НАПРАВЛЕНИЕ И КРЕПЛЕНИЕ ПРОТЯЖКИ

Тула 2013

МИНОБРНАУКИ РОССИИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное

учреждение высшего профессионального образования

«Тульский государственный университет»

Политехнический институт

Механико-технологический факультет

Кафедра: "ИНСТРУМЕНТАЛЬНЫЕ И МЕТРОЛОГИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ"

ЗАДАНИЕ

на курсовой проект по дисциплине:

«Процессы и операции формообразования»

студенту группы 620411Мамичев ИА__

^{(шифр группы) (фамилия и инициалы)}

СРОК ЗАЩИТЫ РАБОТЫ _____________________

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ № ________,_________(индивидуальные)

ПЕРЕЧЕНЬ ВОПРОСОВ, ПОДЛЕЖАЩИХ РАЗРАБОТКЕ:

1. Разработать реферат и контрольные вопросы на тему: Многоцелевые станки, и станки с ЧПУ

2. Разработать практическую часть в соответствии с индивидуальным заданием:

2.1. Назначить режимы резания на операции формообразования;

2.2. Спроектировать протяжку для обработки шлицевого отверстия.

ГРАФИЧЕСКИЙ МАТЕРИАЛ:

1.Рабочий чертеж протяжки для обработки шлицевого отверстия.

РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА:

Методические материалы кафедры ИМС и указанная в них литература

РУКОВОДИТЕЛЬ 05.02.13 __________________________ Якушенков А.В.

^{дата, подпись}

ЗАДАНИЕ ПРИНЯЛ К ИСПОЛНЕНИЮ _____________________________________

^{(подпись студента)}

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ ВЕРНЫ __________ ___________________ Барыкина Е.Н.

^{(дата, подпись)}

Рецензия

на курсовой проект

по дисциплине:

«Процессы и операции формообразования»

выполненную студентом ___Мамичев И.А._ группы 620411

^{ФИО студента * индекс группы*}

на тему:

1. Многоцелевые станки, и станки с ЧПУ

2.Практическая часть:

2.1. Назначить режимы резания на операции формообразования;

2.2. Спроектировать протяжку для обработки шлицевого отверстия.

^{Название РазделоВ*}

Работа, представленная на рецензию содержит:

пояснительную записку на __35____ листах.*

графическую часть на ___1__ листах формата A3

Содержание работы соответствует (не соответствует) названию и техническому заданию.

Теоретическая и практическая части работы выполнены в полном (необоснованно сокращенном) объеме и не содержат (содержит отдельные, содержит грубые) ошибок.

Содержание обоих разделов в основном полностью (отдельные части работы) соответствует требованиям нормативной документации ЕСКД.

Работа выполнена в хорошем стиле изложения с использованием достаточного (не достаточного) количества литературных источников.

Электронный вариант работы соответствует напечатанному.

По существу излагаемого материала к представленной работе замечаний нет.

В целом, работа соответствует (не соответствует), требованиям, предъявляемым к работам данного вида, и заслуживает оценки

Неудовлетворительно

Удовлетворительно

Хорошо

Отлично

Резюмируя изложенное, по моему мнению, проект следует рекомендовать для защиты.

Рецензент __________________ д.т.н., профессор Хлудов С.Я.

_{* графы заполняются студентом}

Аннотация

В курсовом проекте представлены теоретическая часть, состоящая из 15 контрольных вопросов, и расчетные проекты таких металлообрабатывающих инструментов, как режим резания на операции обтачивания и сверления и шпоночная протяжка.

Приведённые расчеты являются необходимым для изучения материалом одной из профилирующих дисциплин, предусмотренных образовательным стандартом, и могут использоваться как показатель образовательного уровня исполнителя, обучающегося на направлении «Технология, оборудование и автоматизация машиностроительных производств.

Практическая часть проектирования иллюстрирована достаточным для свободного восприятия количеством иллюстраций, таблиц и пояснений. К режиму резания на операции обтачивания и сверления и шпоночной протяжки прилагаются чертежи, на одном листе формата А3.

При написании проекта были использованы как методические указания по выполнению, так и учебники технологического назначения, а также технические справочники для более углубленного восприятия материала при проектировании инструмента.

