Logo GenDocs.ru

Поиск по сайту:  

Загрузка...

Проектирование инструментов - файл Пояснительная записка.docx


Проектирование инструментов
скачать (7073.2 kb.)

Доступные файлы (11):

А2 Резец.cdw
А2 Резец.jpg4958kb.14.01.2010 22:24скачать
Державка резца.cdw
Державка резца.jpg2577kb.14.01.2010 22:20скачать
Пояснительная записка.docx875kb.14.01.2010 21:57скачать
Протяжка шлицевая.cdw
Протяжка шлицевая.jpg4273kb.14.01.2010 22:28скачать
Рабочий чертеж резца.cdw
Рабочий чертеж резца.jpg3100kb.14.01.2010 22:23скачать
Шевер.cdw
Шевер.jpg7166kb.14.01.2010 22:30скачать

содержание
Загрузка...

Пояснительная записка.docx

  1   2   3
Реклама MarketGid:
Загрузка...
Федеральное агентство по образованию

Ливенский филиал ГОУ ВПО Орёл ГТУ

Кафедра «Технология машиностроения»

Допустить к защите

«____»___________2009г.

КУРСОВАЯ РАБОТА

по дисциплине «Проектирование инструментов»

Проект выполнил студент Бурцев Игорь Викторович

Шифр 064270 группа 42-Т

Направление 150900

Курсовую работу защитил с оценкой_______________

Руководитель_____________ Миронова А.Л.

г. Ливны 2009 г.



Содержание

Введение……………………………………………………………….3

Проектирование круглого фасонного резца…………………………5

Анализ исходных данных…………………………………………5

Назначение инструмента………………………………………….6

Выбор и обоснование инструментального материала………......6

Обоснование элементов и параметров конструкции инструмента……………………………………………………….7

Коррекционный расчет фасонного резца………………………..8

Исследование геометрических параметров резца……………...11

Расчет профиля режущей кромки резца формирующей радиусные участки детали………………………….………………………...14

Устройство и принцип работы державки……………………….15

Заточка резца………………………………………………………17

Проектирование шлицевой протяжки……………………………….22

Анализ исходных данных…………………………………………22

Назначение инструмента………………………………………….22

Выбор и обоснование инструментального материала……….....23

Обоснование элементов и параметров конструкции инструмента……………………………………………………….24

Расчет шлицевой протяжки………………………………………26

Заточка протяжки…………………………………………………41

Проектирование дискового шевера………………………………….45

Анализ исходных данных…………………………………………45

Назначение инструмента………………………………………….45

Выбор и обоснование инструментального материала………......46

Обоснование элементов и параметров конструкции инструмента……………………………………………………….46

Расчет дискового шевера…………………………………………49

Заточка шевера……………………………………………………58

Заключение………………………………………………………..60

Список используемой литературы………………………………61



ВВЕДЕНИЕ

Обработка металлов режущими инструментами на станках в современном машиностроительном производстве занимает одно из главных мест в технологическом процессе изготовления изделий. Работа таких инструментов основана на использовании режущего клина. Клин, состоящий из двух поверхностей, сходящихся в острую кромку, может перемещаться относительно обрабатываемого металла — заготовки так, что одна поверхность клина будет давить на заготовку, а кромка разделять заготовку на две неравные части, меньшая из которых будет деформироваться, превращаясь в стружку. При этом деформация обрабатываемого материала сопровождается значительным выделением тепла и нагревом режущих элементов инструмента до очень высоких температур (до 600—1000° С и выше). Следовательно, режущие инструменты должны изготовляться из твердых, прочных и износостойких материалов. Такой процесс называется резанием. Взаимное перемещение, режущего клина и заготовки осуществляется в металлорежущем станке, где инструмент или заготовка может устанавливаться в дополнительные устройства – приспособления. Получение новых поверхностей путем деформирования поверхностных слоев материала с образованием стружки назовем обработкой резанием.

При обработке металла резанием в среднем 20% его превращается в стружку, поэтому опережающее развитие получают процессы изготовления деталей с малыми отходами (точное литье, обработка давлением). Однако обработка металлов режущими инструментами, особенно при изготовлении высокоточных деталей, остается одним из главных средств в машиностроении.

