Проектирование и расчет режущего инструмента

Курсовая работа

В производственной деятельности инженеров — машиностроителей важное место занимает конструкторская работа. Данная курсовая работа помогает в закрепление полученных в перину обучения практических и теоретических навыков.

В процессе выполнения курсовой работы изучались инструменты и их использование на практике.

Расчет курсового проекта велся по четырем видам инструмента: призматический фасонный резец, червячная фреза для обработки шлицевого вала, канавочная фреза для обработки спирального сверла, комплект протяжек для обработки наружных поверхностей детали. Данная курсовая работа выполнялась на ЭВМ с использованием специальных программ.

ЗАДАНИЕ НА КУРСОВУЮ РАБОТУ

Вариант 2/50

Выполнить расчет и конструирование по исходным данным варианта

Материал деталиТип производства, Сталь 40ХГМассовый

Комплект протяжек для обработки наружных поверхностей детали по эскизу 2Эскиз 2 Обработка кругом L,

ммH,

мм,

ммМатериал

деталиТип производства

+0.5

1.ПРОЕКТИРОВАНИе ФАССОННЫХ РЕЗЦОВ, .1 ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Фасонные резцы в отличии от токарных представляют собой специальный инструмент. Форма режущего лезвия определяется формой обрабатываемого изделия (формой профиля обрабатываемой поверхности).

Этот инструмент обеспечивает высокую точность, производительность, а так же увеличенное число переточек по отношению к другим резцам. заточка производиться по передней поверхности.

Все это делает его незаменимым при обработке деталей на токарном, токарно-револьверном полуавтомате и автоматах.

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

Преимущества:

  • Высокая точность получения детали (4-5 классы точности.),= 1,6-1,8 мкр., 5-7 квалитеты;
  • Идентичность формы, причем точность фасонного резца на один-два класса выше детали;
  • Высокая производительность обработки за счет экономии времени —

обрабатываются одновременно все участки фасонного профиля детали;

  • Большой срок службы — за счет увеличения количества переточек (по передней поверхности);
  • Применение фасонных резцов не требует высокой квалификации рабочего.

Фасонные резцы квалифицируются:

  • По форме:
  • стержневые, применяются на универсальных токарных станках;
  • круглые дисковые, для наружной и внутренней обработки;
  • призматические, используются только для наружной обработки, и обеспечивают более высокую точность обработки, применяются для обработки менее жестких деталей.
  • По направлению подачи относительно обрабатываемой поверхности:
  • радиальные;
  • тангенциальные.
  • По способу изготовления:
  • цельные;
  • сварные, с пластинками из твердого сплава.
  • По расположению оси отверстия дискового или базы крепления призматических резцов относительно оси детали:
  • с параллельным расположением оси отверстия и базы крепления;
  • наклонные.
  • По характеру производящей поверхности:

круглые резцы с кольцевыми или винтовыми образующими.

6 стр., 2750 слов

Точность механической обработки деталей машин

... то получим кривую распределения размеров, которая характеризует точность обработки деталей. Случайные погрешности в размерах обрабатываемых деталей подчиняются закону нормального распределения, который графически изображается ... в зависимости от условий работы детали в изделии. Допуск на погрешность обработки позволяет выполнять размеры сопрягаемых деталей в заранее установленных пределах. ...

При изучении исходных данных следует обратить особое внимание на требуемую точность обработки детали, 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 32 мм 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 λ¹0, когда передняя грань наклонена к оси резца, с целью 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 производится 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 детали, 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.

10 стр., 4961 слов

Выбор и способы получения заготовок деталей машин

... К металлическим заготовкам относятся: Прокат из стали и цветных металлов простых и сложных профилей в виде прутков и труб; поковки; листовая штамповка; отливки. Большинство деталей типа валов, ... в особо трудных условиях, требуют применения более дорогих металлов или сложной обработки. Сварные заготовки следует использовать при конструкции детали с выступающими частями, когда для ее изготовления ...

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 1.1 — Коды материалов

МатериалКодМедь, алюминий1Сталь автоматная2Сталь легированная3Чугун4Сталь углеродистая5Бронза, латунь, свинец6

Таблица 1.2 — Код вида обработки

Вид обработкиКодНаружная1Внутренняя-1

Таблица 1.3 — Код типа обработки

Тип резцаКодКруглый1Призматический-1

Согласно варианту задания выбирается наружный код, и вноситься в исходные данные.

3 ПОДГОТОВКА ИСХОДНОЙ ИНФОРМАЦИИ

Сложность составления исходной информации заключается в описании профиля детали (рис.1,а), который может иметь различную конфигурацию.

Профиль детали целесообразно описать в системе координат Х-У таким образом, чтобы ось Х совпадала с осью детали, а начало координат располагалось в правой торцевой плоскости (рис.1,б).

Профиль детали расчленяются на элементарные участки, описываемые одним уравнением вида .

В свою очередь каждый элементарный участок характеризуется совокупностью параметров:

  • где х1,у1 — координаты начала элементарного участка;
  • х2, у2 — координаты конца этого участка, Р — совокупность параметров, характеризующих уравнение участка. Например, для окружности:

где х0, у0 — координаты центра воображаемой окружности для случая криволинейного элементарного участка, Rуч — ее радиус.

Исходной информацией являются и такие величины, наибольший и наименьший диаметр детали, диаметр резца, тип резца (код), вид обработки (код), передний угол (величина смещения центров h0 для случая круглого резца),задний угол , шаг профиля, материала 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)) заносятся в числовом виде с указанной размерностью. С целью сокращения объема первого массива графа 10 используется для характеристики заданного угла обоих типов резцов. Для призматического резца этой характеристикой является конкретное значение угла , а для круглого величина смещения h0. значение DA