение автоматических производств» базируется на знаниях математики, физики, вычислительной техники, программирования, материаловедения, сопротивления материалов, технологии машиностроения и резания металлов.

  

  1. 2 Общие сведения об инструментах

 

Задачи машиностроения. Направления развития металлорежущего оборудования  и инструмента, в связи с изменением структуры станочного парка и созданием ГАП как основы машиностроения.

Преимущество и структуры ГАП.

Инструментальная оснастка (режущий и вспомогательный инструмент), ее соответствие типу металлорежущего оборудования (универсальное оборудование, автоматические линии, станки с ЧПУ, ГАП).

Сложность взаимосвязей и взаимозависимостей системы «деталь-оборудование-инструмент», САПР-инструмент, позволяющие получить оптимальные технико-экономические решения по конструкции и эксплуатации  инструмента.

 

 

 

 

  1. 3.3 Структура инструментальной оснастки для автоматизированного машиностроения.

 

3.3.1 Формула полной себестоимости операции, и ее анализ. Пути снижения себестоимости операции в условиях повышения стоимости оборудования и степени его автоматизации: повышение экономической скорости резания; снижение простоев оборудования, вызванных случайным выходом инструмента из строя или неправильным формированием стружки.

Требования к инструментальной оснастке автоматизированного производства.

3.3.2 Точность обработки. Систематические, постоянные и переменные случайные погрешности обработки и их причины.

График размерной стойкости инструмента. Величина подналадки инструмента.

3.3.3 Инструментальная оснастка, обеспечивающая повышение экономической скорости резания.

3.3.3.1 Расчет экономической скорости резания.

3.3.3.2 Структурная схема инструментальной оснастки, обеспечивающей повышение экономической скорости резания.

3.3.3.3 Быстросменный инструмент, настраиваемый на размер вне станка. Быстросменные крепления режущих  элементов инструмента, оснащенного многогранными пластинами, обеспечивающими их бесподналадочную замену. Требования к креплениям пластин резцов, фрез, расточных инструментов и к точности изготовления пластин.

Примеры конструктивных решений по инструментам и их эффективность. Быстросменные крепления стержневых и фасонных резцов, настраиваемых на размер вне станка. Элементы регулирования размеров инструмента. Схема приспособления для настройки на размер инструмента вне станка, обеспечивающая автоматическую компенсацию погрешности высот резца.

3.3.3.4 Резцовые вставки и их значение для многорезцовых наладок. Типаж. Конструкция. Примеры применения. Быстросменная бесподналадочная замена блоков.

3.3.3.5 Проблема точности позиционирования осевого инструмента. Графики точности позиционирования инструмента в зависимости от типа и точности изготовления хвостиков.

3.3.3.6 Типовые конструкции быстросменного осевого инструмента, настраиваемого на размер вне станка. Схема приспособления для настройки осевого инструмента вне станка.

3.3.4 Механизмы автоматической замены резцов и осевого инструмента. Примеры конструктивных решений и их эффективность.

3.3.5 Инструментальная остановка, обеспечивающая автоматическую подналадку инструмента на станках.

3.3.5.1 Устройства, обеспечивающие автоматическую подналадку инструмента: кулачки, клиновые рейки и т. д. Примеры механизмов для подналадки стержневых  и фасонных резцов.

3.3.5.2 Резцедержавки переменной жесткости. Схема, преимущества и недостатки.

3.3.5.3 Адаптивные системы, их преимущества и недостатки.

3.3.6 Инструменты, повышение размерную стойкость за счет автоматического замещения изношенных участков режущей кромки.

  Резцы и фрезы, оснащенные круглыми твердосплавными пластинами.

  Резцы с прямолинейной режущей кромкой. Принцип работы, эффективность.

3.3.7 Инструментальная оснастка, снижающая простои оборудования, вызванные случайным выходом инструмента из строя и неудовлетворительно формирующейся стружкой, мешающей автоматическому циклу работы станка.

