|
|
|
 |
Проектирование металлорежущего инструмента |
|
 |
БОЛЬШАЯ ЛЕНИНГРАДСКАЯ БИБЛИОТЕКА - РЕФЕРАТЫ - Проектирование металлорежущего инструмента
Проектирование металлорежущего инструмента
Міністерство освіти і науки України Донецький національний технічний університет Механічний факультет Кафедра: "Металорізальні верстати та інструмент" Курсовий проект З дисципліни: "Ріжучий інструмент" На тему: "Проектування ріжучого інструменту" ПК 04.28.97.000.00 Виконавець студент гр. МС-02б Ожегов Д.Б. Консультант-асистент Кисельова І.В. Нормоконтролер Малишко І.О. Донецьк 2005 Задание Обрабатываемый материал сталь 40ХН. 1. Спроектировать долбяк для обработки зубчатых колес m=5 мм, z1=40, z2=80, Степень 7-D. 2. Спроектировать комбинированную развертку для обработки отверстий d1=25Н7 мм, d2=30Н8мм, l1=32мм, l2=45мм, Ra=1,25мкм. 3. Спроектировать протяжку для обработки шлицевой втулки D-10?72?78H7?12H9, l=120мм, Ra=2,5 мкм. Реферат Курсовой проект: стр. , рис. , табл. , приложений 4, источников 4. Объект исследования: протяжка шлицевая, развертка комбинированная, долбяк для обработки зубчатых колес. Цель работы: спроектировать режущие и вспомогательные инструменты. В курсовом проекте приведены расчеты всех параметров и размеров указанных инструментов, выбраны материалы для изготовления инструмента. Разработаны рабочие чертежи рассчитываемых инструментов. ДОЛБЯК, ДОПУСК, ЗАГОТОВКА, ЗУБ, КАНАВКА, МОДУЛЬ, ПРОТЯЖКА, РАЗВЕРТКА, ХВОСТОВИК. Содержание - Раздел 1. Расчет комбинированной развертки
- 1. Исходные данные для расчета комбинированной развертки
- 2. Диаметр развертки
- 3. Геометрические параметры развертки
- 4. Распределения зубьев развертки
- 5. Глубина стружечной канавки
- 6. Хвостовик развертки
- Раздел 2. Расчет шлицевой протяжки
- 1. Шаг черновых зубьев
- 2. Максимально допустимая сила резания
- 3. Максимальная глубина стружечной канавки по допустимому усилию
- 4. Подача черновых секций
- 5. Количество зубьев в черновых секциях
- 6. Сила протягивания на черновых зубьях
- 7. Распределения припуска
- 8. Определение общей длины протяжки
- 9. Геометрия зубьев
- Раздел 3. Расчет долбяка
- Исходные данные
- 1. Определяем дополнительные данные, необходимые для расчета долбяка
- 2. Проектный расчет долбяка
- 3. Проверочный расчет долбяка
- Заключение
- Список использованной литературы
- Введение
- Целью курсового проекта является расчет и проектирование металлорежущих инструментов: протяжка шлицевая, развертка комбинированная и долбяк для обработки зубчатых колес.
- Протягивание является одним из наиболее высокопроизводительных процессов обработки деталей резанием. Высокая производительность процесса протягивания объясняется тем, что одновременно находится в работе несколько зубьев инструмента с большой суммарной длиной режущих кромок. Протягивание позволяет получать поверхности высокой точности (6-го - 8-го квалитетов точности) и низкой шероховатости (Ra=0.63-0.25 мкм).
- Долбяки применяют для изготовления прямозубых и косозубых цилиндрических зубчатых колес внутреннего и внешнего зацепления. Зацепление долбяка с зубчатым колесом в процессе нарезания аналогично зацеплению корригированной зубчатой передачи.
