Курсовая работа: Вибір і проектування інструментальної оснастки
1.4 Вибір параметрів різальної частини інструментів
З урахуванням фізико-механічних властивостей матеріалу деталі, виду обробки використаних металорізальних верстатів для прийнятих металорізальних нструментів призначаємо матеріал різальної частини, обираємо геометричн параметри і параметри з’єднувальної частини. Дані заносимо до таблиці 1.5.
Таблиця 1.5. - Вибір параметрів різальної частини інструментів
|
№ повер. |
Тип інструмента |
Матеріал різальної частини інструмента |
Матеріал державки (корпуса, хвостовика) інструмента |
Геометричні параметри різальної частини інструмента |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| 1 | Токарний прохідний відігнутий різець з пластиною із твердого сплаву | ВК8 | Сталь 45 |
|
|
2,11,1213,14, 15,20, 21 |
Фасонний | Р18 | Сталь 40Х |
|
| 3 | Токарний прохідний відігнутий різець з пластиною із твердого сплаву | ВК3 | Сталь 45 |
|
| Токарний прохідний відігнутий різець з пластиною із твердого сплаву | ВК8 | Сталь 45 |
|
|
| Токарний прохідний відігнутий різець з пластиною із твердого сплаву | ВК8 | Сталь 45 |
|
|
|
Шліфувальний
круг ПП |
24А | — | — | |
|
Шліфувальний
круг ПП |
24А | — | — | |
| 4 | Свердло спіральне з швидкоріжучої сталі з конічним хвостовиком | Р18 | Сталь 45 |
|
| Токарний розточний різець з пластинами із твердого сплаву для обробки глухих отворів | ВК3 | Сталь 45 |
|
|
| Токарний розточний різець з пластинами із твердого сплаву для обробки глухих отворів | ВК8 | Сталь 45 |
|
|
| 5 | Токарний прохідний відігнутий різець з пластиною із твердого сплаву | ВК8 | Сталь 45 |
|
| 6 | Свердло спіральне з швидкоріжучої сталі з конічним хвостовиком | Р18 | Сталь 45 |
|
| Токарний розточний різець з пластинами із твердого сплаву для обробки глухих отворів | ВК3 | Сталь 45 |
|
|
| Токарний розточний різець з пластинами із твердого сплаву для обробки глухих отворів | ВК8 | Сталь 45 |
|
|
| 7 | Токарний розточний різець з пластинами із твердого сплаву для обробки глухих отворів | ВК8 | Сталь 45 |
|
| 8 | Свердло спіральне з швидкоріжучої сталі з конічним хвостовиком | Р18 | Сталь 45 |
|
| Токарний розточний різець з пластинами із твердого сплаву для обробки глухих отворів | ВК3 | Сталь 45 |
|
|
| Токарний розточний різець з пластинами із твердого сплаву для обробки глухих отворів | ВК8 | Сталь 45 |
|
|
| 9 | Токарний розточний різець з пластинами із твердого сплаву для обробки глухих отворів | ВК8 | Сталь 45 |
|
| 10 | Свердло спіральне з швидкоріжучої сталі з конічним хвостовиком | Р18 | Сталь 45 |
|
| Свердло спіральне з швидкоріжучої сталі з конічним хвостовиком | Р18 | Сталь 45 |
|
|
| 16 | Токарний розточний різець з пластинами із твердого сплаву для обробки глухих отворів | ВК8 | Сталь 45 |
|
| 17 | Свердло спіральне з швидкоріжучої сталі з циліндричним хвостовиком | Р18 | Сталь 45 |
|
| 18 | Токарний прохідний відігнутий різець з пластиною із твердого сплаву | ВК8 | Сталь 45 |
|
| 19 |
Токарний канавочний різець з кутом 60° |
ВК8 | Сталь 45 |
|
1.5 Розрахунок конструктивних параметрів різального інструмента
Для розрахунку сили різання інструменту обираю токарний прохідний відігнутий різець з пластиною з твердого сплаву.