Для обеспечения процесса резания режущим инструментам придается определенная форма с соответствующими геометрическими параметрами режущей части в зависимости от вида, назначения и условий обработки.

К режущим инструментам относятся резцы, фрезы, протяжки, сверла, зенкеры, развертки, метчики, плашки, гребенки, долбяки, головки, круги, напильники и т. д. Однако каждый из этих инструментов независимо от вида, назначения и размеров имеет много общих геометрических и конструктивных элементов.

Режущие свойства инструмента зависят прежде всего от качества материала режущего клина. Сначала использовались для этого углеродистые стали, затем появились быстрорежущая сталь, твердые сплавы и минералокерамика. С применением новых материалов для инструмента повышалась скорость резания (с 0,4 м/с для быстрорежущей стали до 3,3 м/с для минералокерамики).

^ Заточка и доводка режущих инструментов — это важнейшие операции при изготовлении инструментов и восстановлении их 

режущих свойств в процессе эксплуатации. Эти операции выполняются с применением абразивных материалов.

Эффективность машиностроения можно повысить за счет изменения структуры парка металлообрабатывающего оборудования. Это достигается путем увеличения удельного веса автоматизированного оборудования, в том числе автоматических линий, станков с ЧПУ, роботизированных, оснащенной микропроцессорной и вычислительной техникой гибких автоматизированных комплексов, позволяющих быстро и эффективно перестраивать производство на выпуск новых изделий.

Эффективная эксплуатация указанного оборудования невозможна без создания совершенной инструментальной оснастки, обладающей повышенной надежностью, обеспечивающее экономическое, трудосберегающее использование прогрессивной дорогостоящей техники, что обуславливает все более возрастающую роль металлообрабатывающего инструмента. Поэтому специалисты, которым предстоит работать в металлообрабатывающих отраслях промышленности, должны уметь грамотно проектировать различные виды инструментов, в том числе и инструментальную оснастку для станков-автоматов, автоматических линий, станков с ЧПУ, быстропереналаживаемых технологических систем с учетом требований к обрабатываемым деталям, особенностям оборудования и эффективности производства.



1) Проектирование круглого фасонного резца.

1.1) Анализ исходных данных.

Необходимо спроектировать круглый радиальный фасонный резец для обработки детали, представленной на эскизе. Материал детали: сталь 30 (σв=500 МПа).

Рисунок 1.1. Чертеж заготовки

Обрабатываемая деталь представляет собой тело вращения и имеет 3 цилиндрических участка, 1 радиусный участок и 1 конический участок. Длина детали сравнительно небольшая и составляет 55 мм. Наибольший радиус детали 20 мм, наименьший – 12 мм. Материал детали: сталь 30.

Таблица 1 – Химический состав материала детали в %.

Si

Mn

Cu

As

Ni

S

C

P

Cr

0,17-0,37

0,5-0,8

0,25

0,08

0,25

0,04

0,27-0,35

0,035

0,25


Марганец (Г) увеличивает увеличивает твердость, износоустойчивость, стойкость против ударных нагрузок. Хром (Х) повышает твердость, коррозионностойкость. Кремний (С) повышает плотность слитка и предел текучести.

В качестве базовой точки принимаем точку минимального радиуса, точку 1. Остальная нумерация производится по порядку.

Деталь имеет 8 расчетных (узловых) точек .




^ 1.2) Назначение инструмента.

Фасонные резцы применяются для обработки поверхностей сложного профиля на станках токарной группы и реже на строгальных или долбежных станках в условиях серийного и массового производства. Как правило, они являются специальными инструментами, предназначенными для обработки одной детали. Фасонные резцы обеспечивают строгую идентичность обработанных деталей, большое количество переточек, высокие общую и размерную стойкость, совмещение предварительной и окончательной обработки, простоту установки и наладке на станке, что делает их незаменимыми и в автоматизированном производстве, особенно на токарных автоматах.

^ 1.3) Выбор и обоснование инструментального материала.

Для производства круглого фасонного резца принимаем быстрорежущую сталь Р6М5Ф3. Быстрорежущая сталь имеет более высокие режущие свойства, чем, например, легированные инструментальные стали. Быстрорежущие стали, являются основными сталями при изготовлении инструментов. Из этих сталей делают около 70% лезвийных инструментов. (стр. 115,[8])

Таблица 1.1 – Химический состав стали Р6М5Ф3.