Содержание

Аннотация 5

Содержание 6

Введение 7

Основная часть.

1. Многоцелевые станки, и станки с ЧПУ 8

2. Подрезание торца 13

2.1. Сверление отверстий 18

3. Схема резания при протягивании шпоночных канавок 22

3.1. Направление и крепление протяжки 22

3.2. Подъем на зуб и число зубьев протяжки 24

3.3. Размеры стружечных канавок и зубьев протяжек 25

3.4. Геометрические параметры зубьев протяжек 26

3.5. Усилие протягивания и расчет протяжки на прочность 30

3.6. Определение длины протяжки 31

3.7. Параметры формообразующей части протяжки 32

3.8. Чистота поверхностей и термообработка протяжек 32

3.9. Термообработка 32

3.10 Допуски на элементы и размеры протяжек 33

Заключение 34

Список литературы 35

Введение

Режущие инструменты – это орудия производства, конечная составная часть металлорежущих станков, находящаяся в контакте с обрабатываемой заготовкой. Назначение режущих инструментов – снятие припуска и формирование поверхности и размеров детали в соответствии с техническими требованиями рабочего чертежа.

Несмотря на большое разнообразие конструкций режущих инструментов и специфических особенностей их применения, для них характерны общие конструктивные, геометрические и другие элементы, а также способы крепления на станках.

Любой режущий инструмент имеет режущую кромку, все имеют передний и задний углы, все совершают движения, которые для них присущи, все используются для формообразования. В древние века каменный топор был вершиной человеческой мысли, но в наши дни глубоко развито использование инструментов даже без непосредственного участия человека – при помощи промышленных роботов (ПР) и роботизированных технологических комплексов (РТК), которые оставили на долю человека только перенастройку и кратковременное обслуживание ПР и станка, отведя человеку больше времени и удобства.

1. «Многоцелевые станки, и станки с ЧПУ»

1) Что показывает позиция 1 на рисунке ?

1 - консоль; 5

2 - салазки; 2

3 - стол; 2

4 - защитный щиток; 2

5- шпиндель;2

2) Многоцелевые станки (обрабатывающие центры) для….

1 - обработки заготовок корпусных деталей.; 5

2 – обработки внешней сферы; 2

3 – продольных поперечных сечений; 2

4 – направляющих державок; 2

5 – усилия конструкции; 2

3) Что показывает позиция 9 на рисунке ?

1-основание;2

2-салазки стола; 2

3-устройство ЧПУ; 5

4-суппорт; 2

5-коробка скоростей; 2

4) Что показывает позиция 6 на рисунке ?

1 - шпиндель; 2

2 - шпиндельная бабка; 2

3- автооператор;2

4- инструментальный магазин; 5

5- стойка;2

5) Какой тип обработки поверхности приведён на рисунке ?

1- цековка отверстий; 2

2- фрезерование внутренних канавок дисковой фрезой; 2

3- растачивание ступенчатых отверстий; 2

4- фрезерование наружного контура; 2

5- типа тел вращения; 5

6) металлорежущий станок, предназначенный для выполнения нескольких различных видов обработки резанием, имеющий систему числового программного управления и оснащенный системой автоматической смены инструментов – это…

1 – фрезерный станок; 2

2 – токарный станок; 2

3 – сверлильный станок; 2

4 - многоцелевой станок; 5

5 – правильного ответа нет; 2

7) Для чего предназначен Фрезерно-сверлильно-расточные станки с ЧПУ ?

1 – для шлифования; 2

2 – для полирования; 2

3 - для обработки плоских и фасонных поверхностей, тел вращения, зубчатых колёс; 5

4 – для правки резцов и фрез; 2

6 – для гравировки; 2

8) Преобразователи частоты для управления асинхронными двигателями имеют диапазон регулирования до…

