Технология

Расчёты металлорежущих инструментов


|                                                                                 |
|                                                                                 |
|Министерство образования Российской Федерации                                    |
|Российский государственный профессионально-педагогический университет            |
|                                                                                 |
|                                                                                 |
|                                                                                 |
|Кафедра ТМ                                                                       |
|                                                                                 |
|                                                                                 |
|                                                                                 |
|                                                                                 |
|                                                                                 |
|                                                                                 |
|                                                                                 |
|                                                                                 |
|                                                                                 |
|                                                                                 |
|                                                                                 |
|                                                                                 |
|РАСЧЁТЫ МЕТАЛЛОРЕЖУЩИХ                                                           |
|ИНСТРУМЕНТОВ                                                                     |
|Расчётно-пояснительная записка к курсовому проекту                               |
|по дисциплине «Металлорежущий инструмент»                                        |
|                                                                                 |
|                                                                                 |
|Вариант 112                                                                      |
|                                                                                 |
|                                                                                 |
|                                                                                 |
|                                                                                 |
|                                                                                 |
|                                                                                 |
|                                                                                 |
|Выполнил                                                                         |
|студент группы                                                                   |
|                                                                                 |
|Проверил                                                                         |
|____________________                                      __________________     |
|                                                                                 |
|                                                                                 |
|                                                                                 |
|                                                                                 |
|г. Екатеринбург                                                                  |
|2003 г.                                                                          |

