Автор работы: Пользователь скрыл имя, 10 Декабря 2012 в 00:06, курсовая работа
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.
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
В окне "Профиль фрезы " нажмите кнопку Принять.
- В окне "Углы зубьев " нажмите кнопку Принять.
Расчет конструкции
- В окне "Геометрия зубьев " задайте следующие параметры:
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
2.1.19 Создание документации.
В менеджере библиотек выбрать создание документации. Открываем только что созданный файл /в своей папке/, - документация создана, жмем «ОК».
2.2 Результаты расчета профиля фрезы
(Прямобочный шлицевой вал, серия шлицев - средняя)
Выполнил ст. гр. МТ 14-1 Жевлоченко Д. А.
03.11.07г.
Время
10:07:00
Обозначение…………………………………………………
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………………………………
Толщина шлица……………………………………………………..3(
Мин. высота прямолинейного участка……………………………….1,471314 мм.
Способ центрирования…………………………
Количество шлицев…………………………………
Радиус скругления впадины…………………………………………………...0 мм.
Диаметр начальной окружности…………………………
Результаты расчета
Мин. высота прямолинейного
участка(фреза)………………………...1,
Угол гамма……………………………………………………
Расчетный внешний диаметр………………………………………
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,
Большая дуга
Координата по X……………………………………………………………….0 мм.
Координата по Y……………………………………………………………….0 мм.
Радиус дуги R…………………………………………………………………..0 мм.
Высота усика………………………………………………
Толщина усика…………………………………………………………0,
Угол профиля усика………………………………
Шаг зубьев фрезы в норм,
сечении…………………………………...14,
Толщина зубьев на нач. линии……………………………………….12,038743 мм.
Ширина канавки…………………………………………
Глубина канавки……………………………………………………….0
Полная высота зубьев………………………………………………….4,
Диаметр уступа………………………………………………………………
Угол фланка…………………………………………………
Класс точности фрезы…………………………………………………………….А
Серия шлицев………………………………………………………..н
Толщина зуба на вершине……………………………………………10,
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……………………………………………………...
Высота фланка от нач. линии………………………………………...-0,
Толщина зуба у фланка………………………………………………12,
Высота фланка от вершины……………………………………………….1,
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,
Число стружечных канавок…………………………………………………..10 мм.
Угол канавки………………………………………………
Скругление канавки………………………………
Величина затылования…………………………
Величина двойного затылования……………………………………………8,
Глубина канавки……………………………………………………………
Длина шлифованой части зубьев…………………………………….10,471975 мм
Толщина зуба во впадине
канавки…………………………………...20,
Средний диаметр фрезы……………………………………………
Диаметр канавки……………………………………………………………
Диаметр буртика……………………………………………………………
Длина фрезы…………………………………………………………………
Внешний диаметр фрезы……………………………………………
Длина буртика……………………………………………………………
Длина посадочного отверстия………………………
Угол винтовой линии
резьбы………………………………………………….2°
Шаг фрезы по оси ……………………………14,968595 мм.
Проекция шага на ось …………………………..14,931589 мм.
Параметры посадочного отверстия
Диаметр посадочного отверстия ……………………
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,
Доп. отк. осевого шага
между зубьями…………………………………….0,
Шероховатость посадочного отверстия Rа……………………………………0,32
Шероховатость передней поверхности Rа…………………………………….0,63
Шероховатость задней боковой
поверхности Rа……………………………...0,
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……………………………………..6
3 ПРОЕКТИРОВАНИЕ ДИСКОВЫХ ФАСОННЫХ ФРЕЗ
3.1 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.
3.2 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-
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.
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
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
3.3.3.5 Проблема точности