1 – 150; 2

2 – 300; 2

3 – 250; 5

4 – 500; 2

5 – 450; 2

9) Револьверная головка – это

1 - положения инструмента; 2

2 – наиболее простое устройство смены инструмента; 5

3 – внутренней обработки сложных заготовок; 2

4 – классификации токарных станков; 2

5 - вид выполняемых работ; 2

10) Патронно-центровые станки с ЧПУ служат для…

1 – наружной и внутренней обработки; 5

2 – только для наружной; 2

3 – только для внутренней; 2

4 – для обработки заготовки с торцевой части; 2

5 – для внутренней сферической части; 2

11) Револьверные головки бывают…

1 – четырёх, шести и двенадцати позиционные; 5

2 – двух, трёх и десяти позиционные; 2

3 – пяти и пятнадцати позиционные; 2

4 – семи и тринадцати позиционные; 2

5 – пятнадцати позиционные и больше; 2

12) Вид какого фрезерного станка приведён на изображении ?

1 – консольно-фрезерный станок; 2

2 – вертикально-фрезерный станок с крестовым столом; 2

3 – продольно-фрезерный станок; 5

4 – продольно-фрезерный станок с неподвижной поперечиной; 2

5 – широкоуниверсальный инструментальный фрезерный станок; 2

13) Что показывает позиция 8 на рисунке ?

1- защитный щиток; 2

2- шпиндель; 2

3- фрезерная бабка; 2

4- ползун; 2

5- станина; 5

14) Для шлифовальных станков с системой ЧПУ используют типа…

1- CNC; 5

2- CNT; 2

3- RTS; 2

4- CCT; 2

5- RTC; 2

15) Магазин токарного станка с ЧПУ вмещает…

1- От 8…20 инструментов

2- От 6…15 инструментов

3- От 1…20 инструментов

4- От 5…10 инструментов

5- От 10…30 инструментов

Подрезание торца

1) Применяем правый отогнутый подрезной резец с главным и вспомогательными углами в плане ф=ф1=45 и сечением державки 16x25 мм². Выбираем рациональные геометрические параметры резца. Принимаем плоскую переднею поверхность с отрицательной фоской (форма I ) . Выбираем значение предельного угла γ = 15° и задних углов α = α₁ = 8° . Выбираем значение угла наклона главного лезвия Λ=0. Выбираем значение переходного лезвия R=1mm.

2) По размерам и характеру обработки задаем угловое резание. Подрезаем торец за один проход, поэтому t=2,5MM.

3) По характеру обработки задаем значение подачи. Принимаем S=0.6mm/o6. По паспорту станка 1К62 принимаем корректированную подачу S_K=0_;61 мм/об.

4.Задаемся пределом стойкости резца. Для сечения

державки резца 16x25мм² находим экономический период стойкости Т_эк=40мин.

5.Определяем скорость резания.

1)По глубине резания и подачи определяем условную скорость резания, соответствующую периоду стойкости резца Т=60мин.

При обработке конструкционной стали с δ_в = 65кг/мм² с охлаждением имеем: C_v=349 ; m=0,2; X_v=0,15; y_v=0,35 тогда

- Находим поправочный скоростной коэффициент, учитываем марку твердого сплава резца. К_и=0,65

-

- Находим поправочный скоростной коэффициент, учитывающий обрабатываемость стали 60. Для стали 60 б_в = 65кг/мм имеем К_о=0,85

-

Т.к. φ=45°,TO = 1

7) Находим поправочный скоростной коэффициент, учитывающий формулу передней поверхности резца. К_ф=1

8)
Определяем истинную скорость резца

6.Определим число оборотов шпинделя:

7.0пределаем корректированную скорость резания

8.0пределаем окружную силу резания

1) По глубине резания и подаче определяем условную окружную силу резания. При обработке резцом из твердого сплава конструкционной стали с о_в=65 кг/мм имеем: С_р=300; С_р=300; X_р=1; n_p=-0.15. Тогда

P_Zy=C_p*t^xp*S^yp*V^np=300*2.5*0.61^0.75*185.89^0.15=

750*0.69*0.457=236.5 кГс

2)

3) Определим поправочный силовой коэффициент, учитывающий величину главного угла в плане резца:

4)

5) Определим истинную окружную силу резца:

P_z=P_zy*K_Mp* Кφ* Кγ=236,5*0,95*1*0,95=213,44кГс

9.

Необходимая эффективная мощность меньше эффективной мощности станка: 6,48 кВт<7,48 кВт.