|                                                                               |
|СОДЕРЖАНИЕ                                                                     |
|Стр.                                                                           |
|                                                                               |
|Выбор задания на курсовой проект                                               |
|5                                                                              |
|                                                                               |
|1. Проектирование шестигранной протяжки                                     5  |
|1.1. Исходные данные                                                           |
|5                                                                              |
|1.2. Диаметр отверстия в заготовке                                             |
|6                                                                              |
|1.3. Величина подачи на зуб                                                    |
|6                                                                              |
|1.4. Шаг режущих зубьев                                                        |
|6                                                                              |
|1.5. Глубина стружечных канавок                                                |
|7                                                                              |
|1.6. Передние углы ?° всех зубьев протяжки                                   8 |
|                                                                               |
|1.7. Задние углы                                                               |
|8                                                                              |
|1.8. Остальные размеры профиля зубьев и стружечных канавок. 8                  |
|1.9. Размеры хвостовика                                                        |
|9                                                                              |
|1.10. Суммарная сила резания                                                   |
|10                                                                             |
|1.11. Проверка протяжки на прочность                                           |
|10                                                                             |
|1.12. Диаметр последнего режущего зуба                                         |
|11                                                                             |
|1.13. Количество запасных зубьев                                               |
|11                                                                             |
|1.14. Таблица диаметров зубьев                                                 |
|11                                                                             |
|1.15. Стружкоделительные канавки                                               |
|12                                                                             |
|1.16. Размеры передней направляющей                                            |
|12                                                                             |
|1.17. Размеры направляющего конуса                                             |
|13                                                                             |
|1.18. Размеры задней направляющей                                              |
|13                                                                             |
|                                                                               |
|2. Проектирование червячной шлицевой резьбы                            14      |
|2.1. Исходные данные                                                           |
|14                                                                             |
|2.2. Расчётные размеры шлицевого вала                                          |
|15                                                                             |
|2.2.1. Расчётный наружный диаметр                                              |
|15                                                                             |
|2.2.2. Расчётный малый диаметр                                                 |
|15                                                                             |
|2.2.3. Расчётная ширина шлица                                                  |
|15                                                                             |
|2.2.4. Диаметр начальной окружности                                            |
|15                                                                             |
|2.2.5. Радиус начальной окружности                                             |
|15                                                                             |
|2.2.6. Синус угла профиля                                                      |
|15                                                                             |
|2.2.7. Угол профиля шлица                                                      |
|16                                                                             |
|2.3. Радиус и координаты центра заменяющей окружности          16              |
|   |   |        |     |   |МИ.02.112.00 ПЗ                                   |
|   |   |        |     |   |                                                  |
|Изм|Лис|№       |Подпи|Дат|                                                  |
|   |т  |документ|сь   |а  |                                                  |
|   |   |а       |     |   |                                                  |
|Разраб.|Гуков   |     |   |Пояснительная записка      |Лит  |Лист |Листов  |
|       |Е.В.    |     |   |                           |     |     |        |
|Н.конт| |        |     |   |                           |                     |
|р     | |        |     |   |                           |                     |
|Утв.   |        |     |   |                           |                     |
|                                                                                |
|2.3.1. Высота профиля зуба                                                      |
|16                                                                              |
|2.3.2. Ординаты точек А1 и А2                                                   |
|16                                                                              |
|2.3.3. Угол поворота заготовок вала ?1 и ?2 при                                 |
|соответствующих ординатах y1 и y2                                               |
|2.3.4. Абсциссы точек А1 и А2                                                   |
|7                                                                               |
|2.3.5. Абсцисса центра заменяющей окружности                                    |
|2.3.6. Ордината центра заменяющей окружности                                    |
|2.3.7. Радиус заменяющей окружности                                             |
|2.4. Расчёт остальных размеров профиля фрезы                                    |
|2.4.1. Шаг витков по нормали                                                    |
|17                                                                              |
|2.4.2. Толщина зуба фрезы по начальной прямой                                   |
|2.4.3. Высота кривого участка усиков                                            |
|                                                                                |
|2.4.4. Общая высота усиков                                                      |
|                                                                                |
|2.4.5. Ширина канавки по дну впадины                                            |
|2.4.6. Угол фаски у основания профиля зуба                                  19  |
|2.4.7. Ширина вершины усика                                                     |
|                                                                                |
|2.4.8. Угол усика                                                               |
|                                                                                |
|2.4.9. Передний угол у чистовых фрез                                            |
|2.4.10. Наружный диаметр фрезы                                                  |
|2.4.11. Диаметр буртиков                                                        |
|2.4.12. Ширина буртиков                                                         |
|2.4.13. Диаметр отверстия                                                       |
|2.4.14. Диаметр расточки                                                        |
|2.4.15. Длина фрезы                                                             |
|2.4.16. Длина расточки                                                          |
|2.4.17. Число винтовых стружечных канавок                                       |
|2.4.18. Величина затылования шлифованной части зуба            20               |
|2.4.19. Величина дополнительного затылования                         21         |
|2.4.20. Длина шлифованной части зуба                                            |
|2.4.21. Угол профиля стружечной канавки                                         |
|2.4.22. Радиус дна стружечной канавки                                           |
|2.4.23. Глубина стружечной канавки                                              |
|2.4.24. Средний расчетный диаметр                                               |
|2.4.25. Угол подъема витков профиля                                             |
|2.4.26. Шаг витков по оси фрезы                                                 |
|21                                                                              |
|2.4.27. Шаг винтовых стружечных канавок                                  22     |
|2.4.28. Угол наклона винтовых стружечных канавок                                |
|2.4.29. Размеры шпоночного паза                                                 |
|                                                                                |
|                                                                                |
|   |   |         |     |   |МИ.02.112.00 ПЗ                              |Лист|
|   |   |         |     |   |                                             |3   |
|Изм|Лис|№        |Подпи|Дат|                                             |    |
|   |т  |документа|сь   |а  |                                             |    |
|                                                                                |
|3. Проектирование фасонного резца                                        23     |
|3.1. Исходные данные                                                            |
|3.2. Расчетная схема для определения размеров профиля.       23                 |
|3.2.1. Расчетные размеры детали                                                 |
|23                                                                              |
|3.2.2. Дополнительные режущие кромки                                      24    |
|3.2.3. Основные размеры резца                                                   |
|25                                                                              |
|3.2.4. Передний угол                                                            |
|3.2.5. Задний угол                                                              |
|                                                                                |
|3.2.6. Угол скоса передней поверхности                                       26 |
|3.2.7. Коррекционный расчет профиля резца                                 26    |
|(профилирование)                                                                |