3.3.7.1 Методы информации о предельном износе. Инструментальная оснастка, сигнализирующая о предельном износе резцов и осевого инструмента. Примеры конструкций.

3.3.7.2 Инструментальная оснастка, информирующая о поломке инструмента. Примеры конструкций и принцип работы.  

3.3.7.3 Проблема отвода стружки из зоны резания и от станка. Устройство для ломки стружки  в зоне резания. Кинематическое дробление стружки. Схема устройств. Расчет колебаний  в зависимости от требуемого размера стружки. Отвод стружки из станка.

 

  1. 4 Инструмент для станков с ЧПУ и ГАП.

 

3.4.1 Автоматизация мелкосерийного производства с помощью станков с ЧПУ и автоматизированных комплексов из этих станков, управляемых ЭВМ. Требования к инструментальной оснастке станков с ПУ.

3.4.2 Номенклатура и конструкции режущего инструмента для станков с ЧПУ токарной группы.

  Инструментальная оснастка для станков с ЧПУ сверлильно-расточной и фрезерной  групп и обрабатывающих центров (многооперационных станков с ЧПУ). Методы установки и закрепления инструмента на станках.

3.4.3 Влияние конструкции и изготовления хвостиков инструмента на точность его позиционирования (для конусов 7:24 и цилиндрических соединений с односторонним натягом).

3.4.4 Инструмент для многооперационных станков с ЧПУ.

3.4.5 Инструментальное обеспечение ГАП. Проблемы инструментального обеспечения ГАП и направления научных исследований в данной области.

3.4.6 Расчет потребного количества инструмента.

3.4.7 Проблема развития САПР инструмента для ГАП .

3.4.8 Надежность инструментов и их диагностирование в автоматическом производстве.

3.4.9 Создание инструментальной системы.

 

  1. 5 Задание.

 

 Спроектировать канавочную фрезу для обработки винтовой канавки спирального сверла.

     Фасонные дисковые фрезы применяются для обработки поверхностей различного профиля, в том числе винтовых канавок спиральных сверл. Определяются профиль производящей поверхности и геометрические параметры фрезы.

 Исходные данные:

ω=24° -угол наклона винтовой канавки,

dсв.=25 мм диаметр сверла,

2φ=116° угол при вершине сверла,

соотношение x=1,2y,

тип производства мелкосерийное.

 

  1. 6 Теоретические сведения.

 

Установка фрезы определяется положением системы координат xu ,yu, zu фрезы относительно системы координат сверла и характеризуется параметрами установки: межосевым расстоянием m; соотношением размеров, определяющих установку фрезы относительно канавки сверла а/в; угол скрещивания осей детали и фрезы εу

     При фрезеровании винтовая поверхность канавки сверла образуется как огибающая однопараметрического (N = I) семейства  поверхностей резания, где параметром N является подача S0 мм/об, производящей поверхности фрезы при винтовом движении относительно оси сверла. В каждый момент обработки производящая и винтовая поверхности канавки сверла касаются линии В0 С0. Перемещение линии В0 С0 вдоль винтовой направляющей образует винтовую поверхность. Зная координаты точек линии В0 С0 в системе координат xu ,yu, zu, можно определить координаты образующей производящей поверхности фрезы. Для этого винтовую поверхность канавки u, производящую поверхность фрезы, рассекают рядом плоскостей, перпендикулярных к оси фрезы. Каждое сечение винтовой поверхности канавки образует кривую, а производящая поверхность фрезы – окружность. Кривая и окружность касаются.

Например, в сечении Б-Б, относящем на расстоянии Zu1 от точки Оu скрещивания осей Ζ и Ζu, кривая Е1 F1 касается окружности радиуса Ru в точке А0. Решив совместное уравнения, по которым определяют (в системе координат  xu ,yu, zu ) касательные к кривой Е1 F1 и окружности Ru, находят координаты точки А0.

Определив в каждом сечении, т. е. при заданном Ζ = Ζu, координаты точек касания, получают В0 С0 и соответствующие точкам линии В0 С0 радиусы окружности Ru, что определяет искомый профиль поверхности. Для винтовой канавки сверла с профилем В0 С0, заданным в сечении, перпендикулярном к оси сверла, по полярным координатам z,, δ и ζ – углу давления, можно получить ряд профилей производящей поверхности фрезы, зависящих от параметров установки m, a/b, εy. Из этого ряда выбирается профиль, удовлетворяющий требования к точности канавки сверла.

Причем требования к различным участкам производящей поверхности фрезы зависят от назначения и требований к соответствующим участкам канавки сверла.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

    

В сечении, перпендикулярном к оси сверла, профиль канавки очерчивается двумя кривыми:

ВК – профилем винтовой поверхности, образованной линией ВК, совпадающей с режущей кромкой ВG сверла; КС – дугой окружности радиуса ρ, цент которой находится на линии ОК. Кривая соответствует режущей кромки ВG сверла, а кривая КС – нерабочему участку канавки. Следовательно участка Вu и Кu профиля производящей поверхности фрезы (рис. 4.3), соответствующего участка ВК канавки сверла, требует высокой точности. Кроме того, задние углы на участке  ВuКu  должны обеспечивать хорошие условия резанья.

     У затылованных фрез задний угол αn, измерений в нормальной плоскости режущей кромке, определяется по формуле.

 

tg αn= ,

 

где D – наружный диаметр фрезы; Dх – текущий диаметр фрезы в рассматриваемой точке режущей кромки; σu – угол профиля в рассматриваемой точке; dВ- задний угол на вершине зуба фрезы.

 Из формулы видно, что чем больше углы профиля σu на участке ВuКu, тем больше величина dп, а значит лучше условия резания. Следовательно, при  расчете профиля производящей поверхности фрезы необходимо выбирать параметры установки m, a/b, εy обеспечивающие большие значения углов σu в точках Вu и Кu профиля фрезы.

 

  1. 7 Последовательность расчета дисковых фасонных фрез для обработки винтовых спиральных сверл.

 

диаметр сердцевины сверла:

 

dо=0,14 · dсв., мм – для dсв. =12…..90 мм;

 

dо=0,14 · 25=3,5 мм.

 

шаг винтовой канавки:

Н =

 

 

центральный угол, определяет ширину канавки:

 

γк=90º;

величину понижения спинки относительно направляющей ленточки, мм:

q =0.02·dсв;

 

винтовой параметр, мм:

 

Р=;

 

глубину профиля винтовой канавки сверла, мм:

 

hδ = ,

 

hδ = ,

 

вспомогательные величины:

 

sinλ0=;

 

δо =;

 

β=γкоо-, pad;

 

ρ=;

 

L=.

 

Определяют r , δ , ξ расчетных точек  B , F и K участка профиля BC винтовой канавки, мм:

rв=;

 

rF=;

 

rK=;

sinλi=-,

 

где ri – радиус-вектор соответственно для точек В, F, K;

 

δi=;

 

tgξi=.

 

Определяют r, δ и ξ расчетных точек Е′ и С′ участка КС′ профиля ВС винтовой канавки.

 

sinαE=.

 

Параметр α для точки Е:

sinαС=;

 

;

 

где αi – параметр соответственно для точек Е и С.

 

;

 

;

 

;

 

диаметр оправки предварительно:

 

d′ =14,2·h;

наружный диаметр фрезы предварительно:

 

D′=3d′;

 

наружный диаметр фрезы окончательно определяют округлением до ближайшего стандартного значения.

3.7.3 Определяют положение оси фрезы относительно оси сверла:

          межосевое расстояние

    

m=;

 

угол скрещивания осей винтовой поверхности фрезы или угол установки фрезы:

 

εy =arcctg()-0.0524,

 

где                                                  uβ=cosξβ.

 

 

Угол, определяющий положение фрезы по отношению к винтовой поверхности, или угол поворота линии межосевого расстояния относительно оси x:

 

Ψ=arctg(

 

Профилирование режущего инструмента:

 

K1=;

 

 K2=

 

ui = r · cos ζi ,

 

где ζi – параметр соответственно точек В, F, K, Е, С;

 

Vi = r·sinζi ;

 

n1i = K1+ui ;

 

n2i = K2+ ;

 

n3i = ψ- .

 Определение параметра τi:

 

;

 

μi = τi - ζi ;

 

φi = μi+ ψ – δi ;

 

xui=zi·cos μi – m ;

 

φ ui=-zi·cos εy·sin μi – ρ·φ·sin εy ;

 

Rui= ;

 

ctg σi=.

 

Далее теоретический профиль фрезы заменяется дугами окружностей , величины радиусов рu которых и координаты  q и t центров окружностей подсчитываются по следующим зависимостям:

 

tgζ1 = ;

 

tgζ2 = ;

 

tgζ3 = ;

 

γ1 = ζ1-(π/2+ σF);

γ2 = π/2+ σF- ζ2;

 

 

γ3 = ζ332;

 

ρu1= ;

 

ρu2= ;

 

 

 

t1= ρu1·cos(σF+ 2γ1)+i·sin(σF+ 2γ1).

 

 

     Все выше перечисленные расчеты выполняются на ЭВМ  в ауд. Г 3-22,

 

 

  1. 8 Построение профиля фасонной фрезы.

 

Построение профиля фрезы ведем в системе координат Zu Ou Ru, произвольно расположенных на листе.

Положение правого торца фрезы и наибольший радиус    Ru0 фиксируется размером Т. Затем откладываем координаты  ZuB, ZuF ,Z и RuB ,RuF, RuK, получаем положение точек Вu,Fu и Ku на профиле фрезы. Сердцевина сверла фиксируется межосевым расстоянием m и величиной N . Для построения теоретического профиля фрезы, находим центры 01, 02 и 03 с помощью рассчитанных координат Т1, Q1=>01, Т2, Q2=>02; Т3, Q3=>03. Из центра 01 проводим радиусом R01 дугу, соединяющие точки Вu и Fu , аналогично соединениям точку Fu с Ku.

Точку Вu соединяем с правым торцом касательной к дуге радиуса R01 под углом σВ. Левый торец фрезы ограничивается рассчитанной шириной фрезы В. Неформообразующий участок фрезы за точкой Кu получаем провидением касательной под углом σI = 100-150 до пересечения с левым торцом фрезы.

Аналогично строятся четыре профиля, рассчитанных при изменяющемся соотношении x/y. Затем выбираем оптимальный профиль по критерию σF = max.

 

 

 

  1. 9 Расчет дисковой фасонной фрезы.

 

Выполнил: студент Жевлоченко Дмитрий Александрович

СФУ гр. МТ14-1

 

Входные данные:

Деталь - проходное сверло

Материал сверла : быстрорежущая сталь Р6М5 ГОСТ 19265-73, НВ207...269

Вид заготовки : прокат

Наружный диаметр сверла…………………………………………………25,0мм

Угол при вершине сверла……………………………………………………..116°

Угол наклона винтовой канавки………………………………………………24°

Соотношение размеров………………………………………………………..1,2

Шероховатость……………………………………………………………1,25 мкм

Точность обрабатываемой поверхности …………………………………...5 мкм

Скорость резания……………………………………………………….18,0 м/мин

Подача на зуб…………………………………………………………..0,05 мм/зуб

Глубина резания…………………………………………………………10,750 мм

Постоянный коэф………………………………………………………………47,0

Показатель степени при t……………………………………………………...0,86

Показатель степени при Sz……………………………………………………0,72

Показатель степени при D…………………………………………………….0,86

Частота вращения……………………………………………….31,5..1600 об/мин

Минутная подача по паспорту…………………………………..25..1250 мм/мин

Мощность привода…………………………………………………………7.5 кВт

Длина оправки…………………………………………………………….400,0 мм

Допустимая стрела прогиба………………………………………………0,05 мм

Допустимое напряжение на изгиб оправки фрезы………………..17,0 кгсм/мм2

Модуль упругости материала оправки фрезы………………...21000,0 кгсм/мм2

Результаты расчета:

Диаметр оправки d…………………………………………………………40,0 мм

Наружный диаметр D…………………………………………………….125,0 мм

Число зубьев Zu………………………………………………………………..32,0

Величина затылования k…………………………………………………....2,0 мм

Рад. наинизшей точки затылования r…………………………………..46.888 мм

Рад. закруглен. дна стружечн. канавки r1………………………………...0,78 мм

Высота зуба фрезы H………………………………………………………15,0 мм

Толщина тела фрезы mu…………………………………………………25.393 мм

Угловой шаг зубьев eps…………………………………………………….11°25′

Межосевое расстояние m………………………………………………….66,0 мм

Полож. фрезы отн. винтовой поверхн. Psi………………………………..31.735°

Угол установки фрезы Epsy ………………………………………………66.248°

 

Точки профиля:

  1. r,мм = 12.50 sigm = 81.89   ksi = -7.90
  2. r,мм = 6.25 sigm = 81.76   ksi = 8.47
  3. r,мм = 1.76 sigm = 15.80   ksi = 90.00
  4. r,мм = 4.98 sigm = -35.26  ksi = 0.00    alfa = 0.00  u = -0.39  v = 419.49
  5. r,мм = 11.75 sigm = -13.18  ksi = 51.51  alfa = 0.00  u = Nan    v = 51.06

Точки профиля:

  1. Zu = 9.619 Ru = 55.732   Sigm = -0.399
  2. Zu = 4.558 Ru = 61.885   Sigm = -0.962
  3. Zu = -1.830 Ru = 64.352   Sigm = -1.446
  4. Zu = -4.591 Ru = 63.865   Sigm = 1.096
  5. Zu = -4.183 Ru = 66.034   Sigm = 0.444

Точки профиля:

  1. Zet = 0.279 Gamma = -0.329  Rou = -8.137   t = 10.798   qu = -6.020
  2. Zet = 0.186 Gamma = 0.422   Rou = 7.929     t = 19.974   qu = 7.169
  3. Zet = 0.164 Gamma = -0.072  Rou = -19.365  t = 26.374   qu = -19.365

Конструктивные элементы дисковой фасонной фрезы

D = 125.0  B = 18.0  T = 13.8461  m = 66.0  Ruo = 63.8125  N = 2.1875

Расчеты закончены.

 

  

    

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4 ПРОЕКТИРОВАНИЕ КОМПЛЕКТА ПРОТЯЖЕК

 

4.1 Общие сведения о протягивании

 

Протяжки – многолезвийный инструмент с рядом последовательно выступающих одно над другим лезвиями в направлении перпендикулярном к направлению скорости главного движения, отсутствием движения подачи (она выражается через превышение зубьев – т.е. конструктивна).

Предназначены для обработки при поступательном главном движении резания и отсутствием движения подачи.

Они высокопроизводительные инструменты, примерно в 10 раз производительнее зенкеров и разверток. Протягивание обеспечивает точность обработки по 7, 6 квалитету и Ra = 1,25 – 2,5 мкм. Шероховатость поверхности при твердосплавных выглаживающих зубьях Ra = 0,08 – 0,16 мкм.

При обработке протягиванием, легко осуществлять автоматизацию производства.

Многошлицевые отверстия и фасонные пазы следует обрабатывать протяжками.

Протяжки и прошивки предназначены для обработки следующих поверхностей, замкнутых   контуров (внутренние протяжки).

Разомкнутых   контуров (наружные протяжки).

Протяжка металлоемкий, сложный в изготовлении инструмент (относится к постоянным расходам). Поэтому следует изготавливать качественно и правильно эксплуатировать в массовом и крупносерийном производстве, скорость резания V = 2 – 15 (30 – 40) м/мин. И скорость резания равна скорости движения штока протяжного стола или скорости движения заготовки.

В настоящие время применяют 3 схемы резания в зависимости от порядка срезания всего припуска - профильная,  генераторная  и     прогрессивная,  и 2 схемы от порядка срезания каждого слоя припуска -  одинарная и групповая.

 

Наружное протягивание является высокопроизводительным и точным методом механической обработки, который применяется взамен фрезерования или шлифования и снижает трудоемкость и стоимость операций.

По сравнению с фрезерованием сталей и чугунов наружное протягивание позволяет снизить трудоемкость операции в 5-10 раз. Так, для шатуна и крышек подшипников трудоемкость обработки торцов, плоскостей прилегания и полуцилиндра при протягивания снижается в 10 раз и составляет 0.6 минут (для всех этих поверхностей) вместо 5-7 минут при фрезеровании.

При рациональной конструкции и методах эксплуатации протяжного инструмента значительно сокращается расход затрат на инструмент.

При этом точность и стабильность размеров обрабатываемых поверхностей повышается: чистота поверхности получается, в основном, 5-6 классов,  а на некоторых операциях достигается 7, а в особых случаях – 9 (вкладыши).

В месте с тем наружное протягивание требует более сложной оснастки и специального оборудования, чем другие методы обработки. Поэтому его применяют при массовом производстве, мелкосерийном (когда сложный фасонный профиль).

Несмотря на то, что потенциальные возможности перевода на протягивание всевозможных поверхностей очень велики, протягивание применяется редко, так как изготовление протяжного инструмента дорогостоящее занятие.

Набор протяжек находят применение, главным образом, при обработке наружных поверхностей сложного профиля на вертикально-протяжных станках.

Набор представляет собой корпус, в котором смонтированы отдельные протяжки, обрабатывающие соответствующие участки поверхности детали. Отдельные протяжки, входящие в набор, могут вводится в работу одновременно или последовательно.

Крепление протяжек к корпусам производят винтами, плоскими клиньями, накладками и т. п. Наиболее компактная конструкция получается при креплении протяжек винтами. У широких, массивных протяжек относительно небольшой длины винты располагаются по концам сверху. В тех случаях, когда по конструктивным соображениям нельзя поставить винты по концам протяжки, крепления допустимо при большом шаге зубьев, когда головкой винта перерезается не более одного зуба.

Крепление протяжек винтами снизу является наиболее простым. Оно обеспечивает высокую прочность и жесткость. Но в этом случае переточка и настройка протяжек невозможна без снятия корпуса со станка. Этот недостаток устранен при креплении протяжек снизу в державке, которую в свою очередь прикрепляют к корпусу винтами сверху. При износе инструмента державка раскрепляется и производится переточка протяжки.

Работоспособность протяжек во многом зависит от размеров и формы стружечных канавок, рис. 5.1., так как при протягивании они существенно влияют на процесс формирования и сход стружки.

 

             

 

                                Рис.4.1. Параметры стружечной канавки.

 

 

Форма впадины зуба должна способствовать плавному завиванию стружки в плотный валик и ее свободному размещению во впадине. Применяемые на практике формы стружечных канавок показаны на рис. 5.2.

При протягивании сталей и других металлов, дающих сливную стружку, рекомендуется двухрадиусная форма канавки рис.(а), которая обеспечивает хорошие условия для формирования и размещения стружки в довольно большом объеме.

Однорадиусная форма с плоской спинкой зуба рис.(б) проста в изготовлении и применяется при обработке хрупких металлов, а также стали при больших шагах зубьев.

Двухрадиусная специальная форма с выступом у дна канавки рис.(в) сложна в изготовлении, но обеспечивает хорошее удаление стружки при обработке пластичных материалов с большими толщинами среза и высокими скоростями резания. Удлиненная форма стружечных канавок рис.(г,д) рекомендуется для протяжек, применяемых при обработки длинных деталей. 

 

 

 

 

                

                                                 (а).

                         

                            

                                                               (б).

 

                     Рис.4.2. Профиль стружечных канавок.