10.

Крутящий момент резания меньше крутящего момента станка, взятого из паспора:7,9 кГс м < 14 кГс м.

11.Определяем основные технологическое время обработки

Сечение дердавки

Bxh=16*25

Эскиз рабочей части подрезного резца.

Сверление отверстий.

1. Выбираем рациональные геометрические параметры винтового сверла. Т.к. сверло имеет диаметр более 12мм, принимаем двойную форму заготовки с подточкой перемычки и фаски. Выбираем значение двойного угла в плане 2φ=118° и 2φ_а = 70° угла наклона перемычки ψ=55°, заднего угла на периферии сверла α=10° и элементы заточки: В=7мм, l₁=3мм_, А=3,5мм. Выбираем угол наклона винтов канавки од-30°

2. По типу отверстий и характеру обработки задаемся значением подачи

1) Принимаем значение условной подачи S_y=0.6mm/o6.

2) Определяем истинную подачу учета глубины

сверления. Т.к.

Тогда

По паспорту 2А150 принимаем корректированную подачу S_k=0,56mm/o6.

3. Задаемся периодом стойкости сверла. Для диаметра сверла равного 26мм экономический период Т_эк=25мин.

4. Определяем скорость резания:

При обработке конструкционной стали с σ"_в=65 кг/мм сверлом имеем:

2) Определяем поправочный скоростной коэффициент, учитывающий измененную прочность

3) Находим поправочный скоростной коэффициент, учитывающий обрабатываемость стали 60. Для стали 60 с σ_в=65 кг/мм² имеем К_с=0,85.

4) Находим поправочный скоростной коэффициент, учитывающий марку быстр, стали 86М5 сверла. К_и=0,95

5) Находим поправочный коэффициент, учитывающий

отношение глубины сверления к диаметру сверла. При

отношении

6) Определяем поправочный скоростной коэффициент

учитывающий двойную заточку, подточку фаски и перемычки сверла. К_ф=0,95

7) V=V_y*K_M*K₀*K_И*K =32,6*1,146*0,85*0,95*1*0,95=

д

=28,67 м/мин.

5.

По паспорту станка 2А150 принимаем корректированное число оборотов шпинделя п_к=355 об/мин.

6.

7. Определяем крутящий момент резания:

1) По диаметру сверла и подаче определяем условный крутящий момент:

M_y=C_M*Д^ХМ*S^YM

При сверлении стали с σ_в=65 кг/мм² имеем:

С_м=39; Х_м=2; у_м=0,8 тогда:

М_у=39*26²*0,56^0,8=16609,32 кг/м

2)

Имеем Р_м=0,75

3)Определяем истинный крутящий момент резания М=М_у*К_м=1609,32*0.9=14948.4 кг* м

Кутящий момент резания меньше крутящего момента станка, взятого по паспорту при выбранном числе оборотов шпинделя: 14948 кг *м< 29000кг*м

8.0поделяем необходимую эффективную мощность

Необходимая эффективная мощность меньше эффективной мощности станка, взятого из паспорта:

5.45 кВт <7.44 кВт.

Установка сверла и движения в процессе работы

Углы заточки и элементы режущей части сверла.

3. СХЕМА РЕЗАНИЯ ПРИ ПРОТЯГИВАНИИ ШПОНОЧНЫХ КАНАВОК

Для нормальных шпоночных канавок применяется обыкновенная схема резания. При этом боковые стороны канавки профилируются по генераторной схеме, а дно канавки - по профильной (рис.1)

Припуск А на обработку протяжкой определяется размерами глубин канавки и стрелки f₀ дуги окружности отверстия, соответствующей ширине в₀ протягиваемой канавки:

А = макс - D₀ мин + f₀ , (I)

где макс - наибольшее значение ;

D₀ мин - наименьшее значение диаметра D₀ ;

f₀ = 0,5 (D₀ - ).

Для стандартных шпоночных канавок величины f₀ приводятся в табл.23.

Ввиду относительно большого значения допуска на глубину стандартных шпоночных канавок величина разбивания в формуле (I) обычно не учитывается, и только для специальных канавок ее надо принимать во внимание.