|3.2.8. Результаты графического профилирования                         27        |
|3.2.9. Отклонения размеров                                                      |
|                                                                                |
|Литература                                                                      |
|   |   |         |     |   |МИ.02.112.00 ПЗ                              |Лист|
|   |   |         |     |   |                                             |4   |
|Изм|Лис|№        |Подпи|Дат|                                             |    |
|   |т  |документа|сь   |а  |                                             |    |
|                                                                                |
|Выбор задания на курсовой проект.                                               |
|Выбор варианта задание на курсовое проектирование.                              |
|Первая цифра шифра – последняя цифра номера зачётной книжки в моём случае       |
|011401. Последняя цифра 1.                                                      |
|Вторая цифра шифра – цифра, соответствующая первой букве фамилии - Гуков, что   |
|соответствует цифре 1.                                                          |
|Третья цифра шифра – цифра, соответствующая первой букве полного имени –        |
|Евгений, что соответствует цифре 2.                                             |
|Выбираю задание на курсовой проект по варианту 112.                             |
|                                                                                |
|                                                                                |
|                                                                                |
|                                                                                |
|1. Проектирование шестигранной протяжки                                         |
|                                                                                |
|Таблица 1.1                                                                     |
|Данные по первой цифре шифра                                                    |
|Данные по второй цифре шифра                                                    |
|Данные по второй цифре шифра                                                    |
|                                                                                |
|№                                                                               |
|Содержание задания                                                              |
|№                                                                               |
|Размеры, мм                                                                     |
|№                                                                               |
|Материал детали                                                                 |
|?в, Н/мм2                                                                       |
|                                                                                |
|                                                                                |
|                                                                                |
|                                                                                |
|S                                                                               |
|L                                                                               |
|                                                                                |
|                                                                                |
|                                                                                |
|                                                                                |
|1                                                                               |
|Спроектировать протяжку для обработки 6-гранного отверстия:                     |
|[pic]                                                                           |
|1                                                                               |
|22                                                                              |
|28                                                                              |
|2                                                                               |
|Чугун                                                                           |
|-                                                                               |
|                                                                                |
|   |   |         |     |   |МИ.02.112.01 ПЗ                              |Лист|
|   |   |         |     |   |                                             |5   |
|Изм|Лис|№        |Подпи|Дат|                                             |    |
|   |т  |документа|сь   |а  |                                             |    |
|                                                                                |
|                                                                                |
|1.1. Диаметр отверстия в заготовке, подготовленной под протягивание.            |
|d0 = S – А0,         d0 = 22 мм; А0=0,4мм                                       |
|А0 – припуск на диаметр, срезаемый цилиндрической частью протяжки. Рекомендуется|
|с целью уменьшения припуска при двухинструментальной обработки отверстия        |
|(сверло, зенкер).                                                               |
|d0 = 22-0,4=21,6 мм.                                                            |
|                                                                                |
|1.2. Величина подачи на зуб a выбираем с учётом количества ступеней.            |
|Ступеней – 3. а1 = 0,05 мм/зуб                                                  |
|[pic]                                                                           |
|, где ?i – коэффициент увеличения подачи.                                       |
|?1 = 1, ?2 = 1,98, ?3 = 3,55                                                    |
|а2 = 1,98*0,05 = 0,1 мм/зуб;                                                    |
|а3 = 3,55*0,05 = 0,13 мм/зуб                                                    |
|Диаметры последних зубьев ступеней.                                             |
|[pic]                                                                           |
|, где di – диаметр последней ступени,                                           |
|?i – коэффициент. ?1 = 1,023, ?2 = 1,058                                        |
|d1 = 1,023*22 = 22,51 мм, d2 = 1,058*22 = 23,28 мм                              |
|                                                                                |
|1.3. Шаг режущих зубьев.                                                        |
|Предварительно шаг режущих зубьев определяется по формуле:                      |
|[pic]                                                                           |
|, где L – длина протягиваемого отверстия, мм                                    |
|[pic]мм                                                                         |
|По найденной величине шага определим максимальное число одновременно работающих |
|зубьев: [pic]                                                                   |
|   |   |         |     |   |МИ.02.112.01 ПЗ                              |Лист|
|   |   |         |     |   |                                             |6   |
|Изм|Лис|№        |Подпи|Дат|                                             |    |
|   |т  |документа|сь   |а  |                                             |    |
|Величина zmax должна соответствовать условию  [pic]                             |
|zmax = 28/7,937 = 3,5277                                                        |
|принимаем  zmax = 4                                                             |
|Уточним шаг t по формуле  [pic]                                                 |
|t = 28/4-0,1 = 7,5 мм                                                           |
|Окончательно принимаем t = 7,5 мм                                               |
|                                                                                |
|1.4. Глубина стружечных канавок                                                 |
|С учётом размещения в них стружки, глубина стружечных канавок определяется: (   |
|[pic], где                                                                      |
|а – на предпоследней ступени  а=0,1 мм/зуб                                      |
|К – коэффициент заполнения стружечных канавок                                   |
|К = 2                                                                           |
|[pic]мм                                                                         |
|Округляем в большую сторону кратно 0,5                                          |
|h = 3 мм                                                                        |
|[pic]                                                                           |
|                                                                                |
|Рисунок 1                                                                       |
|   |   |         |     |   |МИ.02.112.01 ПЗ                              |Лист|
|   |   |         |     |   |                                             |7   |
|Изм|Лис|№        |Подпи|Дат|                                             |    |
|   |т  |документа|сь   |а  |                                             |    |
|                                                                                |
|1.5. Передние углы ?° всех зубьев протяжки в зависимости от материала заготовки.|
|                                                                                |
|Принимаем: ? = 7°                                                               |
|1.6. Задние углы                                                                |
|У режущих зубьев ? = 3?.                                                        |
|У 2 … 3 последних режущих зубьев (переходных) ? = 2?.                           |
|У калибрующих зубьев ? = 1?.                                                    |
|                                                                                |
|1.7. Остальные размеры профиля зубьев и стружечных канавок.                     |
|g = (0,3 – 0,35) t       g = 0,3*7,5=2,25 мм                                    |
|r = (0,5 – 0,6) h         r = 0,5*3=1,5 мм                                      |
|R = (0,65 – 0,8) t       R = 0,8*7,5=6 мм                                       |
|Номинальный размер по граням зуба протяжки:                                     |
|[pic]                                                                           |
|, где Smax – наибольший предельный размер по граням обработанного отверстия     |
|детали;                                                                         |
|? – величина разбивки отверстия, для учебного расчёта принимаем ? = 0,005 мм.   |
|S = 22 Н12 – 0,005 = 21,21-0,005=22,205 мм                                      |
|Предельные отклонения диаметра калибрующих зубьев.                              |
|Верхнее предельное отклонение – 0                                               |
|Нижнее предельное отклонение: 1/3 (D = 1/3*0,21= -0,07 мм                       |
|Ширина ленточек 0.8 мм                                                          |
|                                                                                |
|   |   |         |     |   |МИ.02.112.01 ПЗ                              |Лист|
|   |   |         |     |   |                                             |8   |
|Изм|Лис|№        |Подпи|Дат|                                             |    |
