Режущий инструмент 3 (стр. 1 из 3)
Содержание
1 Проектирование фасонного резца. 8
1.1 Исходные данные на проектирование:8
1.2 Определение размеров конструктивных элементов фасонного резца. 8
1.3 Определение углов режущей части резца. 10
1.4 Аналитический расчет профиля фасонного резца.11
1.5 Графический расчет профилей фасонных резцов. 14
2 Проектирование червячной модульной фрезы.. 16
2.1 Исходные данные на проектирование:16
2.2 Расчет червячной модульной фрезы.. 16
Цель данного курсового проекта является расчет и конструирование инструмента для обработки деталей заданного профиля.
По форме и конструкции фасонные резцы делят на круглые (дисковые) призматические и стержневые. Призматические резцы отличаются от стержневых лучшими режущими свойствами и более высокой точностью обработки. Круглые резцы более технологичны в изготовлении и допускают большее число заточек. Эти резцы имеют кольцевые и винтовые образующие. Материалом для круглых фасонных резцов служит преимущественно быстрорежущая сталь. Для экономии быстрорежущей стали призматические резцы могут быть выполнены сварными. Резцы с пластинами из твердых сплавов применяют реже, чем резцы из быстрорежущей стали, вследствие значительной трудности шлифования их профиля и меньшего допустимого числа заточек.
Для закрепления круглых фасонных резцов в державку у торцовых поверхностей этих резцов предусматривают рифления, отверстия под штифт или пазы на торце. Круглые фасонные резцы закрепляют также затяжкой (благодаря силе трения).
Конструктивные и габаритные размеры фасонных резцов можно выбирать в зависимости от наибольшей глубины профиля изготовляемой фасонной детали.
Геометрические элементы лезвия фасонных резцов зависят от материала заготовки и подачи.
Круглые резцы для внутреннего фасонного растачивания, вследствие малых габаритных размеров, могут быть выполнены с хвостовиком, цельными или сварными. Для облегчения ввода резца в отверстие верхнюю часть резца срезают под углом 50°. Максимально допустимый диаметр резца не должен превышать 0,8d отверстия.
Для крепления фасонных резцов на станках могут быть применены державки и приспособления разнообразных конструкций, в зависимости от того, возможно ли их размещение на суппортах станков и каковы размеры посадочных мест, допустимые силы резания, а также погрешности, допущенные при установке и регулировании режущей кромки, относительно высоты центра заготовки.
Профиль фасонного резца, как правило, не совпадает с профилем исходной заготовки. Поэтому эти профили необходимо скорректировать. Профиль фасонного резца можно рассчитать двумя основными способами: аналитическим (расчетным) или графическим.
Червячная фреза представляет собой червяк, профиль витка которого соответствует профилю обрабатываемой детали, обрезанный в режущий инструмент прорезанием стружечных канавок и затылованием зубьев.
Фрезы, для получения одинаковых условий резания на обоих боковых сторонах зубьев, обычно проектируются с винтовыми стружечными канавками, угол наклона которых на делительном цилиндре берется равным углу подъема резьбы исходного червяка. При обработке осуществляется как бы зацепление исходного червяка и детали. Приближенно зацепление червячной фрезы и детали рассматривается как зацепление плоской рейки с деталью.
Процесс обработки червячными фрезами сводится к процессу нарезания зубчатых деталей гребенками и профиль червячной фрезы определяется в нормальном сечении, как профиль рейки, сопряженной с обрабатываемой деталью.
Червячные фрезы могут быть трех типов: архимедовы (с прямолинейным профилем в осевом сечении), эвольвентные и фрезы с прямолинейным профилем в нормальном сечении (по витку или впадине). Архимедовы и эвольвентные червячные фрезы изготавливают, в основном, для фрезерования червячных колес, причем первые из них – архимедовы червячные фрезы – получили большее распространение, так как их проще изготавлять, чем эвольвентные фрезы.
Червячные фрезы с прямолинейным профилем в нормальном сечении получили широкое распространение для фрезерования цилиндрических колес с прямыми и винтовыми зубьями, и до настоящего времени они являются основным типом фрез для данного фрезерования. Наряду с этим для фрезерования цилиндрических колес находят применение архимедовы червячные фрезы с прямолинейным профилем в осевом сечении и даже с прямой канавкой. Кроме указанных типов червячных фрез, применяются конические червячные фрезы и глобоидальные фрезы.