C

Si

Mn

Ni

S

P

Cr

Mo

W

V

Co

0.95-1.05

До 0.5

До 0.5

До 0.4

До 0.025

До 0.03

3.8-4.3

4.8-5.3

5.7-6.7

2.3-2.7

До 0.5

Физико-механические свойства Р6М5Ф3:

– плотность ρ=8,15 г/см3 ;

– твердость после отжига НВ 269;

– твердость после закалки и отпуска 65 HRCэ;

– температура закалки 12200С ;

– температура отпуска 5500С;

– теплостойкость 6300С.

Так как в данной стали содержание ванадия достигает 3% , значит у данного материала повышенная износостойкость, что дает определенные 

преимущества перед другими марками и, соответственно, повышает выносливость изготовляемого из него инструмента.

Режущие свойства быстрорежущей стали, во многом определяются объемом основных карбидообразующих элементов.

^ 1.4) Обоснование элементов и параметров конструкции инструмента.

Рисунок 1.2. Конструктивные размеры круглого фасонного резца

1) Общая длинна круглого фасонного резца:

Lр=lд+b+b1+a,

где lд – длинна детали; lд=50 мм, b – ширина режущей кромки под отрезание; b=5 мм, b1 – перекрытие режущей кромки под отрезание; b1=2 мм, с –ширина концевой режущей кромки; a=3 мм.

Lp=50+5+2+3=60 мм.

2) Параметры зубчатых рифлений:

z=32…36. Принимаем z=36.

3) Наружный диаметр резца:

Наружный диаметр резца выбирается в зависимости от tmax.

tmax=dmax-dmin2=20-122=4 мм

4) Конструктивные размеры круглого фасонного резца принимаем в зависимости от глубины профиля детали (табл. 3.5, стр. 84 [1]).



Таблица 1.2. Габаритные размеры профиля резца.

Глубина профиля изделия

Размеры резца

Размеры рифлений

Dн(h8)

d0(H7)

r

l1

d1

l

До 4

30

10

1

12

20

3

^ 4) Выбор углов в базовых точках:

Передний угол γ и задний угол α зависят от свойств обрабатываемого материала (сталь 30), затачивания передней поверхности резца и его установки относительно центра заготовки на величину h. Принимаем γ=25°, α=10° по таблице 3.3 стр.81, [1]. Приведенные значения γ и α относятся только к наружным точкам профиля резца. С приближением к центру заготовки дискового фасонного резца передний угол уменьшается, а задний — увеличивается. Размеры рабочей части и высота профиля резца соответствует профилю, который получается в пересечении фасонной поверхности с передней поверхностью резца. На одном из торцов круглого фасонного резца выполнены зубцы, которые служат для закрепления резца в резцедержателе станка и при заточке.

^ 1.5 Коррекционный расчет круглого фасонного резца.

1) Определяем сумму переднего и заднего углов базовой точки резца:

ψБ=αБ+γБ

ψБ=10o+25o=35o

2) Определяем смещение передней грани круглого фасонного резца относительно его оси в плоскости нормальной передней поверхности:

H=Rmax∙sinψБ

Rmax=Dн2=302=15 мм

H=15∙sin35o=8.6036 мм.

3) Рассчитываем высоту установки оси круглого фасонного резца относительно оси детали:

hр=Rmax∙sinαБ

hр=15∙sin10o=2.6047 мм.


4) Определяем положение вершины круглого фасонного резца относительно центра заготовки в плоскости параллельной к передней поверхности резца:

hи=r1∙sinγБ

hи=6∙sin25o=2.5357 мм.

5) Определяем расстояние от центра заготовки до базовой точки резца в плоскости его передней поверхности:

AБ=r1∙cosγБ=6∙cos25o=5.4378 мм.

6) Рассчитываем расстояние от центра круглого фасонного резца в плоскости его передней поверхности:

BБ=Rmax∙cosψБ

BБ=15∙cos35o=12.2873 мм.