|   |т  |документа|сь   |а  |                                             |    |
|                                                                                |
|1.8. Размеры хвостовика для протяжек выполняются по ГОСТ 4044-70                |
|Хвостовик выбираем с соблюдением условия:  d1 ( d0                              |
|                                                                                |
|                                                                                |
|                                                                                |
|[pic]                                                                           |
|Рисунок 2                                                                       |
|Таблица 2                                                                       |
|d1 (пред. откл. по е8)                                                          |
|d2 (пред. откл. по с11)                                                         |
|d4 (пред. откл. –0,5                                                            |
|-1,0)                                                                           |
|l1                                                                              |
|l2                                                                              |
|l3                                                                              |
|l4                                                                              |
|l6                                                                              |
|r1                                                                              |
|r2                                                                              |
|c                                                                               |
|Площадь по сечению размера d2 ,мм                                               |
|                                                                                |
|20                                                                              |
|15                                                                              |
|20                                                                              |
|140                                                                             |
|25                                                                              |
|25                                                                              |
|16                                                                              |
|120                                                                             |
|0,3                                                                             |
|1,0                                                                             |
|0.5                                                                             |
|176                                                                             |
|                                                                                |
|                                                                                |
|   |   |         |     |   |МИ.02.112.01 ПЗ                              |Лист|
|   |   |         |     |   |                                             |9   |
|Изм|Лис|№        |Подпи|Дат|                                             |    |
|   |т  |документа|сь   |а  |                                             |    |
|                                                                                |
|1.9. Суммарная сила резания.                                                    |
|В общем виде эмпирическая формула для определения силы резания при протягивании |
|имеет вид:                                                                      |
|[pic],                                                                          |
|где Сp – постоянная величина зависящая от свойств обрабатываемого материала     |
|Сp = 1470                                                                       |
|X – показатель степени при величине подачи,                                     |
|X = 0,73                                                                        |
|K?,Kc,KH – поправочные коэффициенты, учитывающие влияние переднего угла, состава|
|СОЖ, степени износа зубьев.                                                     |
|K? = 1,0                                                                        |
|Kc = 1,0                                                                        |
|KH = 1,0                                                                        |
|Р = 1470*0,050,73*3,14*22*4*1*1*1 =45601 Н                                      |
|                                                                                |
|1.10.Проверка протяжки на прочность по найденной силе резания.                  |
|Условие прочности протяжки:    [pic]                                            |
|, где Fос – площадь опасного сечения, мм2,                                      |
|[?] – допускаемое напряжение, при изготовлении протяжки из быстрорежущей стали  |
|следует принимать [?] = 350 Н/мм2.                                              |
|Опасным сечением протяжки может быть канавка хвостовика (диаметр сечения - d2), |
|либо первая стружечная канавка, диаметр которой:                                |
|dск1 = d0 – 2h                                                                  |
|d0 = 21,6 мм, dск1 = 21,6 – 2*3 = 15,6 мм                                       |
|Опасным является наименьшее сечение: d2 = 15 с11= [pic] мм.                     |
|Fос = ?D2/4 = 3,14*152/4 = 176 мм2                                              |
|45601/176 ? 350 Н/мм2.                                                          |
|259 < 350 Н/мм2.                                                                |
|Проверка показала, что протяжка по найденной силе резания прочная.              |
|   |   |         |     |   |МИ.02.112.01 ПЗ                              |Лист|
|   |   |         |     |   |                                             |10  |
|Изм|Лис|№        |Подпи|Дат|                                             |    |
|   |т  |документа|сь   |а  |                                             |    |
|   |   |         |     |   |МИ.02.112.01 ПЗ                              |Лист|
|   |   |         |     |   |                                             |11  |
|Изм|Лис|№        |Подпи|Дат|                                             |    |
|   |т  |документа|сь   |а  |                                             |    |
|                                                                                |
|1.14 Форма, размеры, количество и расположение стружкоделительных канавок.      |
|                                                                                |
|Угол профиля канавки: [pic]= 900                                                |
|Ширина канавки: m = 1 мм                                                        |
|Радиус дна канавки: rc = 0,3 мм                                                 |
|Угол наклона канавки: ?с = 4?                                                   |
|Шаг канавки: 5 мм                                                               |
|На прерывистых зубьях канавки располагаем на расстоянии не менее 2 мм от края   |
|(угла) кромки и не более 8 мм. Канавки располагаются в шахматном порядке.       |
|На калибрующих зубьях канавок нет.                                              |
|Количество канавок для круглых зубьев:                                          |
|[pic]                                                                           |
|Принимаем Zc =12                                                                |
|                                                                                |
|1.15. Размеры передней направляющей.                                            |
|Протяжка с круглым хвостовиком значит передняя направляющая цилиндрическая.     |
|Диаметр dпн = d = 21,6 f7 [pic]                                                 |
|Длина lпн [pic]L = 28 мм                                                        |
|                                                                                |
|[pic]                                                                           |
|Рисунок 3                                                                       |
|   |   |         |     |   |МИ.02.017.01 ПЗ                              |Лист|
|   |   |         |     |   |                                             |12  |
|Изм|Лис|№        |Подпи|Дат|                                             |    |
|   |т  |документа|сь   |а  |                                             |    |
|                                                                                |
|1.16. Определить размеры направляющего конуса. (см. рис 3)                      |
|Длина lнк = 10 мм                                                               |
|Угол конуса (справочный размер)                                                 |
|[pic]                                                                           |
|?нк = arctg (21,6-20)/2*10 = 5?                                                 |
|                                                                                |
|                                                                                |
|                                                                                |
|1.17. Определить размеры задней направляющей                                    |
|Задняя направляющая выполняется 6-гранного сечения.                             |
|Размер по граням Sп = 22,205 мм                                                 |
|dзн – определяется путем округления диаметра последних зубьев dpz до меньшего   |
|целого                                                                          |
|dpz = 25,55 мм; => dзн = 25 мм.                                                 |
|Длина задней направляющей lзн = 22 мм.                                          |
|[pic]                                                                           |
|Рисунок 4                                                                       |
|   |   |         |     |   |МИ.02.112.01 ПЗ                              |Лист|
|   |   |         |     |   |                                             |13  |
|Изм|Лис|№        |Подпи|Дат|                                             |    |
|   |т  |документа|сь   |а  |                                             |    |
|                                                                                |
|2. Проектирование червячной шлицевой фрезы                                      |
|                                                                                |
|2.1. Исходные данные                                                            |
|Спроектировать червячную фрезу для нарезания шлицев на шлицевом валу.           |
|Таблица 2.1                                                                     |
|Данные по первой цифре шифра                                                    |
|                                                                                |
|№ п/п                                                                           |
|Центрирующий диаметр                                                            |
|Предельные отклонения на d                                                      |
|Предельные отклонения на D                                                      |
|Предельные отклонения на b                                                      |
|                                                                                |
|1                                                                               |