Черновые червячные фрезы делают пониженной точности, часто с нешлифованным профилем зуба. Для повышения производительности черновые фрезы иногда делают двухзаходными. При увеличении числа заходов фрезы в определенное число раз, во столько же раз должна увеличиваться частота вращения нарезаемого колеса. Однако повышение производительности при применении двухзаходных фрез сравнительно невелико (до 20%), так как с увеличением угла наклона канавок резко ухудшаются условия резания на боковых сторонах профиля, и приходится снижать подачу. Применение трехзаходных фрез совершенно не оправдывается.
Чистовые червячные фрезы, как правило, изготовляют однозаходными, с прямолинейным профилем в нормальном или осевом сечениях. Чистовые фрезы изготовляют трех типов и четырех классов точности:
- тип I — цельные прецизионные класса точности АА;
- тип II — цельные общего назначения классов точности А, В и С;
- тип III — сборные классов точности А, В и С.
Фрезы класса АА используют для нарезания колес 7-й степени точности, класса А — 8-й степени, класса B – 9-й степени и класса С – 10-й степени точности.
Особо точные (прецизионные) червячные фрезы отличаются от чистовых тщательностью выполнения, жесткими допусками и увеличенным диаметром (увеличение диаметра приводит к повышению точности профиля фрезы).
Сборные червячные фрезы со вставными гребенчатыми ножами изготавливают для экономии инструментального материала. Корпус этих фрез из конструкционной стали, а гребенчатые ножи – из быстрорежущей стали или твердого сплава. Имеется много конструкций сборных червячных фрез.
Различные зубчатые детали фасонного профиля обрабатываются червячными фрезами на специальных зубофрезерных станках, широко распространенных в промышленности. Зубофрезерование червячными фрезами представляет непрерывный процесс, чем и объясняется его высокая производительность.
1 Проектирование фасонного резца
1.1 Исходные данные на проектирование:
материал заготовки – Сталь 38ХС;
форма фасонного резца – круглая;
размеры детали приведены на рисунке 1.
Рисунок 1. Эскиз детали
1.2 Определение размеров конструктивных элементов фасонного резца
Основные конструктивные элементы фасонных призматических резцов показаны на рисунке 2:
Рисунок 2. Основные конструктивные элементы
фасонного дискового резца с торцовыми рифлениями
Размеры конструктивных элементов фасонных дисковых резцов с торцовыми рифлениями определяются по таблице [1], в зависимости от наибольшей глубины профиля заготовки tmax, который определяется по формуле:
,где Dmax, Dmin – соответственно максимальный и минимальный диаметры детали.
Определенные размеры конструктивных элементов резца сведены в таблицу 1.
Таблица 1– Размеры конструктивных элементов резца
в, миллиметрах
| tmax | D | d (H8) | d1 | bmax | K | r | d2 | l2 |
| 17 | 80 | 22 | 34 | 20 | 5 | 2 | 40 | 4 |
1.3 Определение углов режущей части резца
Фасонный резец должен иметь соответствующие задний α0 и передний γ0 углы, чтобы процесс снятия стружки проходил нормально. Значение переднего угла зависит от обрабатываемого материала, и выбирается по таблице [2].
Для стали 38ХС, имеющую предел прочности σв=930 МПа принимают γ0=5° .
Задний угол для дисковых резцов принимается равным 10 – 12° [2], принимаем α0=10°.
При расчете и изготовлении фасонных резцов так же используется угол заострения β0. Передний, задний углы и угол заострения связанны соотношением [1]:
α0 + γ0 + β0 = 90.
Из этого соотношения находим угол заострения:
β0 = 90° – α0 – γ0
β0 = 90° – 10 – 5 = 75°
1.4 Аналитический расчет профиля фасонного резца.
Для проведения расчета на чертеже детали, прежде всего, указываем базовые точки (рисунок 3), и выражаем все диаметральные размеры через радиусы, а линейные проставим от правого торца детали:
r1=12 мм;
r2=16 мм;
r3=29 мм;
l1=12 мм;
l2=40 мм;
l3=56 мм;
Рисунок 3. Эскиз детали с базовыми точками
Определяем сумму углов в базовой точке
S0 = a0 + g0 ,