7) Определяем значение переднего угла в i-ой точке профиля:

γi=arcsin⁡hиri

γ1,2,8=arcsin2.53576=25o

γ5=arcsin2.53576.5=22o57'40''

γ3,4=arcsin2.53578=18o28'45''

γ6,7=arcsin2.535710=14o41'19''

8) Определяем расстояние от центра заготовки до i-ой точки резца в плоскости его передней поверхности:

Ai=ri∙cosγi

A1,2,8=6∙cos25o=5.4378 мм.

A5=6.5∙cos22o57'40''=5.9850 мм.

A3,4=8∙cos18o28'45''=7.5875 мм.

A6,7=10∙cos14o41'19''=9.6732 мм.

9) Определяем расстояние от i-ой точки до базовой точки резца в плоскости его передней поверхности:

Ci=Ai-AБ

C1,2,8=5.4378-5.4378=0 мм.

C5=5.9850-5.4378=0.5472 мм.

C3,4=7.5875-5.4378=2.1497 мм.

C6,7=9.6732-5.4378=4.2354 мм.

10) Рассчитываем расстояние от центра круглого фасонного резца до i-ой точки резца в плоскости его передней поверхности:

Bi=BБ-Ci

B1,2,8=12.2873-0=12.2873 мм.

B5=12.2873-0.5472=11.7401 мм.

B3,4=12.2873-2.1497=10.1376 мм.

B6,7=12.2873-4.2354=8.0519 мм.

11) Рассчитываем угол определяющий сумму переднего и заднего углов в i-ой точке:

ψi=arctgHBi

ψ1,2,8=arctg8.603612.2873=35o

ψ5=arctg8.603611.7401=36o14'07''

ψ3,4=arctg8.603610.1376=40o19'14''

ψ6,7=arctg8.60368.0519=46o53'49''

12) Определяем радиус кривизны круглого фасонного резца в i-ой точке:

Ri=Hsinψi

R1,2,8=8.6036sin35o=15 мм.

R5=8.6036sin36o14'07''=14.5552 мм.

R3,4=8.6036sin40o19'14''=13.2964 мм.

R6,7=8.6036sin46o53'49''=11.7837 мм.

13) Рассчитываем задний угол резца в i-ой точке:

αi=ψi-γi

α1,2,8=35o-25o=10o

α5=36o14'07''-22o57'40''=13o16'27''

α3,4=40o19'14''-18o28'45''=21o50'29''

α6,7=46o53'49''-14o41'19''=32o12'30''
^ 1.6) Исследование геометрических параметров резца.

При проектировании резца задают передний угол γ (в зависимости от твердости обрабатываемого материала) и задний угол α. Выбирают обрабатываемый минимальный радиус заготовки в плоскости перпендикулярной оси заготовки. Углы γ и α являются радиальными и их значение изменяется для каждой точки профиля резца, радиус которого меньше максимального радиуса резца.

Вычисляем передние углы:

tgγNi=tgγPi∙sinφi

tgγN1=tg25o∙sin90o=0.4663; γN1=25o.

tgγN2=tg25o∙sin180o=0; γN2=0o.

tgγN3=tg18o28'45''∙sin90o=0.3342; γN3=18o28'45''.

tgγN4=tg18o28'45''∙sin106o=0.3212; γN4=17o48'33''.

tgγN5=tg22o57'40''∙sin90o=0.4237; γN5=22o57'40''.

tgγN6=tg14o41'19''∙sin90o=0.2621; γN6=14o41'19''.

tgγN7=tg14o41'19''∙sin128o=0.2066; γN7=11o40'16''.

tgγN8=tg25o∙sin180o=0; γN8=0o.

tgγ'Ni=tgγPi∙sinφi'

tgγ'N1=tg25o∙sin180o=0; γ'N1=0o.

tgγ'N2=tg25o∙sin90o=0.4663; γ'N2=25o.

tgγ'N3=tg18o28'45''∙sin180o=0; γ'N3=0o.

tgγ'N4=tg18o28'45''∙sin90o=0.3342; γ'N4=18o28'45''.

tgγ'N5=tg22o57'40''∙sin90o=0.4157; γ'N5=22o57'40''.



tgγ'N6=tg14o41'19''∙sin115o=0.2376; γ'N6=13o21'51''.

tgγ'N7=tg14o41'19''∙sin90o=0.2621; γ'N7=14o41'19''.

tgγ'N8=tg25o∙sin51o=0.3624; γ'N8=19o55'11''.

