Расчет режущих элементов наружной протяжки

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

к курсовому проекту по дисциплине "Режущий инструмент":

"Резец фасонный круглый"

"Протяжка наружная сборная"

Выполнил: студент гр. МКС-10

Паршуков А.И.

Проверил: д.т.н. Артамонов Е.В.

Тюмень 2013
СОДЕРЖАНИЕ
Резец фасонный круглый

Задание

Материал детали: 20Х

Квалитет: IT8

Шероховатость: Ra 1.25
1. РАСЧЕТ КРУГЛОГО ФАСОННОГО РЕЗЦА

Графическое построение круглого фасонного резца

Предварительно выбираем значения переднего и заднего углов:

1. Для стали средней твердости, принимаем передний угол

2. Для круглых фасонных резцов из быстрорежущей стали задний угол

Далее определяем наружный диаметр резца с учетом высоты профиля детали tmax. Из центра детали проводим концентрические окружности радиусами, равными радиусам детали.

Через точку А под углом проводим след плоскости заточки передней грани резца. Затем, из той же точки А проводим линию под углом , равным заднему гулу резца.

Принимаем . На этом расстоянии от точки В, точки касания окружности большего радиуса со следом плоскости заточки, проводим линию, перпендикулярную , которая, пересекаясь с линией передней грани в точке С, образует с последней угол .Из полученной точки С проводим биссектрису, делящую угол пополам. Точка пересечения биссектрисы и линии, идущей под углом , будет искомой точкой - центром круглого резца. Построив из него окружность радиуса , определяем графически остальные размеры резца.
1.2. Аналитический расчет круглого фасонного резца

Так как передний угол не равен 0, то центр резца не будет находиться на оси детали. В данном курсовом проекте передний угол , это значит, что ось резца будет расположена выше оси детали на величину

При этом радиальные сечения профилей детали по оси I-I и резца по оси N-N существенно отличаются. Поэтому аналитический расчет по определению радиусов резца необходимо производить тщательно (все вычисления производятся с точностью до трех знаков после запятой).

Соединив точки 1, 2, 3, 4 и 5 с центром детали , получим треугольники , , , , . Обозначим стороны соединяющие точку a с точками 1, 2, 3, 4, 5 как , , , , , величина которых определяется из выражения:

1.2.1. Определяем расстояние h

(мм)

1.2.2. Определяем размеры Ci

; ; ;

(мм)

(мм)

(мм)

(мм)

(мм)

(мм)

(мм)

Определяем радиусы резца

высота заточки резца (мм)

(мм)

; ; ;

(мм)

Размер R из аналитического расчета	Размер R на чертеже	Погрешность при построении
(мм)	(мм)	0%
(мм)	(мм)	0,01%
(мм)	(мм)	0,01%
(мм)	(мм)	0,04%

Силовой расчет крепления круглого фасонного резца

Круглые фасонные резцы закрепляются на державке с помощью болта, который одновременно играет роль оси для точного позиционирования резца. Поэтому силовой расчет заключается в расчете на срез резьбы силового болта, закрепляющего резец на державке.

1.3.1. Определяем режимы резания

Подача мм/об

Скорость резания

Определяем коэффициенты: , ,

-коэффициент, учитывающий влияние материала заготовки

, -коэффициент для материала инструмента, (МПа) для обрабатываемого материала (в нашем случае 20Х)

-коэффициент, учитывающий влияние состояния поверхности заготовки на скорость резания (имеем поверхность без корки)

-коэффициент, учитывающий влияние инструментального материала на скорость резания (в нашем случае инструментальный материал Р18)

Т=45 мин –период стойкости инструмента при одноинструментальной обработке

(м/мин)

1.3.2. Определяем силу резания

Определяем коэффициенты: , , ,

(мм) – длина лезвия резца

- для материала Р18 и при

- при радиусе при вершине r=2 (мм)

- т.к. (МПа)

(Н)

Определяем крутящий момент

( )

Определяем момент трения

( )

Радиусы площадок трения

17 (мм)

(мм)

1.3.6. Определяем осевую силу

f=0,18 – коэффициент трения (сталь по стали)

1.3.7. Расчет болта-оси на срез

Материал болта Сталь 50ХН (закалка-отпуск)

-внутренний диаметр резьбы болта (мм)

=0,87 – коэффициент полноты резьбы (взят для метрической резьбы)

-длина свинчивания

Предел прочности материала на срез

213,811МПа<240МПа, условие выполняется.

1.4 Описание конструкции резца и его работы

Фасонным называется резец, режущие кромки которого имеют форму профиля изделия. Фасонные резцы применяются в крупносерийном и массовом производстве. Они обеспечивают высокую производительность, однородность формы профиля и точность размеров обрабатываемых деталей.

Круглые фасонные резцы представляют собой сложный инструмент. Сложность заключается в том, что они должны иметь определенный профиль режущей кромки. Фасонный резец так же, как и обычный должен иметь соответствующие задние и передние углы для того, чтобы процесс снятия стружки проходил при достаточно выгодных условиях.

Механизмом крепления резца служит державка. Для крепления в державке, у фасонного резца на одном из торцов выполнены отверстия под штифты, для крепления на них поворотной шайбы. Угол профиля зубьев равен . Форма зуба напоминает форму зуба конического зубчатого колеса- линии выступов и впадин всех зубьев сходятся в одной точке на оси резца. Эти зубья служат для фиксирования угла поворота резца при заточке и при предварительной установке, а также при передаче вращательного движения механизма регулирования при точной установке режущей кромки в рабочее положение на уровне высоты центров детали.

Варианты двухопорной схемы закрепления хорошо реализуются в державке с подвижной опорой. В ней могут быть закреплены резцы обоих типов: как с отверстиями под штифт, так и с торцевым рифлением.

Регулировка положения режущей кромки в данной конструкции производится следующим образом: сначала отворачивается гайка, производится раскрепление резца. Непосредственно регулировка осуществляется с помощью регулировочного сектора имеющего торцевые рифления. При помощи регулировочного винта осуществляется поворот резца.
Протяжка наружная сборная

Задание