Сила різання розраховується по формулі:
Pz=10CptxSyKp
Cp=300; t=25мм; x=1, 0; y=0, 75; n=-0, 15;
Kp= KmpKφpKλp=1·1·1=1
Pz=10·300·41·0,60,75·1=2045 H (204, 5 кгс)
Ширина прямокутного перерізу різця b=20 мм, ширина h=25 мм
Перевіряємо твердість і міцність державки різця
а) максимальне навантаження, що допускається міцністю різця
кгс або 8830
Н
б) максимальне навантаження, що допускає твердість різця
кгс або 12490
Н
Різець володіє достатніми твердістю і міцністю, так як
Pz
дод 
Pz
Pz
жорст
8330
2045
12499
1.6 Вибір типорозміру різальних інструментів
З урахуванням виду обробки, типу інструмента, параметрів різальної частини, габаритів, визначених за умовою міцності, призначаються типорозміри стандартних металорізальних інструментів. Дані заносимо у таблицю 1.6
Таблиця 1.6. – Вибір типорозміру інструментів
|
№ повер. |
Тип інструмента |
Матеріал різальної частини інструмента |
Основні розміри нструменту, мм |
Шифр нструмента ГОСТ |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| 1 | Токарний прохідний відігнутий різець з пластиною із твердого сплаву | ВК8 | Н=25, B=20, L=140, m=10, a=10, r=15 | ГОСТ 18868-73 |
|
2,11,12, 13,14,15, 20,21 |
Фасонний | Р18 | Н=100, B=45, L=56,07, r=1 | |
| 3 | Токарний прохідний відігнутий різець з пластиною із твердого сплаву | ВК3 | Н=25, B=20, L=140, m=10, a=10, r=15 | ГОСТ 18868-73 |
| Токарний прохідний відігнутий різець з пластиною із твердого сплаву | ВК8 | Н=25, B=20, L=140, m=10, a=10, r=15 | ГОСТ 18868-73 | |
| Токарний прохідний відігнутий різець з пластиною із твердого сплаву | ВК8 | Н=25, B=20, L=140, m=10, a=10, r=15 | ГОСТ 18868-73 | |
|
Шліфувальний
круг ПП |
24А | D=450, H=63 | ГОСТ 2424-83 | |
|
Шліфувальний
круг ПП |
24А | D=450, H=63 | ГОСТ 2424-83 | |
| 4 | Свердло спіральне з швидкоріжучої сталі з конічним хвостовиком | Р18 | D=28, L=200, l=140 | ГОСТ 10903-77 |
| Токарний розточний різець з пластинами із твердого сплаву для обробки глухих отворів | ВК3 | Н=25, B=20, L=140, m=10, a=10, r=15 | ГОСТ 18883-73 | |
| Токарний розточний різець з пластинами із твердого сплаву для обробки глухих отворів | ВК8 | Н=25, B=20, L=140, m=10, a=10, r=15 | ГОСТ 18883-73 | |
| 5 | Токарний прохідний відігнутий різець з пластиною із твердого сплаву | ВК8 | Н=25, B=20, L=140, m=10, a=10, r=15 | ГОСТ 18868-73 |
| 6 | Свердло спіральне з швидкоріжучої сталі з конічним хвостовиком | Р18 | D=28, L=200, l=140 | ГОСТ 10903-77 |
| Токарний розточний різець з пластинами із твердого сплаву для обробки глухих отворів | ВК3 | Н=25, B=20, L=140, m=10, a=10, r=15 | ГОСТ 18883-73 | |
| Токарний розточний різець з пластинами із твердого сплаву для обробки глухих отворів | ВК8 | Н=25, B=20, L=140, m=10, a=10, r=15 | ГОСТ 18883-73 | |
| 7 |
Токарний розточний різець з пластинами із твердого сплаву для обробки глухих отворів ГОСТ18883-73 |
ВК8 | Н=25, B=20, L=140, m=10, a=10, r=15 | ГОСТ 18883-73 |
| 8 | Свердло спіральне з швидкоріжучої сталі з конічним хвостовиком | Р18 | D=28, L=200, l=140 | ГОСТ 10903-77 |