Вычисляем задние углы:

tgαNi=tgαPi∙sinφi

tgαN1=tg10o∙sin90o=0.1763; αN1=10o.

tgαN2=tg10o∙sin180o=0; αN2=0o.

tgαN3=tg21o50'29''∙sin90o=0.4008; αN3=21o50'29''.

tgαN4=tg21o50'29''∙sin106o=0.3787; αN4=20o44'31''.

tgαN5=tg13o16'27''∙sin90o=0.2359; αN5=13o16'27''.

tgαN6=tg32o12'30''∙sin90o=0.6299; αN6=32o12'30''.

tgαN7=tg32o12'30''∙sin128o=0.4964; αN7=26o23'58''.

tgαN8=tg10o∙sin180o=0; αN8=0o.

tgα'Ni=tgαPi∙sinφi'

tgα'N1=tg10o∙sin180o=0; α'N1=0o.

tgα'N2=tg10o∙sin90o=0.4663; α'N2=10o.

tgα'N3=tg21o50'29''∙sin180o=0; α'N3=0o.

tgα'N4=tg21o50'29''∙sin90o=0.4018; α'N4=21o50'29''.

tgα'N5=tg13o16'27''∙sin90o=0.2359; α'N5=13o16'27''.

tgα'N6=tg32o12'30''∙sin115o=0.5709; α'N6=29o42'27''.

tgα'N7=tg32o12'30''∙sin90o=0.6299; α'N7=32o12'30''.

tgα'N8=tg10o∙sin51o=0.1370; α'N8=7o48'09''.



Рисунок 1.3. График исследования геометрических параметров резца вдоль режущей кромки.



^ 1.7) Расчет профиля режущей кромки резца формирующей радиусный участок детали.

Рисунок 1.4. Радиусный участок профиля детали.

Рассчитываем координаты центра дуги:

XД=a2Y1-b2Y2c

YyД=b2X1-a2X2c

где X1 и Y1 – координаты точки профиля резца, расположенной в середине радиального участка; X2 и Y2 – координаты точки профиля резца расположенной на конца радиусного участка; a, b, c – вспомогательные величины определяемые из соотношений: a=X2+ Y2, b=X1+ Y1, c=2X2Y1-X1Y2;

a=3,43+14,83=18,26 мм, b=2,43+6,81=9,24 мм, c=23,43∙6,81-2,43∙14,83=-12,6786 мм.

XД=18,262∙6,81-9,242∙14,83-12,6786=-79,2274 мм.

YД=9,242∙2,43-18,262∙3,43-12,6786=73,8401 мм.

Определяем радиус заменяемой окружности:

RД=XД2+YД2 (22)

RД=(-79,2274)2+73,84012=114.8392 мм.



Расчет профиля режущей кромки резца формирующей конический участок детали.

Рисунок 1.5. Конический участок профиля детали.

Рассчитываем высотный размер участка режущей кромки, формирующего конический участок детали, определяемый в нормальной к задней поверхности резца плоскости с учетом размеров, полученных при коррекционном расчете:

Ti = |RкRн|

где Rк и Rн – радиусы резца соответственно в конечной и начальной точках рассматриваемого участка профиля режущей кромки;

T7 = |10 – 6| = 4 мм.

Рассчитываем угол профиля рассматриваемого участка режущей кромки фасонного резца:

φti = arctg(XKi / Ti)

где XКi – длина рассматриваемого конического участка;

φt7 = arctg(XK / T7) = arctg(5/4) = 51°20’.

^ 1.8) Устройство и принцип работы державки.

Для установки, регулирования и крепления фасонных резцов на станках могут быть применены державки разнообразных конструкций в зависимости от типов станка и резца, удобства и возможности размещения его на суппорте, наличия различных механизмов регулирования положения резца относительно детали и т. д.

Державки фасонных резцов различают: 1) по типу станка, на котором они применяются; 2) по способу крепления их на станке; 3) по типу фасонных 

резцов, закрепляемых в них; 4) по способу закрепления резцов в державке; 5) по способу регулирования резцов относительно детали.

В первой группе выделяют державки для токарных и токарно-револьверных станков, а также для автоматов и многорезцовых полуавтоматов.