|d                                                                               |
|h9                                                                              |
|a11                                                                             |
|h10                                                                             |
|                                                                                |
|Таблица 2.2                                                                     |
|Данные по оставшейся двухзначной части шифра                                    |
|                                                                                |
|№ п/п                                                                           |
|Число шлицев n                                                                  |
|d, мм                                                                           |
|D, мм                                                                           |
|b, мм                                                                           |
|с, мм                                                                           |
|                                                                                |
|12                                                                              |
|8                                                                               |
|46                                                                              |
|50                                                                              |
|9                                                                               |
|0,5                                                                             |
|                                                                                |
|[pic]                                                                           |
|Рисунок 5                                                                       |
|                                                                                |
|Число шлицев: n = 8                                                             |
|Наружный диаметр: D = 50a11 = [pic]                                             |
|Малый диаметр: d = 46h9 = [pic]                                                 |
|Ширина шлица: b = 9h10 = [pic]                                                  |
|Центрирование – по малому диаметру d.                                           |
|Фаска 0,5*45?                                                                   |
|   |   |         |     |   |МИ.02.112.02 ПЗ                              |Лист|
|   |   |         |     |   |                                             |14  |
|Изм|Лис|№        |Подпи|Дат|                                             |    |
|   |т  |документа|сь   |а  |                                             |    |
|                                                                                |
|2.2. Расчётные размеры шлицевого вала.                                          |
|2.2.1. Расчётный наружный диаметр                                               |
|[pic]                                                                           |
|, где Dmax – наибольший предельный размер наружного диаметра;                   |
|С – размер фаски.                                                               |
|Dр = 49,66 – 2*0,5 = 48,66 мм                                                   |
|2.2.2. Расчётный малый диаметр                                                  |
|[pic]                                                                           |
|, где dmin – наименьший предельный размер малого диаметра;                      |
|Тd – допуск на изготовление малого диаметра.                                    |
|dp = 49,938 + 0,25*0,062 = 45,9535 мм                                           |
|2.2.3. Расчётная ширина шлица                                                   |
|[pic]                                                                           |
|, где bmin – наименьший предельный размер (ширина) шлица;                       |
|Tb – допуск на размер b.                                                        |
|bp = 8,942 +0,25*0,058 = 8,9565 мм                                              |
|2.2.4. Диаметр начальной окружности                                             |
|[pic]                                                                           |
|[pic]= 48 мм                                                                    |
|2.2.5. Радиус начальной окружности                                              |
|[pic]                                                                           |
|Rн = 48/2 = 24 мм                                                               |
|2.2.6. Синус угла профиля шлица                                                 |
|[pic]            sin ? = 8,9565/48= 0,186594                                    |
|   |   |         |     |   |МИ.02.112.02 ПЗ                              |Лист|
|   |   |         |     |   |                                             |15  |
|Изм|Лис|№        |Подпи|Дат|                                             |    |
|   |т  |документа|сь   |а  |                                             |    |
|                                                                                |
|2.2.7. Угол профиля шлица                                                       |
|[pic]                                                                           |
|2.3. Радиус и координаты центра заменяющей окружности                           |
|2.3.1. Высота профиля резьбы                                                    |
|Расчётная высота шлицев                                                         |
|[pic]                                                                           |
|h = (48– 45,9535)/2 = 1,023 мм                                                  |
|2.3.2. Ординаты точек А1 и А2                                                   |
|y1 = 0,45h = 0,45*1,023 = 0,46 мм                                               |
|y2 = 0,9h = 0,9*1,023 = 0,92 мм                                                 |
|2.3.3. Угол поворота заготовок вала ?1 и ?2 при соответствующих ординатах y1 и  |
|y2                                                                              |
|[pic]                                                                           |
|[pic]                                                                           |
|[pic]                                                                           |
|[pic][pic]                                                                      |
|[pic]                                                                           |
|[pic]                                                                           |
|[pic]                                                                           |
|   |   |         |     |   |МИ.02.112.02 ПЗ                              |Лист|
|   |   |         |     |   |                                             |16  |
|Изм|Лис|№        |Подпи|Дат|                                             |    |
|   |т  |документа|сь   |а  |                                             |    |
|                                                                                |
|2.3.4. Абсциссы точек А1 и А2                                                   |
|[pic]                                                                           |
|[pic]                                                                           |
|, где ?1 и ?2 – в радианах                                                      |
|[pic]                                                                           |
|[pic]                                                                           |
|2.3.5. Абсцисса центра заменяющей окружности                                    |
|[pic]                                                                           |
|[pic]                                                                           |
|2.3.6. Ордината центра заменяющей окружности                                    |
|[pic][pic]                                                                      |
|[pic]                                                                           |
|2.3.7. Радиус заменяющей окружности                                             |
|[pic]                                                                           |
|[pic][pic]                                                                      |
|[pic]                                                                           |
|2.4. Расчёт остальных размеров профиля фрезы                                    |
|                                                                                |
|2.4.1. Шаг витков по нормали (равен шагу шлицев вала по начальной окружности).  |
|[pic]                                                                           |
|   |   |         |     |   |МИ.02.112.02 ПЗ                              |Лист|
|   |   |         |     |   |                                             |17  |
|Изм|Лис|№        |Подпи|Дат|                                             |    |
|   |т  |документа|сь   |а  |                                             |    |
|[pic]                                                                           |
|Рисунок 6                                                                       |
|, где n – число шлицев                                                          |
|P = 3,14*48/8 = 18,84 мм                                                        |
|2.4.2. Толщина зуба фрезы по начальной прямой (равна ширине впадины между       |
|шлицами вала по начальной окружности).                                          |
|[pic]                                                                           |
|2.4.3. Высота кривого участка профиля (без учёта высоты усиков)                 |
|[pic]                                                                           |
|2.4.4. Общая высота профиля                                                     |
|                                                                                |
|При фрезеровании шлицевого вала червячной фрезой боковая поверхность шлица      |
|сопрягается с малой цилиндрической поверхностью обрабатываемого шлицевого вала  |
|по плавной кривой (галтели). Для валов, центрирующихся в шлицевом отверстии по  |
|малому диаметру, наличие таких переходных кривых на рабочем участке боковой     |
|стороны шлица не допускается. В данном случае центрирование идет по малому      |
|диаметру, следовательно на вершинах профиля фрезы следует предусмотреть выступы |
|– «усики».                                                                      |
|   |   |         |     |   |МИ.02.112.02 ПЗ                              |Лист|
|   |   |         |     |   |                                             |18  |
|Изм|Лис|№        |Подпи|Дат|                                             |    |
|   |т  |документа|сь   |а  |                                             |    |
|                                                                                |
|[pic]                                                                           |
|Высота усика hу:                                                                |
|[pic]                                                                           |
|[pic](К – угол профиля шлица у его основания                                    |
|(К – критический угол, при котором может произойти профилирование на рабочем    |
|участке боковой стороны шлица.                                                  |
|[pic]                                                                           |