Для рассматриваемого примера из табл.23 f₀ =1, 43 мм .

По формуле (I) получим

А = 64,02 - 56 + 1,43 = 9,45 мм .

НАПРАВЛЕНИЕ И КРЕПЛЕНИЕ ПРОТЯЖКИ

По конструктивному оформлению направляющих поверхностей шпоночные протяжки разделяются на три вида:

а) плоская с утолщенным телом (рис.2,а) ;

б) плоская с тонким телом ("ленточная" протяжка), (рис.2,б) ;

в) плоская с цилиндрическим телом (ряс.2,в).

Рис. 2

Плоские шпоночные протяжки (рис. 2, а,б) направляются в отверстие обрабатываемой детали при помощи направляющей оправки (рис. 3). На рисунке показано поперечное сечение протяжки I по первой стружечной канавке вместе с передней частью направляющей оправки 2 и обрабатываемым изделием 3 (профиль прорезаемой шпоночной канавки обозначен пунктирной линией). Это сечение протяжки характеризуется четырьмя размерами: B, B₁, h₁, H₀, которые проставляются на рабочем чертеже протяжки. Для протяжки с тонким телом B = b₀.

Шпоночные протяжки с цилиндрическим телом работают без направляющей оправки и обычно изготовляются вместе с круглой протяжкой (комбинированные кругло – шпоночные протяжки).

Рис. 3

Протяжки с утолщенным телом применяются чаще, чем протяжки с тонким телом. Однако протяжки с тонким телом могут помещаться в отверстиях с меньшим диаметром. Согласно ГОСТ 4043-70 протяжки с утолщенным телом рекомендуется применять для пазов шириной 3…10 мм, а протяжки с тонким телом – для пазов шириной 4…50 мм.

Для стандартных шпоночных канавок размеры поперечного сечения протяжек с утолщённым и тонким телом помещены в табл. 24 и 25.

В примере при =18 (табл. 25) =40 мм, =8 мм, 56 мм.

Указанное в табл. 25 значение обозначает наименьший диаметр, при котором может работать протяжка без подкладки. Размер относится к протяжкам, обрабатывающим изделие за один проход, и к протяжкам для первого прохода при протягивании за несколько проходов. Остальные элементы выбираются по тем же условиям, что и для протяжек с утолщенным телом.

Для нестандартных шпоночных протяжек размеры поперечного сечения необходимо подсчитать, руководствуясь следующими рекомендациями.

Ширина протяжки с утолщенным телом может быть определена по зависимости

мм.

Высота протяжки по первому режущему зубу должна удовлетворять условию прочности тела протяжки на разрыв:

,

где - максимальная сила протягивания, кг;

- величина допустимого напряжения на растяжение, кг/м ;

- высота зубчатой части протяжки.

Высота зубчатой части протяжки должна быть больше или равна 1,25 , а высота тела должна быть не меньше ширины . Подсчитанное значение желательно округлить до стандартной величины, приведенной в табл. 24 и 25.

Как видно из рис. 3,

= - .

Величина является постоянной по длине протяжки, а высота увеличивается к последнему зубу на величину припуска, снимаемого протяжкой.

Полученные размеры и необходимо проверить на возможность размещения протяжки в направляющей втулке.

Глубина паза в направляющей оправке определяется из рис. 3:

= + .

При определении размеров направляющих оправок величину u следует принимать не менее 0,15 . В этом случае

.

У шпоночных протяжек с цилиндрическим телом (см. рис. 2, в), высота тела протяжки подсчитывается по формуле

мм.

Диаметр тела протяжки равен минимальному допустимому диаметру отверстия, в котором протягивается канавка. Форма и размеры режущей части выполняются такими же, как у протяжек с тонким и утолщенным телом.

По размерам поперечного сечения тела протяжки выбираются форма и размеры хвостовика протяжки (табл. 6 и 7). Размеры хвостовика должны соответствовать нормальным размерам тяговых патронов, имеющихся на станке.

Принимая хвостовик с креплением в двухкулачковом быстродействующем патроне, имеем Н=40 мм, b=13 мм, =80 мм.

12
• 3
• Далее ⇒