Все державки фасонных резцов закрепляют на суппортах, в резцедержателях суппортов или на револьверных головках. В соответствии с этим выделяют державки, закрепляемые: а) болтами в резцедержателе токарного или токарно-револьверного станка за хвостовик прямоугольного или квадратного сечения; такой способ крепления аналогичен креплению простых токарных резцов; б) болтами в револьверной головке токарно-револьверных станков за хвостовик круглого сечения; в) на суппортах автоматов и многорезцовых полуавтоматов с помощью болтов с квадратной головкой, входящей в Т-образные пазы суппорта; г) за ласточкин хвостовик; д) с помощью центрального болта резцедержателя токарного или токарно-револьверного станка (при снятом резцедержателе); е) на переходных плитах с помощью болтов с квадратной головкой, входящей в Т-образные пазы переходной плиты; такой способ крепления применяется на токарных или токарно-револьверных станках при снятом поперечном суппорте; вместо поперечного суппорта укрепляется переходная плита для крепления державки.

Различают державки для закрепления: а) круглых и винтовых резцов; б) призматических тангенциальных резцов; в) призматических радиальных резцов.

Резцы фиксируются с помощью: 1) штифта установочной зубчатой шайбы, входящего в соответствующее отверстие на резце; 2) зубчатого венца, изготовленного на торце регулировочного сектора и на торцовой поверхности резца; 3) регулировочной шпонки и шпоночных пазов в резце и опорном болте. Использование зубчатого венца в механизме фиксаций позволяет производить грубую регулировку положения вершины резца по высоте центра обрабатываемой детали. Наиболее рациональным является первый способ фиксации с помощью штифта установочной шайбы, потому что он исключает необходимость изготовления зубчатого венца на резце и, следовательно, уменьшает стоимость резца. Однако, для проектируемого фасонного резца будем использовать второй способ фиксации – с помощью зубчатого венца.

Различают державки, допускающие: а) регулировку резца по высоте центра детали; б) регулировку положения оси резца или базы крепления относительно оси детали (параллельно или под заданным углом); в) регулировку на диаметр обрабатываемых деталей; г) перемещение резца в направлении оси детали; д) качание резца на заданную величину.

Проанализировав полученные данные , для проектируемого круглого фасонного резца выбираем двухопорную державку для работы на автоматах широкими круглыми резцами.



Резец устанавливается на опорный болт 2, который закреплен на двух опорах, одна из которых может перемещаться по направляющей шпонке 4, укрепленной на подвижной опоре 3 с помощью штифта. Регулировка положения резца осуществляется регулировочным винтом 6.
Рисунок 1.6. Двухопорная державка для круглых фасонных резцов: 1-корпус; 2-опорный болт; 3-подвижная опора; 4-шпонка; 5-регулировочный сектор; 6-регулировочный винт.
^ 1.9) Заточка резца.

Заточка резцов производится в основном на точильно-шлифовальных и универсально-заточных станках.
При заточке на точильно -шлифовальных станках резец устанавливают на поворотный столик или подручник, а затем вручную прижимают к шлифовальному кругу обрабатываемой поверхностью. Для равномерного износа круга резец необходимо перемещать по столику или подручнику относительно рабочей поверхности круга.
При заточке резца по задним поверхностям столик или подручник поворачивают на заданный задний угол. Резец кладут на столик или подручник опорной поверхностью так, чтобы режущая кромка располагалась параллельно рабочей поверхности круга.
Переднюю поверхность резца чаще всего затачивают боковой поверхностью круга, при этом резец базируется боковой поверхностью на подручнике, который располагается горизонтально. Переднюю поверхность можно затачивать и периферией круга, однако такой способ менее удобен.
Резцы на точильно-шлифовальных станках затачиваются абразивными кругами прямого профиля, диаметр которых зависит от модели станка. При заточке периферией круга прямого профиля поверхности резцов получаются не плоскими, а вогнутыми, но величина этой вогнутости при диаметре круга 300—400 мм незначительна. На новых моделях станков применяются также круги формы ПВ.


Круг должен вращаться в направлении от режущей кромки в тело резца. Это правило должно соблюдаться при заточке и доводке всех видов инструмента, так как в этом случае получается более высокое качество режущей кромки — меньшая шероховатость и незначительные выкрашивания (особенно для твердосплавного инструмента).
При заточке резцов на точильно-шлифовальных станках можно строго ограничить только характеристику круга и его скорость. Подачи на глубину шлифования и продольная выполняются вручную и полностью зависят от квалификации заточника. С увеличением скорости вращения круга повышается производительность процесса обработки, но при этом возрастает опасность появления прижогов при заточке резцов из быстрорежущей стали и трещин при заточке твердосплавных резцов.

Резцы на универсально-заточном станке могут затачиваться шлифовальными кругами чашечной формы (цилиндрической или конической) или кругами прямого профиля.
При заточке чашечными кругами шлифование производится торцом круга, а при заточке кругами прямого профиля — периферией круга. Шлифование торцом круга повышает производительность процесса заточки, а также снижает удельный расход абразивного материала и шероховатость заточенной поверхности по сравнению с обработкой периферией круга. Шлифование торцом круга является основным способом заточки резцов как на универсально-заточных, так и на специальных станках для заточки резцов.
При заточке на универсально-заточном станке резцу придают два движения: возвратно-поступательное перемещение вдоль рабочей поверхности круга (продольная подача—Snp) и перемещение на круг (подача на глубину шлифования — t). Оба эти движения осуществляются столом станка.

Подача на глубину шлифования может производиться на двойной или одинарный продольный ход стола относительно круга. При подаче на двойной ход стола съем после прямого хода больше, чем после обратного. Соотношение между величинами съема после прямого и обратного ходов зависит от жесткости технологической системы. Чем выше жесткость, тем больше разница в съеме между прямым и обратным ходами.
Однако на универсально-заточных станках резцы обычно затачиваются с подачей на двойной ход стола, так как подачу на одинарный ход при ручном управлении практически осуществить труднее.
Следует отметить, что процесс резания при подаче на двойной или 

одинарный ход стола сопровождается ударом, так как врезание круга происходит сразу на всю глубину шлифования. Это приводит к образованию завалов на затачиваемой поверхности и появлению значительных колебаний в технологической системы.
Поэтому при автоматизации процесса заточки целесообразно применять непрерывную подачу, которая характеризуется скоростью перемещения инструмента на глубину резания (мм/мин). В этом случае круг плавно врезается в обрабатываемый материал и съем при прямом и обратном ходах стола одинаков. При автоматизации процесса заточки непрерывная подача обеспечивает повышение производительности процесса шлифования, снижение удельного расхода круга и уменьшение шероховатости обрабатываемой поверхности.
При заточке на универсально-заточном станке резцу придается возвратно-поступательное движение относительно шлифовального круга (продольная подача). При этом резец может находиться постоянно в контакте с рабочей поверхностью круга или при каждом ходе выходить из контакта с кругом. В первом случае процесс резания является непрерывным, а во втором — прерывистым.
При непрерывном шлифовании нет холостых пробегов резца, что приводит к повышению производительности процесса заточки по сравнению с прерывистым шлифованием.
К недостаткам заточки с прерывистым контактом следует также отнести наличие ударов в момент входа резца в контакт, которые вызывают в технологической системе колебания (вибрацию).
Характерной особенностью заточки с прерывистым контактом является многократный циклический нагрев и охлаждение поверхностного слоя инструмента, что способствует образованию трещин при обработке твердосплавного инструмента. При непрерывном шлифовании затачиваемая поверхность нагревается до больших температур по сравнению с прерывистым шлифованием, так как не происходит охлаждения при холостых пробегах.
Поэтому при непрерывной заточке резцов из быстрорежущей стали повышается опасность образования прижогов. Однако при непрерывном шлифовании отсутствует цикличный нагрев и охлаждение поверхностного слоя, что уменьшает опасность образования трещин в твердосплавном инструменте.


Сопоставление особенностей этих методов показывает, что при заточке твердосплавного инструмента наиболее целесообразно применять шлифование с непрерывным контактом, а при заточке инструмента из быстрорежущей стали — шлифование с прерывистым контактом.
На универсально-заточном станке можно производить заточку и доводку резцов абразивными и алмазными кругами и ограничивать режимы обработки. Поэтому технологический процесс заточки резцов на универсально-заточном станке является типовым. Принципы его построения — порядок операций, выбор шлифовальных кругов и режимов обработки — можно использовать и при заточке резцов на специальных станках.

Рисунок 1.5. Схема заточки круглого фасонного резца.

Ось круглого резца должна быть расположена относительно плоскости вращения режущих кромок шлифовального круга на расстоянии rк= Н.

Характеристику круга и режимы заточки резца принимаем по табл. 143, [3].

^ Характеристика круга:

Форма круга – коническая чашка, которая облегчает подвод затачиваемого инструмента к рабочей поверхности круга;

Материал круга – электрокорунд 23А (белый);

Зернистость – 20 (шлифзерно);



Твердость – М3 – мягкая;

Связка – керамическая К1 – неорганическая огнеупорная и химически стойкая связка, а абразивный инструмент приготовленный на ней обладает большой производительностью, хорошо сохраняет профиль рабочей кромки, не боится бумаги.

^ Режимы заточки:

Скорость круга – Vк = 24 м/с;

Продольная подача – Sпр = 0,04 м/с;

Подача на глубину – t = 0,03 мм/дв.ход.


2) Проектирование шлицевой протяжки.

^ 2.1) Анализ исходных данных.

Спроектировать протяжку для обработки шлицевого отверстия D-12×92×98H8×6D9 ГОСТ 1139-80, длина обрабатываемой поверхности L=75 мм. Материал детали: сталь 30ХГС (σВ=1050 МПа). Шероховатость поверхности после обработки Ra=2.5 мкм.

Шлицевое отверстие D-12×92×98H8×6D9.

D – центрирование производится по наружному диаметру.

z=12 – число шлицев.

d=92 мм – внутренний диаметр шлицев. Назначаем предельные отклонения d=92H7+0,035

D=98 мм - наружный диаметр шлицев. Назначаем предельные отклонения D=98H8+0.054

b=6 мм – ширина шлицев.

Материал детали: сталь 30ХГС.

Таблица 2.1. Химический состав материала детали.

C

Si

Mn

Ni

S

P

Cr

Cu

0.28-0.35

0.9-1.2

0.8-1.1

до 0.3

до 0.035

до 0.035

0.8-1.1

до 0.3

Марганец (Г) увеличивает увеличивает твердость, износоустойчивость, стойкость против ударных нагрузок. Хром (Х) повышает твердость, коррозионностойкость. Кремний (С) повышает плотность слитка и предел текучести.

Этот материал обладает ограниченной свариваемостью (сварка возможна при подогреве до 100-120 град. и последующей термообработке) и склонностью к отпускной хрупкости.

Предел прочности детали σв = 1100 МПа.


^ 2.2) Назначение инструмента.

Протяжки являются многозубыми металлорежущими инструментами, осуществляющими снятие припуска без движения подачи за счет превышения высоты или ширины последующего зуба по отношению к высоте или ширине предыдущего. Они применяются для чистовой обработки различных по форме внутренних и наружных поверхностей деталей. Протяжки – узкоспециализированный инструмент, предназначенный для 

обработки одной и, редко, нескольких деталей, мало отличающихся размерами. из-за высокой стоимости их применение эффективно в массовом и серийном производстве.

^ 2.3) Выбор и обоснование инструментального материала.

Для изготовления шлицевой протяжки рекомендуется применять быстрорежущие стали. Это позволяет повысить подачу на зуб протяжки, что позволяет применять протяжку меньшей длины. Можно применять протяжку меньшей длины. Можно применять легированную инструментальную сталь ХВГ. Она значительно дешевле быстрорежущих сталей, но при ее применении придется применять маленькую подачу на зуб, что значительно увеличивает длину протяжки и возникает необходимость проектировать комплект шлицевых протяжек, что увеличит стоимость обработки в массовом и крупносерийном производствах. Для снижения стоимости протяжки, можно режущую часть выполнить из быстрорежущей стали, а хвостовик – из конструкционной стали, а конструкцию протяжки сделать сварной.

Для заданной протяжки выбираем быстрорежущую сталь нормальной красностойкости Р6М5 (стр. 115,[8]). После однократной закалки и отпуска твердость данной стали должны быть не менее 63НRC.
  1   2   3



Скачать файл (7073.2 kb.)

Поиск по сайту:  

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