|[pic]                                                                           |
|h0 = 1,35+0,2+0,5+1,95= 4 мм                                                    |
|                                                                                |
|2.4.5. Ширина канавки по дну впадины                                            |
|[pic]                                                                           |
|U = 18,84 – 9,83 – 2*0,5 = 8 мм                                                 |
|2.4.6. Угол фаски у основания профиля зуба выполняется 35? для фаски на впадине |
|с углом 45? (с учётом обкатки).                                                 |
|2.4.7. Ширина вершины усика                                                     |
|[pic]                                                                           |
|by = 1*0,2=0,2мм                                                                |
|2.4.8. Угол усика                                                               |
|принимаем (=450                                                                 |
|   |   |         |     |   |МИ.02.112.02 ПЗ                              |Лист|
|   |   |         |     |   |                                             |19  |
|Изм|Лис|№        |Подпи|Дат|                                             |    |
|   |т  |документа|сь   |а  |                                             |    |
|                                                                                |
|2.4.9. Передний угол у чистовых фрез                                            |
|( = 00                                                                          |
|2.4.10. Наружный диаметр фрезы                                                  |
|Dеи=100 мм                                                                      |
|2.4.11. Диаметр буртиков                                                        |
|dB = 48 мм                                                                      |
|2.4.12. Ширина буртиков                                                         |
|bB = 3,5 мм                                                                     |
|2.4.13. Диаметр отверстия                                                       |
|d0 = 32H6 мм                                                                    |
|2.4.14. Диаметр расточки                                                        |
|d1 = d0 + 1 = 32 + 1 = 33 мм                                                    |
|2.4.15. Длина фрезы                                                             |
|[pic]                                                                           |
|Вычисленная величина L является минимально допустимой. Конструктивно увеличим   |
|длину фрезы до (1…1,2)Dеи                                                       |
|Принимаем L = 1*100 = 100 мм                                                    |
|2.4.16. Длина расточки (округлить до четного числа)                             |
|[pic]                                                                           |
|2.4.17. Число винтовых стружечных канавок (число зубьев)                        |
|Dеи > 80, следовательно Z = 14                                                  |
|2.4.18. Величина затылования шлифованной части зуба                             |
|[pic]                                                                           |
|[pic]                                                                           |
|где аВ – задний угол на вершине зуба                                            |
|   |   |         |     |   |МИ.02.112.02 ПЗ                              |Лист|
|   |   |         |     |   |                                             |20  |
|Изм|Лис|№        |Подпи|Дат|                                             |    |
|   |т  |документа|сь   |а  |                                             |    |
|                                                                                |
|2.4.19. Величина дополнительного затылования (не шлифованной части зуба)        |
|KI (1,3…1,5)К = 1,5*4 = 6 мм                                                    |
|2.4.20. Длина шлифованной части зуба                                            |
|[pic] , где [pic]                                                               |
|[pic]                                                                           |
|Рокр – окружной шаг зуба                                                        |
|2.4.21. Угол профиля стружечной канавки                                         |
|( = 250                                                                         |
|2.4.22. Радиус дна стружечной канавки                                           |
|Выбирается конструктивно: r = 3 мм                                              |
|2.4.23. Глубина стружечной канавки (полная высота зуба)                         |
|[pic]                                                                           |
|[pic]                                                                           |
|2.4.24. Средний расчетный диаметр                                               |
|Dcp=Dеи – 2(h+hy) – 0,25*К                                                      |
|Dcp=100 – 2(1,023+0,2) – 0,25*4 = 98,554 мм                                     |
|2.4.25. Угол подъема витков профиля                                             |
|[pic]                                                                           |
|2.4.26. Шаг витков по оси фрезы                                                 |
|[pic]                                                                           |
|   |   |         |     |   |МИ.02.112.02 ПЗ                              |Лист|
|   |   |         |     |   |                                             |21  |
|Изм|Лис|№        |Подпи|Дат|                                             |    |
|   |т  |документа|сь   |а  |                                             |    |
|                                                                                |
|2.4.27. Шаг винтовых стружечных канавок                                         |
|[pic]                                                                           |
|принимаем Т = 4110 мм                                                           |
|2.4.28. Угол наклона винтовых стружечных канавок                                |
|[pic]                                                                           |
|2.4.29. Размеры шпоночного паза                                                 |
|d0 = 32H6                                                                       |
|выбираем по справочнику: Анурьев В.И. Справочник конструктора – машиностроителя:|
|в 3т. М.: Машиностроение, 1985. Т.2, 559 с.                                     |
|bш = 10 H7 = 10 + 0,018 мм;                                                     |
|tш = 3,3 мм                                                                     |
|                                                                                |
|Остальные размеры фрезы (фаски, радиусы) выбираются конструктивно.              |
|                                                                                |
|                                                                                |
|                                                                                |
|                                                                                |
|   |   |         |     |   |МИ.02.112.02 ПЗ                              |Лист|
|   |   |         |     |   |                                             |22  |
|Изм|Лис|№        |Подпи|Дат|                                             |    |
|   |т  |документа|сь   |а  |                                             |    |
|                                                                                |
|3. Проектирование фасонного резца                                               |
|3.1. Исходные данные                                                            |
|спроектировать круглый фасонный резец для обработки детали:                     |
|[pic]                                                                           |
|3.2. Расчетная схема для определения размеров профиля.                          |
|3.2.1. Расчетные размеры детали                                                 |
|Допуск на длину всех участков + 0,1мм, расчет можно упростить:                  |
|[pic]                                                                           |
|[pic]                                                                           |
|l1 = 0 мм                                                                       |
|l1/ = 2 мм                                                                      |
|l2 = 8 мм                                                                       |
|l3 = 10 мм                                                                      |
|l4 = 12 мм                                                                      |
|   |   |         |     |   |МИ.02.112.03 ПЗ                              |Лист|
|   |   |         |     |   |                                             |23  |
|Изм|Лис|№        |Подпи|Дат|                                             |    |
|   |т  |документа|сь   |а  |                                             |    |
|                                                                                |
|l5 = 15 мм                                                                      |
|l6 = 17 мм                                                                      |
|l6/ = lд – фаска =20 – 1 = 19 мм                                                |
|                                                                                |
|[pic]                                                                           |
|[pic]                                                                           |
|[pic]                                                                           |
|[pic]                                                                           |
|[pic]                                                                           |
|[pic]                                                                           |
|[pic]                                                                           |
|[pic]                                                                           |
|                                                                                |
|3.2.2. Дополнительные режущие кромки                                            |
|слева: S3=1мм; S4=4мм; S5=2мм                                                   |
|справа: S1=0мм (на правом торце нет фаски); S2=4мм                              |
|Общая длина резца:                                                              |
|Lp = Lд + S1 + S2 + S3 + S4 + S5 = 20+0+4+1+4+2 = 31 мм                         |
|Проставим размеры от базовой стороны до профиля резца больше расчетных на S1 +  |
|S2 = 4 мм.                                                                      |
|   |   |         |     |   |МИ.02.112.03 ПЗ                              |Лист|
|   |   |         |     |   |                                             |24  |
|Изм|Лис|№        |Подпи|Дат|                                             |    |
|   |т  |документа|сь   |а  |                                             |    |
|                                                                                |
|3.2.3. Основные размеры резца                                                   |
|Выбираем по таблицам для круглых резцов:                                        |
|Максимальная глубина профиля резца:                                             |