Комбинированные развертки используют при обработке ступенчатых отверстий высокой точности, небольших и средних диаметров, в крупносерийном и массовом производстве. Раздел 1. Расчет комбинированной развертки1. Исходные данные для расчета комбинированной развертки:- номинальный диаметр меньшего отверстия D1=25Н7мм;- номинальный диаметр большего отверстия D2=30H8мм;- длина развёртывания первой ступени l1=32 мм;- длина развёртывания второй ступени l2=45 мм;В зависимости от диаметра обрабатываемого отверстия развертку выполним цельной2. Диаметр развертки,где Dimin - минимальный диаметр соответствующей ступени отверстия;Вi - верхнее предельное отклонение диаметра отверстия;р - допуск на разбивание отверстия, р=0,01 мм Рисунок 2.1 Схема расположения полей допусков отверстий. Геометрические параметры разверткиПередний угол для чистовой развертки примем =0, а задний угол ?=6. Величина заднего угла выберется одинаковой на режущей и калибрующей частях. На калибрующей части выполняется ленточка f=0.1 мм. Угол наклона зубьев целесообразно выполнить равным нулю, что упрощает технологию изготовления развертки. Главный угол в плане ? на заборной части зависит от свойств обработанного материала, поэтому ?=15 (для чугуна). Длина калибрующей части развертки определяется зависимостигде мм - величина калибрующей части стачивания при одной переточке; - число переточек; мм ммдлина заборной части ступени,где - минимальный диаметр заборной части;t - глубина резания принимаем 0,1 ммm2 =2 мм мм мм мм ммДлина рабочей части ступенигде Lф =1 мм - длина фаски. мм; мм.Чтобы исключить повреждение обработанной поверхности при выводе развертки из отверстия, конец калибрующей части необходимо выполнить по радиусу равному 3-5 мм. Число зубьев развертки определяется зависимостью:принимаем для всех ступеней развертки число зубьев 83. Распределения зубьев разверткиДля устранения огранки отверстия, распределения зубьев развертки должно быть неравномерным, разность между соседними угловыми шагами определяется зависимостью: Принимаем 6 Определим значения угловых шаговРисунок 2.2 Распределения зубьев развертки.;;;.4. Глубина стружечной канавкиГлубина стружечной канавки целесообразно выполнять переменой, что позволяет использовать для всех стружечных канавок фрезу с постоянным углом. Тогда глубину канавка можно определить по зависимостью Где - угол, соответствующий ширине спинки;? - угол профиля фрезы принимаем 90? ;с - ширина спинки зуба, приведена в таблицыТаблица Размер стружечной канавки|
Стружечная канавка | Z1-1 | Z2-2 | Z3-3 | Z4-4 | | с | 1.2 | 1.5 | 1.3 | 1.4 | | |
Рисунок 2.3 Размеры стружечной канавки.Тогда глубина стружечной канавки для O25: мм; мм;мм; мм.Тогда глубина стружечной канавки для O30: мм; мм; мм мм.5. Хвостовик разверткиХвостовик комбинированной развертки принимаем цилиндрический диаметром 20 мм. Это делается с целью закрепления инструмента в плавающем патроне, так как у отверстия есть погрешность изготовления, а инструмент надо установить по центру. С помощью конического хвостовика, который закрепляет инструмент жестко, это осуществить невозможно. Раздел 2. Расчет шлицевой протяжкиПри выборе заготовки для последующего протягивания определяют диаметр и точность предварительно изготовленного отверстия. При центрировании шлицев по внешнему диаметру, предварительно обработанное отверстие в дальнейшем не обрабатывается.Исходные данные для расчета:- диаметр отверстия до протягивания D0=72 мм;- наружный диаметр шлицев D=78H7 мм;- внутренний диаметр шлицев d=72 мм;- число шлицев n=10;- ширина шлица b=12Н9 мм;- обрабатываемый материал сталь 40ХН;- длина протягивания l=120 мм;- шероховатость отверстия Ra=2.5 мкм.Материал рабочей части протяжки принимаем сталь Р6М5 [3,табл.3 стор.111. Шаг черновых зубьевШаг черновых зубьев определяется по формулеt = 1.9, принимаем t=21 мм.где L - длина протягивания (l=120 мм);Выписываем размеры профиля зубьев протяжки: t=21 мм; b=7,0 мм;h=9,0 мм; r=4,5 мм; Fокт =68,58 мм2; Fпол =98 мм2. Значение углов резания ? и ? принимаем по таблице [3,табл.8 стор.16]:Передние углы для всех зубьев ? = 20?, значение задних углов для черновых и переходных зубьев ? = 3?, чистовых ? = 2?, калибрующих ? = 1?. Рисунок 1.1 Размер профиля зубьев протяжки2. Максимально допустимая сила резанияКонструкцию протяжки принимаем с приваренным хвостовиком, материал хвостовика - сталь 40ХН. Сила резания, допускаемая прочностью хвостовика в опасном сечении, принимаем [3,табл.6 стор.14]. Диаметр хвостовика Dхв принимается равным ближайшему меньшему значению по отношению к D0.Dхв=50 мм; D1=38 мм; D2=49 мм; l1=90 мм; l2=20 мм; l3=32 мм; c=8 мм;[?р]=400 МПа.Рисунок 1.2 Основные размеры хвостовикаСила резания допускаемая прочностью опасного сечения по впадине первого зуба определяется из выражения: Pоп =Н,где Dоп - диаметр опасного сечения (Dоп =D0-2h=72-2?9=54 мм);-допускаемое напряжение на растяжение.Расчетное тяговое усилие станка 7Б510 [3,табл.7 ст.15]:Pст =?Q=0,9?105=9?104 Н,где - КПД станка (=0.9);Q - тяговое усилие станка (Q= 105 Н);За величину максимально допустимой силы резания Pдоп принимаем наименьшее из полученных значений.Pдоп = Pст =9?104 Н.3. Максимальная глубина стружечной канавки по допустимому усилиюh[?]= ;Величина h принятая по таблице меньше h[?]. Коэффициент заполнения стружечных канавок для стали K=3.4. Подача черновых секцийSzч =; Фактический коэффициент заполнения стружечной канавки:Kmin =5. Количество зубьев в черновых секцияхВ случае срезания стружки по групповой схеме резания фасочные зубья группируются в двузубые секции, аналогично шлицевым зубьям, причем первые зубья в каждой секции имеют на боковых сторонах выкружки для разделения стружки по ширине, а вторые выполняются без выкружек, заниженные по диаметру на 0.02 - 0.04 мм.Таким образом, количество зубьев в черновых секциях принимаем для фасочной части Zчсф =2, шлицевой Zчсш =2.6. Сила протягивания на черновых зубьяхНа фасочной части:;Значение коэффициентов выбираем по таблице 9,10 [1, с. 17-18]Cp =298; x = 0.85; K? =0,85; Kи =1,15; Kс =1.Zmax =; Zmax ==5,71, принимаю Zmax=6. На шлицевой части:;7. Распределения припуска- припуск на фасочную часть Аф=1,3 мм;- подъём фасочных секций Sф=0,5 мм;- припуск на черновую шлицевую часть Аш=5,38 мм;- подъём черновых секций Sш=0,5 мм;- припуск на переходную часть Ап=0,6 мм- подъём переходных секций Sп=0,15 мм;- припуск на чистовую часть Ап=0,08 мм- подъём чистових зубьев Sп=0,03 мм;8. Определение общей длины протяжкиобщая длина фасочной, шлицевой, переходной частей:;общая длина чистовой и калибрующей частей:где длина задней направляющей: общая длина:.9. Геометрия зубьевНа вершинах калибрующих зубьев выполняется цилиндрическая ленточка f =0.2-0.3 мм. Вспомогательный угол в плане на шлицевых зубьях ? = 1.5?с лентой по боковой поверхности fб =0.8-1.0 мм выполняется на тех зубьях, высота шлицевых выступов которых не менее 1.2-1.3 мм. На первых зубьях черновых и переходных секций выполняются выкружки. Радиус выкружек определяется графически, при этом их глубина должна быть не менее 3Szч. Раздел 3. Расчет долбякаИсходные данные:Модуль колеса m=5 мм; Профильный угол ?=20?Шестерни Z1=40; Колеса Z2=80Степень точности нарезаемых колес 7-DУгол наклона зубьев по делительной окружности ?