| Токарний розточний різець з пластинами із твердого сплаву для обробки глухих отворів | ВК3 | Н=25, B=20, L=140, m=10, a=10, r=15 | ГОСТ1 8883-73 | |
| Токарний розточний різець з пластинами із твердого сплаву для обробки глухих отворів | ВК8 | Н=25, B=20, L=140, m=10, a=10, r=15 | ГОСТ 18883-73 | |
| 9 | Токарний розточний різець з пластинами із твердого сплаву для обробки глухих отворів | ВК8 | Н=25, B=20, L=140, m=10, a=10, r=15 | ГОСТ 18883-73 |
| 10 | Свердло спіральне з швидкоріжучої сталі з конічним хвостовиком | Р18 | D=28, L=200, l=140 | ГОСТ 10903-77 |
| Свердло спіральне з швидкоріжучої сталі з конічним хвостовиком | Р18 | D=28, L=200, l=140 | ГОСТ 10903-77 | |
| 16 | Токарний розточний різець з пластинами із твердого сплаву для обробки глухих отворів | ВК8 | Н=25, B=20, L=140, m=10, a=10, r=15 | ГОСТ 18883-73 |
| 17 | Свердло спіральне з швидкоріжучої сталі з циліндричним хвостовиком | Р18 | D=10, L=110, l=60 | ГОСТ 4010-77 |
| 18 | Токарний прохідний відігнутий різець з пластиною із твердого сплаву | ВК8 |
Н=25, B=20, L=140, m=10, a=10, r=15 |
ГОСТ 18868-73 |
| 19 |
Токарний канавочний різець з кутом 60° |
ВК8 |
Н=25, B=20, L=140, m=10, a=10, r=15 |
2 Проектування спеціального інструмента
Для зовнішнього обточування фасонної заготовки проектуємо спеціальний інструмент фасонний різець.
2.1 Виконаємо креслення оброблюваної деталі
Рисунок 1
Ескіз деталі
2.2 Призначаємо матеріал різця в залежності від матеріалу деталі
Призначаємо матеріал інструмента: матеріал корпуса різця – сталь 40Х ГОСТ 4543-71,матеріал різальної частини – швидкоріжуча сталь Р18 ГОСТ19265-73.
2.3 Призначаємо з урахуванням матеріалу різця і деталі передній кут різця в точці, яка буде обробляти найменший діаметр виробу
Передній кут призначаємо в залежності від фізико-механічних властивостей різця. За таблицею 47 ([1], стр. 136) рекомендується передній кут для обробки сталі назначати в межах 12 – 20°. Приймаємо передній кут g = 20°.
2.4 Призначаємо задній кут для тієї ж точки
Задній
кут леза задають в площині, яка перпендикулярна до осі виготовляємої фасонно
деталі в межах 8 – 15°.Приймаємо задній кут
.
2.5 Призначаємо розміри додаткових ріжучих кромок і розраховуємо загальну ширину різця
Розміри
додаткових ріжучих кромок під підрізання і відрізання приймаємо: а=2 мм, b=2
мм,
.
Загальна ширина різця вздовж осі заготовки:
2.6 Вибираємо габаритні й конструктивні розміри різця
Габаритн й конструктивні розміри призматичного різця для найбільшої глибини профілю заготовки tmax=27 мм вибираємо з таблиці 44 ([1], стр. 133): В=45мм, Н=100мм, Е=15мм, А=60мм, F=40мм, r=1мм, d=8мм.
2.7 Визначаємо розміри С2,С3,С4,С5,С6,С7,С8,С9,С10,С11
Для того щоб визначити розміри С2,С3,С4,С5,С6,С7,С8,С9,С10,С11 спочатку визначаємо значення всіх А за формулами:
1. 
2. А1 = r1 × cosg1 = 0 × cos20° = 0мм
3. А2 = r2 × cosg2 = 4,16 × cos0° = 4,16мм
4. А3 = А4=r3 × cosg3 = 27× cos0° = 27мм
5. А5 =r5 × cosg5 = 23× cos0° = 23мм
6. А6 = А9=r6 × cosg6 = 22× cos0° = 22мм
7. А7 = А8=r7 × cosg7 = 20× cos0° = 20мм
8. А10 = А11=r10 × cosg10 = 29,4× cos0° = 29,4мм
Тепер визначаємо значення всіх С за формулами:
1.