 

 

4.2  Расчет комплекта протяжек

 

4.2.1 Разбиваем профиль на элементарные поверхности и проставляем числа. Сгруппируем элементарные поверхности с учетом их размерности.  Принимаем сборную протяжку с пятью секциями из стали Р6М5.

 

Рис 4.3 Профиль детали.

 

Н = 2 +0,25 мм.

δ = 0,1 мм.

ι = 91 мм.

Материал заготовки Сталь 30.

Применяем сборную протяжку с 5 секциями из стали Р6М5.

Схема обработки профиля последовательно параллельно;

Последовательность обработки: I. => поверхности 2 и 4 (одновременно);                                                         II. => поверхности 1, 3 и 5 (одновременно).

Схема срезания для каждой секции – одинарная.                                    

  1. 2.2 Определяем шаг зубьев:

 

.

          

Принимаем (1), стр. 470, табл.12.5 – Справочник инструментальщика под общей редакцией И.А.Ординарцева:

tp = 12 мм;

h = 5мм;

q = 4 мм;

r = 2,5 мм;

R = 8 мм.

4.2.3 Определяем   подачу   на  зуб  из условий   размещения   стружки:

 

мм/зуб.

                                       

К – (3-5) гарантирует размещение и достаточность стружки.

4.2.4 Проверяем размещение стружки:

 

мм 2

 

Условие размещения стружки выполнено.

4.2.5Определим наибольшее число равномерно работающих зубьев:

 

                    

 

Принимаем .

  1. 2.5 Назначаем геометрические параметры режущей части зубьев, табл.12.9, стр.176 (1)

Форма А

Группа II

Заточки по сталям

4.2.7 Определяем длину одновременно работающих кромок - .

 

мм.

 

мм.

 

– выбираем для расчета эти поверхности, наиболее нагруженные.

 

мм.

 

4.2.8 Сила притягивания:

 

 кН,

 

где  кН/мм. (1) стр.491. – сила осевая приходящая на  1 мм длины режущего лезвия.

4.2.9 Выбор станка.

Назначаем вертикально протяжной станок по условию    

      Pmax < Pтяг = 400 кН. Модель 7Б77 163 < 400 => условие выполнено.

V = 1.5 – 11 м/мин.

4.2.10 Конструктивно назначаем высоту первого зуба:                                      Н 1 = 30 мм – к о н с т р у к т и в н о.                                                                                                                                                          

 

4.2.11 Высота калибрующих зубьев – Нк: 

мм;

 

мм;

4.2.12 Число калибрующих зубьев конструктивно:                                          . Принимаем .

4.2.13 Размеры всех зубьев сводим в табл.4.1 и перед калибрующими зубьями подачу уменьшим, и потому  необходимо добавить один зуб демпфирующий и два с уменьшенной подачей, т.е. .

 

Zоб=Zр+Zк

 

Zоб=37+4=41

                                                                                                            Таблица 4.1

 

Таблица подач.

Подача

Szi

0.07

зуба

 1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

Hi

    30

30.07

30.14

30.21

30.27

30.35

30.42

30.49

30.56

30.63

30.70

30.77

30.84

30.91

30.98

Подача

Szi

0.07

зуба

 16

17

18

19

20

21

22

23

24

25

26

27

28

29

30

Hi

  1. 05

31.12

31.19

31.26

31.33

31.4

31.47

31.54

31.61

31.68

31.75

31.82

31.89

31.96

32.03

Подача

Szi

0.07

0,05

0.04

0.02

0.01

 

зуба

 31

32

33

34

35

36

37

38

39

 

Hi

  1. 10

32.15

32.19

32.21

32.23

  1. 24

32.24

32.24

32.24

 

 

Ао – общий припуск.

 

Ао=Zчер+ Zпер+Zч+Zк,

 

Zчер= Ао- (Zпер+Zч+Zк),

 

Zчер=2,35-(0,09+0,04+0,04)=2,18 мм

 

Zчер=2,18/0,07=31,14

 

Итак: , , т.е. .