=0Материал детали Сталь 40ХНДиаметры делительных окружностейdд1=200 ммdд2=400 ммДиаметры окружностей выступовDа1=210 ммDа2=410 ммДиаметры окружностей впадинDf1=187,5 ммDf2=387,5 ммДиаметры основных окружностейDo1=187,93 ммDo2=375,88 мм Толщина зуба по делительной окружностиS1=S2=7,8 ммМежцентровое расстояния передачи A=300 мм1. Определяем дополнительные данные, необходимые для расчета долбяка1.1 Действительный угол зацепления в передачеОтсюда ?1,2=20?1.2 Диаметр основных окружностей колес мм; мм.1.3 Наибольший радиус кривизны нарезаемого колесамм1.4 Радиус кривизны в точке начала активной части профиля зуба нарезаемого колесамм 2. Проектный расчет долбяка2.1 число зубьев долбякаГде d'ди - номинальный диаметр делительной окружности, принимаем O100 мм [4 ст. 32 таб. 2]2.2 Уточняем делительный диаметр мм2.3 Теоретический диаметр основной окружностимм2.4 Боковой задний угол в плоскости, параллельной оси долбякаГде ?н - берем равным 3??бок = 3.19=3?11? 2.5 Диаметр наружной окружности долбяка в исходном сечении мм2.6 Толщина зуба на делительной окружности по нормали в исходном сеченииммГде ?S - боковой зазор в передаче ?S=0.2002.7 Угол давления на головке зуба?aus=33,362.8 Толщина зуба на вершине в исходном сеченииГде inv?=0.014904Inv?aus=0.075987 мм 2.9 Станочный угол зацепления переточенного долбяка, гарантирующий отсутствие среза и неполной обработки вершины зубьев колеса неэвольвентной частью профиля зуба долбякаГде рu=5 мм - наименьший допустимый радиус кривизны профиля зуба долбяка ?с=20,192.10 Вспомогательная величина2.11 Максимальное отрицательное исходное расстояние придельно сточенного долбяка2.12 Станочный угол зацепления нового долбяка, определяющий полную обработку рабочей части профиля зуба колеса?Н=25,5 2.13 Положительное расстояние, определяющее полною обработку рабочей части профиля зуба колеса2.14 Расчетный задний угол по верху долбяка?=8,942.15 Максимально возможная величина стачивания долбяка вдоль его оси2.16 Принимаем положительное исходное расстояние если и . Где Вр =29,5 мммм2.17 Станочный угол зацепления нового долбяка?н=24?27 2.18 Наружный диаметр нового долбякамм2.19 Станочный угол зацепления предельно сточенного долбяка?с=20,862.20 Уточненный задний угол по верху?= 7,712.21 Принимаем высоту долбякаммГде b = 7,5 мм2.22 Толщина зуба на делительной окружности по нормали мм2.23 Высота головки зуба долбяка по передней поверхностимм ?=5?2.24 Полная высота зуба долбяка мм2.25 Корректированный торцовый профильный угол долбяка для уменьшения искажения профиля колеса от наличия переднего и заднего углов?=20,242.26 Диаметры основных окружностей долбяка при шлифовании его профиля мм3. Проверочный расчет долбяка1.Станочный угол зацепления долбяка и нарезаемого колецса?1,u=25,122.Межцентровое расстояние долбяка и нарезаемого колесамм 3.Диаметр окружности впадин зубьев колеса после нарезания долбяком мм4. Угол зацепления нарезаемого и сопряжённого с ним колес в зубчатой передаче?=205. Диаметр теоретической основной окружности долбякамм6.Радиус кривизны профиля зубьев колеса в точке начала активной части7.Радиус кривизны профиля зубьев колеса после нарезания в точке начала обработки долбяком ЗаключениеВ ходе проделанной работы был произведён расчёт и проектирование заданных режущих инструментов, разработаны их рабочие чертежи, приведенные в приложении с указанием предельных отклонений размеров деталей и шероховатостей на поверхности инструмента. Список использованной литературы1. Протяжки для обработки отверстий/ Д. К. Маргулис, М. М. Тверской, В. Н. Ашихмин и др. - М.: Машиностроение, 1986. - 232 с.2. Методические указания к выполнению контрольных работ по курсу "Проектирование и производство металлорежущих инструментов"/ Сост.: И. А. Малышко, С.Л. Толстов. -Донецк: ДПИ,1991.-39с.3. Справочник технолога-машиностроителя. В 2-х т. Т. 1/Под ред. А. Г. Косиловой и Р. К. Мещерякова. - 4-е изд., перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1985. 496 с.4. Расчет зуборезных инструментов. Романов В. Ф. М.: Машиностроение, 1969, стр. 251.
|
|
 |
НОВОСТИ |
 |
|
| Изменения |
|
| Прошла модернизация движка, изменение дизайна и переезд на новый более качественный сервер |
|
