Режущий инструмент

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

 

 

 

 

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°	w°	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, R_а=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 λ 0, 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.