Logo GenDocs.ru

Поиск по сайту:  

Загрузка...

Нарезание резьбы - файл 1.doc


Нарезание резьбы
скачать (411.5 kb.)

Доступные файлы (1):

1.doc412kb.24.11.2011 11:22скачать

содержание
Загрузка...

1.doc

Реклама MarketGid:
Загрузка...
Нарезать резьбу на длине L. Сопоставить эффективность обработки при работе различными резьбонарезными инструментами в единичном производстве: метчик и резьбовой резец.

Таблица 1

Резьба

L, длина нарезки

Марка обрабатываемого

материала

Механические свойства

,МПа





20

Сталь 45

650

-


Кинематическая схема резания при нарезании резьбы резьбонарезным резцом представлена на рисунке 1.



Рисунок 1- Кинематическая схема резания при нарезании резьбы резцом
Для нарекания внутренней метрической резьбы М25х1 на длине L = 20 мм в заготовке из стали 45 (= 650 MIIa) с диаметром сверления под нарезание D = 24,35 мм выбираем токарный резьбовой резец с пластинкой из твердого сплава — резец 2662-0005 1,0 Т15К6 ГОСТ 18885-73. Обработка ведется черновым и чистовым резцами.

На рисунке 2 представлен эскиз резца со всеми размерами согласно ГОСТ 18885-73 «Резцы токарные резьбовые с пластинами из твердого сплава. Конструкция и размеры».



Рисунок 2- Резец резьбовой ГОСТ 18876-73

В таблице 2 представлены численные значения геометрических параметров резца.

Обозначение
резца

Станок модели

L

l

d

m

Тип пластинки
по
ГОСТ 25398-
82

Шаг
резьбы Р, мм

D
наим.

2662 - 0005

16К20

140

50

12

5

11

1

24
Таблица 2 — Геометрические параметры токарного резьбового резца
На рисунке 3 представлена геометрия резца (статические углы). У чистовых стержневых резьбовых резцов передний угол у часто равняется нулю, и его передняя плоскость совмещается с осевой плоскостью детали. В этом случае форма режущей кромки резца будет тождественна профилю впадины нарезаемой резьбы в осевом сечении. Однако у твердосплавных резьбовых резцов угол при вершине я делается на 30' — 1' меньше угла профиля резьбы. Это объясняется тем, что при скоростном нарезании резьбы наблюдается некоторое разваливание ее профиля. Задний угол на вершине резьбовых резцов а = 8 - 15'.

Задние углы на боковых кромках в статическом положении определяются по формуле



В процессе же нарекания резьбы задние углы на боковых кромках (кинематические углы) изменяются за счет перемещения режущих кромок по винтовой поверхности относительно заготовки. На одной из боковых кромок задние углы увеличиваются на угол до , а на другой — уменьшаются до . Чем больше угол т подъема нарезаемой резьбы, тем в большей степени наблюдаются колебания величин задних углов на боковых кромках. При малых углах подъема резьбы изменения невелики и при равных статических боковых задних углах боковые режущие кромки находятся почти в одинаковых условиях резания. В нашем случае, при шаге резьбы S = 1 мм и диаметре сверления под резьбу D = 24,35 мм, угол = arctg(S/пD) = arctg(1/3.14*24.35) = 0.75 подъема нарезаемой резьбы незначителен, в соответствии с этим можем приближенно принять, что кинематические углы равны статическим

,

На рисунке 3 представлена геометрия резца (статические углы). У чистовых стержневых резьбовых резцов передний угол у часто равняется нулю, и его передняя плоскость совмещается с осевой плоскостью детали. В этом случае форма режущей кромки резца будет тождественна профилю впадины нарезаемой резьбы в осевом сечении. Однако у твердосплавных резьбовых резцов угол при вершине я делается на 30' — 1' меньше угла профиля резьбы. Это объясняется тем, что при скоростном нарезании резьбы наблюдается некоторое разваливание ее профиля. Задний угол на вершине резьбовых резцов а = 8 - 15'.