|Тmax = (r6 – r0) = 25,96 – 15,95 [pic] 10 мм                                    |
|a = Lp/3 = 31/3 = 10,3 [pic] 10 мм                                              |
|D = 75 h7                                                                       |
|d = 22 h6                                                                       |
|d1 = 23                                                                         |
|b = D – Tmax – 4 = 75 – 10 – 4 = 61                                             |
|r = 2                                                                           |
|D1 = 42 +0,1                                                                    |
|d2 = 5 H9                                                                       |
|3.2.4. Передний угол                                                            |
|В наиболее выступающей точке режущей кромки выбираем:                           |
|Материал – латунь: (0 = 50                                                      |
|Проверка:                                                                       |
|[pic]                                                                           |
|Тmax = (d6 – d0)/2 = (52 – 32)/2 = 10 мм                                        |
|rmax = r6 = 26 мм.                                                              |
|[pic]                                                                           |
|Условие соблюдено                                                               |
|3.2.5. Задний угол                                                              |
|В наиболее выступающей точке режущей кромки выбираем:                           |
|[pic]                                                                           |
|Проверим величину бокового заднего угла в т.6, где угол ( - наименьший          |
|( = 300  Т6 [pic]4 мм – определяем из чертежа                                   |
|   |   |         |     |   |МИ.02.112.03 ПЗ                              |Лист|
|   |   |         |     |   |                                             |25  |
|Изм|Лис|№        |Подпи|Дат|                                             |    |
|   |т  |документа|сь   |а  |                                             |    |
|                                                                                |
|[pic]                                                                           |
|[pic],                                                                          |
|что удовлетворяет условию aN > 30                                               |
|3.2.6. Угол скоса передней поверхности                                          |
|[pic]                                                                           |
|Величина превышения оси резца над осью детали:                                  |
|[pic]                                                                           |
|3.2.7. Коррекционный расчет профиля резца (профилирование)                      |
|Общие исходные данные:                                                          |
|а0 = 80;  (0 = 200;  r0 = 15,95 мм;  R0 = D/2 = 75/2 = 37,5 мм                  |
|Для расчета применим формулы:                                                   |
|А0 = r0 sin (0                                                                  |
|H0 = R0 sin (0                                                                  |
|W0 = R0 cos (0                                                                  |
|[pic]                                                                           |
|[pic]                                                                           |
|[pic]                                                                           |
|Результаты расчетов сводим в таблицу:                                           |
|таблица 3.1                                                                     |
|№№ точек                                                                        |
|1, 1I                                                                           |
|2                                                                               |
|3                                                                               |
|4                                                                               |
|5                                                                               |
|6, 6I                                                                           |
|                                                                                |
|ri, мм                                                                          |
|16,95                                                                           |
|19,9                                                                            |
|17,9                                                                            |
|23,9                                                                            |
|21,9                                                                            |
|25,96                                                                           |
|                                                                                |
|Ti, мм                                                                          |
|0,98                                                                            |
|3,91                                                                            |
|1,95                                                                            |
|7,81                                                                            |
|5,86                                                                            |
|9,76                                                                            |
|                                                                                |
|   |   |         |     |   |МИ.02.112.03 ПЗ                              |Лист|
|   |   |         |     |   |                                             |26  |
|Изм|Лис|№        |Подпи|Дат|                                             |    |
|   |т  |документа|сь   |а  |                                             |    |
|                                                                                |
|Для точки с максимальным радиусом r, необходимо проверить угол заострения. В    |
|данном случае это будут точки 6, 6I.                                            |
|[pic]                                                                           |
|3.2.8. Результаты графического профилирования                                   |
|Графическое профилирование позволяет определить значения Т с меньшей точностью, |
|чем аналитическое. Смотри чертеж МИ.02.112.04                                   |
|таблица 3.2                                                                     |
|№№ точек                                                                        |
|1, 1I                                                                           |
|2                                                                               |
|3                                                                               |
|4                                                                               |
|5                                                                               |
|6, 6I                                                                           |
|                                                                                |
|Ti, мм                                                                          |
|1                                                                               |
|4                                                                               |
|2                                                                               |
|8                                                                               |
|6                                                                               |
|10                                                                              |
|                                                                                |
|[pic]Ti, мм                                                                     |
|0,02                                                                            |
|0,09                                                                            |
|0,05                                                                            |
|0,19                                                                            |
|0,14                                                                            |
|0,24                                                                            |
|                                                                                |
|                                                                                |
|3.2.9. Отклонения размеров                                                      |
|Предельные отклонения размеров профиля резца:                                   |
|продольные: + 0,04 мм                                                           |
|глубин профиля: + 0,012 мм                                                      |
|                                                                                |
|   |   |         |     |   |МИ.02.112.03 ПЗ                              |Лист|
|   |   |         |     |   |                                             |27  |
|Изм|Лис|№        |Подпи|Дат|                                             |    |
|   |т  |документа|сь   |а  |                                             |    |
|                                                                                |
|Расчетная схема размеров профиля резца                                          |
|   |   |         |     |   |МИ.02.112.03 ПЗ                              |Лист|
|   |   |         |     |   |                                             |28  |
|Изм|Лис|№        |Подпи|Дат|                                             |    |
|   |т  |документа|сь   |а  |                                             |    |
|                                                                                |
|Литература                                                                      |
|                                                                                |
|Щеголев А.В. Конструирование протяжек. – Л., Машгиз, 1952, 324 с. ил.           |
|Допуски и посадки. Справочник. В 2-х ч., ч.1 /Под ред. В.Д. Мягкова. 5-е изд. – |
|Л., Машиностроение, 1979, 544с. ил.                                             |
|Допуски и посадки. Справочник. В 2-х ч., ч.2 /Под ред. В.Д. Мягкова. 5-е изд. – |
|Л., Машиностроение, 1979, 545 - 1032с. ил.                                      |
|Анурьев В.И. Справочник конструктора – машиностроителя. В 3-х т., т.1, 5-е изд. |
|– М., Машиностроение, 1979, 728 с., ил.                                         |
|Анурьев В.И. Справочник конструктора – машиностроителя. В 3-х т., т.2, 5-е изд. |
|– М., Машиностроение, 1979, 559 с., ил.                                         |
|ГОСТы ЕСКД                                                                      |
|Романов В.Ф. Расчеты зуборезных инструментов. – М., Машиностроение, 1969, 251 с.|
|ил.                                                                             |
|Дарманчев С.К. Фасонные резцы. 2-е изд. – М., Машиностроение, 1968, 168 с., ил. |
|   |   |         |     |   |МИ.02.112.03 ПЗ                              |Лист|
|   |   |         |     |   |                                             |29  |
|Изм|Лис|№        |Подпи|Дат|                                             |    |
|   |т  |документа|сь   |а  |                                             |    |