2. С2= А2 –А1=4,16 – 0 = 4,16 мм
3. С3= С4=А3 –А1=27 – 0 = 27 мм
4. С5= А5 –А1=23 – 0 = 23 мм
5. С6= С9=А6 –А1=22 – 0 = 22 мм
6. С7= С8=А7 –А1=20 – 0 = 20 мм
7. С10= С11=А10 –А1=29,4 0 = 29,4 мм
2.8 Визначаємо координатні відстані Р2,Р3,Р4 і т.д.
Координатн відстані Р2,Р3,Р4 і т.д. вираховуємо в послідовності, яка вказана в табл.49([1], стр. 146):
1.
2.
3.
;
4.
5.
;
6.
;
7.
;
2.9 Вибираємо тип і модель верстату
Для даної деталі і різця обираємо токарно-гвинторізний верстат 16К20.
3. Розробка інструментального налагодження
3.1 Вибір допоміжних інструментів
Інструментальне налагодження будемо виконувати на верстат моделі 2Д450. Верстат призначений для обробки отворів з точним розташуванням осей. На верстаті можна виконувати свердління, легке фрезерування, розмітку і перевірку лінійних розмірів. Верстат оснащений поворотними столами, що дає можливість виконувати обробку отворів, заданих в полярній системі координат, наклонних і взаємно перпендикулярних отворів і проточку торцевих площин. Верстат використовується для робіт в нструментальних цехах і цехах для точної обробки деталей без спеціально оснастки.
Технічна
характеристика верстату: робоча поверхня столу - 1100
630 мм; найменша відстань від дзеркала
до торця шпинделя – 200мм; найбільший діаметр свердління по сталі в суцільному
матеріалі – 30 мм; найбільший діаметр розточки – 250 мм; найбільший конус
нструменту, який закріпляється – Морзе 4; число Т-пазов на столі – 7; частота
обертання шпинделю – 50-2000 об/xв; подача на один оборот шпинделя – 0,03-0,16
мм; маса обробляючого виробу при установці на стіл – 600кг; потужність
електродвигуна – 0,245квт; часта обертання електродвигуна – 3600об/хв.
Для нструментального налагодження вибираємо свердло спіральне з швидкоріжучо сталі з циліндричним хвостовиком. Враховуючи тип верстату і основні розміри прийнятого стандартного різального інструмента в якості допоміжного інструмента обираємо патрон ГОСТ 52012-01 з конусом Морзе 4. Дані заносимо у таблицю 3.1.
Таблиця 3.1. – Вибір допоміжного інструменту
| Металорізальний верстат | Різальний нструмент | Допоміжний нструмент |
| Координатно розточний 2Д450 | Свердло спіральне з циліндричним хвостовиком | Патрон ГОСТ 52012-01 |
Література
1. Нефедов Н.А. Сборник задач и примеров по резанию металлов и режущему инструменту. М.: «Машиностроение», 1990. – 448 с.
2. Обработка металлов резанием: Справочник технолога. / Под общ. Ред. Панова А.А. – М.: Машиностроение, 1988. – 736с.
3. Справочник технолога-машиностроителя. / Под ред. Косиловой А.Г. и Мещерякова Р.К. – М.: Машиностроение, 1985. – Т.1, Т.2.
4. Справочник инструментальщика. / Под ред. Ординарцев И.А. – Л.: Машиностроение Ленинград. Отделение, 1987. – 846 с.
5. Методичні вказівки до виконання курсової роботи «Вибір та проектування інструментальної оснастки». / Укладач: ст. викл. Бугай Л.А. Видавничий центр КТУ, м. Кривий Ріг, 2007. – 15 с.
6. Родин П.Р. Проектирование и производство режущих инструментов: Учебное пособие. – К.: Техника,1968. – 350с.