Задние углы на боковых кромках в статическом положении определяются по формуле



В процессе же нарекания резьбы задние углы на боковых кромках (кинематиче-ские углы) изменяются за счет перемещения режущих кромок по винтовой поверхности относительно заготовки. На одной из боковых кромок задние углы увеличиваются на угол до , а на другой — уменьшаются до . Чем больше угол т подъема нарезаемой резьбы, тем в большей степени наблюдаются колебания величин задних углов на боковых кромках. При малых углах подъема резьбы изменения невелики и при равных статических боковых задних углах боковые режущие кромки находятся почти в одинаковых условиях резания. В нашем случае, при шаге резьбы S = 1 мм и диаметре сверления под резьбу D = 24,35 мм, угол = arctg(S/пD) = arctg(1/3.14*24.35) = 0.75 подъема нарезаемой резьбы незначителен, в соответствии с этим можем приближенно принять, что кинематические углы равны статическим
,



Рисунок 3-Геометрия резца

Исходя из изложенного выше














Для нарекания внутренней метрической резьбы М25х1 на длине L = 20 мм в заготовке из стали 45 ( = 650 МПа) с диаметром сверления под нарезание D = 24,35 мм выбираем комплект из двух метчиков — чернового и чистового (соответственно Метчик 2621-2013.2 ГОСТ 3266-81 и Метчик 2621-2011.2 ГОСТ 3266-81).

На рисунке 4 представлена кинематическая схема резания метчиком.



Рисунок 4- Кинематическая схема резания при нарезании резьбы метчиком
На рисунке 5 представлен эскиз чернового метчика со всеми размерами согласно ГОСТ 3266-81 «Метчики машинные и ручные. Конструкция и размеры».

Основные конструктивные параметры на рисунке 5./2/



Рисунок 5 – Размеры метчика

Основные размеры метчика для нарезания резьбы М25 представлены в таблице 3.

Таблица 3

Обозначение

Номинальный диаметр резьбы d

Шаг резьбы, Р

мм

L, мм

L,мм

l1, мм



2621-2013

25

1

151

51

18

6




где - скорость резания, м/с

- подача, мм/об

- глубина резания, мм

При возрастании любого параметра растет производительность труда, однако снижается стойкость инструмента. Так как глубина резания оказывает наименьшее влияние на температуру резания и стойкость инструмента, ее назначают в первую очередь максимально возможной. Следующим параметром, который необходимо назначать это подача, так как она оказывает большое влияние на стойкость инструмента, чем глубина резания, но меньше чем скорость, поэтому скорость назначается в самую последнюю очередь.
^ Назначение глубины
Высота профиля резьбы Н=0.5мм

Полный профиль резьбы нарезается за несколько проходов резца. После каждого прохода резец совершает холостой ход и возвращается в исходное положение, сме-щается на величину глубины резания и снова «проходит» по резьбе. Число проходов i зависит от шага Р нарезаемой резьбы и примерно равно удвоенному его значению. Глубина резания равна доле высоты профиля, приходящейся на один проход.

В соответствии с выше сказанным принимаем число проходов резца равным i = 2, тогда глубину резания найдем по формуле





При нарезании резьбы резьбовым резцом

При черной обработке мм

При чистовой обработке мм

При нарезании резьбы метчиком мм

Назначение подачи

Подача при нарезании резьбы резцом и метчиком равна шагу резьбы.



Выбор критерия затупления и периода стойкости инструмента.

В результате действия сил трения резцы и метчики в процессе резания изнаши-ваются. Чистовыми резьбовыми резцами срезают тонкие слои пропуска, и поэтому у них изнашиваются только задние поверхности лезвий. На машинных метчиках и резьбовых черновых резцах зубья срезают более толстые слои, что приводит к раз-витию износа, как по задним, так и по передним поверхностям лезвий в виде лунки износа. Основным, определяющим способность или целесообразность продолжения работы резьбонарезных инструментов, является износ по задним поверхностям. Наибольший допустимый износ по задней поверхности называется критерием износа резьбонарезных инструментов. Для разных типов резьбонарезного инструмента (для круглого в зависимости от наружного диаметра D резьбы, мм) он имеет следующие значения в миллиметрах (табл.4)



Рисунок 5 Схема износа -максимальный износ

Таблица 4 — Критерии износа резьбонарезного инструмента

Круглые плашки

0,1D

Автоматные метчики

0,05D

Гаечные метчики

0,05D

Машинные метчики

0,125D

Резьбонарезные головки

0,35D

Черновые резьбонарезные резцы

7

Чистовые профильные резцы

0,3

Одно- и многодисковые резьбовые фрезы

0т5


На основании выше сказанного принимаем критерии износа для чернового резь-бонарезного резца— 1 мм, для чистового — 0,1 мм, для машинных метчиков — 0,1250 =0,125 х 25 =3мм.