-----------------------



                                                                          16
                                                                          16

                                                                          16
                                                                          17
                                                                          17
                                                                          17
                                                                          17
                                                                          17
                                                                          17
                                                                          18
                                                                          18
                                                                          18
                                                                          19
                                                                          19
                                                                          19
                                                                          19
                                                                          19
                                                                          19
                                                                          19
                                                                          19
                                                                          19
                                                                          19
                                                                          19
                                                                          19
                                                                          19
                                                                          20
                                                                          21
                                                                          21
                                                                          21
                                                                          21
                                                                          21
                                                                          21
                                                                          21
                                                                          21
                                                                          22
                                                                          22
                                                                          22



                                                                          23
                                                                          23
                                                                          23
                                                                          23
                                                                          24
                                                                          25
                                                                          25
                                                                          25
                                                                          26

                                                                          26
                                                                          27
                                                                          27

                                                                          29

                                                                           5

                                                                           5
                                                                           5
                                                                           6
                                                                           6
                                                                           6
                                                                           7
                                                                           8
                                                                           8
                                                                           8
                                                                           9
                                                                          10
                                                                          10
                                                                          11
                                                                          11
                                                                          11
                                                                          12
                                                                          12
                                                                          13
                                                                          13

                                                                          14
                                                                          14
                                                                          15
                                                                          15
                                                                          15
                                                                          15
                                                                          15
                                                                          15
                                                                          15
                                                                          16
                                                                          16


Материал детали:
латунь



Обозначение вала:

d-8х45h9x50a11x9h10





смотреть на рефераты похожие на "Расчёты металлорежущих инструментов "