4.2.14 Определим длину одной секции:

                                                                        

Условие выполнено:  500 мм.

4.2.15 Общая длина протяжки:

                                                                             мм,

 

где n – число последовательно расположенных групп секций.

 Проверяем длину протяжки по длине хода салазок станка:

 

                                                                                              1000 < 1500 мм – условие выполнено.

4.2.16 Определим диаметр и количество болтов необходимых для крепления секции.

Принимаем диаметр болтов:

d=(10-12) мм.

принимаем d=12 мм.

 

 

 

 

принимаем i=8 (конструктивно принимаем i=10, исходя из надежности крепления секции)

4.2.17 Оценим надежность крепления секций.

Проверим условие:

 

 

где                                             

 

 

 

условие выполняется.

 

  1. 3 Оптимизация протяжного блока.

 

Таблица 4.2

Оптимизация протяжного блока.

пар.

t0i, мм

hi, мм

Sр,

мм

Sc,

мм

Scx,

мм

Sлим,

мм

Zc

A0,

мм

Zp=

1

12

3

0,38

0,026

0,4

0,026

2

2,35

180,77

2169,2

2

12

4

0,38

0,046

0,4

0,046

2

2,35

94,00

1128

3

12

5

0,38

0,072

0,4

0,072

2

2,35

67,14

805,68

4

13

3

0,38

0,026

0,4

0,026

2

2,35

180,77

2350

5

13

4

0,38

0,046

0,4

0,046

2

2,35

94,00

1222

6

13

4,5

0,38

0,058

0,4

0,058

2

2,35

78,33

1018,3

 

 

Допустимая подача по силе резания.

 

 

где Ср=2170 н/мм2

 

мм

 

Допустимая подача по силе резания.

 

мм2

 

Отношение Sc/Sp < 1, то t01>t0, и ZC=2, и ScSp – схема вида протягивания одинарная.

Из таблицы 4.2 видно что вариант №4 оптимален.

 

  1. 4 Эксплуатация протяжек.

 

4.4.1 Стойкость, подача и скорость связаны зависимостью:

 

,

 

где Ст=115, к=0,67, у=0,27– [1], табл. 12.15, стр. 487;

 

 

=80,21

 

4.4.2 Сила резанья.

 

Р0=q·Σlp·kp,

 

где q= 34-864 кН/мм, Σlp=481 мм – суммарная длина режущих кромок, kp=0,98 – зависит от обрабатываемого материала, СОЖ, разделение стружки, и т. д.

 

Р0=500·481·0,98=407272 кН

 

4.4.3 Мощность

 

,

 

кВт

 

 

 

 

 

 

 

 

список литературы

 

  1. Справочник инструментальщика пор ред. Ординарцева
  2. Металлорежущий инструменты. Проектирование фасонных резцов: Метод. Указания к практическим работам №2162 / Сост. В. П. Прокопьев. Красноярск ИПЦ КГТУ, 2004. – 20с.
  3. Инструментальное обеспечение автоматических производств. Программа курса, задания и методические указания по контрольной работе. №647 / Сост. В. П. Прокопьев. Красноярск КрПИ, 1990. – 23с.
  4. Методические указания по курсовой работе № 101, 102. В. П. Прокопьев, Красноярск, 1987, КрПИ.
  5. Краткий справочник металлиста. М., Машиностроение, 1987.
  6. Фасонный инструмент. Дармачев С.М., Л., Машиностроение, 1968.
  7. Справочник машиностроителя. Том 2. Касилов Л.М., М., Машиностроение, 1991.
  8. Справочник инструментальщика.
  9. Справочник технолога машиностроителя. Том 2, Касилов Л.М., М., Машиностроение, 1991.
  10. Детали машин. Атлос конструкций. 41. Под ред., Д.Н. Решетова, М., Машиностроение, 1992.
  11. СТП КГТУ 01-05

 




Комментарий:

Курсовой проект защищался отлично! Чертежи в Компасе, записка - Ворд


Рекомендовать другу
50/50         Партнёрка
Отзывы