Так как износ режущих лезвий в значительной степени определяется работой сил трения между контактирующими поверхностями обрабатываемых заготовок и лезвий, то для облегчения условий резания нарезание резьб всегда ведется с применением смазывающе-охлаждающих жидкостей. При нарезании резьб на стальных заготовках применяют нефтяные масла и эмульсии. Использование смазывающе-охлаждающих жидкостей позволяет повысить точность нарезаемых резьб и улучшить шероховатость их поверхностей.

Под стойкостью резьбонарезных инструментов понимается суммарное время, затраченное на нарезание резьбы на N однотипных заготовках до момента, когда износ по задней поверхности резьбонарезных инструментов достигает критерия износа . Скорость резания назначают в последнюю очередь, так как она оказывает наибольшее влияние на стойкость инструмента. Поэтому средние периоды стойкости резцов и метчиков принимаем из справочных таблиц Тр = 70 минут и Тм= 90 минут соответственно.

Расчет скорости резания

при нарезании резцом

Где - коэффициент учитывающий условия обработки;

- общий поправочный коэффициент, учитывающий марку обрабатываемого материала, состояние поверхности обрабатываемой заготовки и вид инструмента;

-среднее значение периода стойкости инструмента

- глубина резания

- подача

Необходимые коэффициенты приведены в таблице 4

Расчет скорости резания при нарезании резьбы метчиками



Где - коэффициент учитывающий условия обработки;

- общий поправочный коэффициент, учитывающий марку обрабатываемого материала, состояние поверхности обрабатываемой заготовки и вид инструмента;

-среднее значение периода стойкости инструмента

- глубина резания

- подача

- диаметр получаемого отверстия после обработки

Необходимые коэффициенты приведены в таблице 5
Таблица 5

Обрабатываемый материал

Нарезание резьбы

Материал режущей части

Коэффициенты и показатели степени

Значение стойкости

инструмента











Сталь конструкционная

резцом

Т15К6

244

0.33

0.3

-

0.2

Т=70

метчиком




64.8

-

0.5

1.2

0.9

Т=90



м/мин скорость резания при нарезании резьбы резцом черновым

м/мин скорость резания при нарезании резьбы резцом чистовым

м/мин скорость резания при нарезании резьбы метчиком

Частота вращения шпинделя станка:



об/мин при резьбонарезании резцом черновым

об/мин при резьбонарезании резцом чистовым

об/мин при резьбонарезании метчиком

Выбираем токарно-винторезный станок модели 16К20 со стандартными частота-ми вращения шпинделя: 12,5; 16; 20; 25; 31,5; 40; 50; 63; 80; 100; 125; 160; 200; 250; 315; 400; 500; 600; 800; 1000; 1250; 1600;2000 об/мин.
Рассчитанные значения частот вращения шпинделя корректируем по паспорту станка и получаем

об/мин для чернового нарезания резцами

об/мин для чистового нарезания резцами

об/мин для нарезания метчиками

Далее рассчитываем действительную скорость резания с учетом откорректиро-ванного значения частоты вращения шпинделя:

а) для чернового нарезания резьбы резцом



м/мин

б) для чистового нарекания резьбы резцом



м/мин
в) для нарекания резьбы метчиками



м/мин
^ Расчет составляющих силы резания и эффективной мощности

Обрабатываемый материал

Нарезание резьбы

Материал режущей части

Для силы



n





Сталь конструкционная углеродистая




резцом

Т15К6

148

-0.15

0

0.75




метчиком

Р6М5












Расчет эффективной мощности при нарезании резьбы резцами ведут по тангенциальной составляющей силы резания Рz, (т.к. Pу=0, Рх=1-2%Pz. т.е. ей можно пренебречь).

а) для чернового нарекания резьбы резцом
Таблица 6

резцом

Н черновым резцом

Н чистовым резцом

Эффективную мощность при нарезании резьбы резцами рассчитаем при максимальной нагрузке т.е. при черновой обработке по формуле



кВт
Расчет эффективной мощности Nэф при нарезании резьбы метчиками ведут

по крутящему моменту Мкр









кВт
Расчет машинного времени
При нарезании резьбы резцами:



-длина обрабатываемой поверхности 20мм

- длина врезания

-выточки мм

-число проходов резца -2

- число заходов нарезаемой резьбы- 1

мин для резца

Машинное время при нарезании резьбы метчиками



где - - длина нарезаемой части -20 мм

- длина рабочей части 51 мм

мин

При анализе полученных расчетов делается вывод, что при нарезании резьбы выгоднее нарезать резцами, нежели метчиками.


Скачать файл (411.5 kb.)

Поиск по сайту:  

© gendocs.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации