Xreferat.com » Рефераты по промышленности и производству » Проектирование режущего инструмента (протяжка шлицевая, сверло комбинированное, фреза червячная для обработки шлицевого вала)

Проектирование режущего инструмента (протяжка шлицевая, сверло комбинированное, фреза червячная для обработки шлицевого вала)

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ УКРАИНЫ

ДОНЕЦКИЙ НАЦИОНАЛЬНИЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Факультет механический

Кафедра „Металлорежущие станки и системы”


КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

По предмету: "Режущий инструмент"

на тему: "Проектирование режущего инструмента (протяжка шлицевая, сверло комбинированное, фреза червячная для обработки шлицевого вала)"


Выполнил:

студент гр. ТМ - 04бКожевников И.А.

Консультант

к. т. н., доцентЦокур В.П.

Нормоконтролер

к. т. н., доцентКисельова И.В.


Донецк 2007

Задание


Спроектировать режущий инструмент.

Исходные данные:

Проектирование режущего инструмента (протяжка шлицевая, сверло комбинированное, фреза червячная для обработки шлицевого вала)Обрабатываемый материал сталь 20Х.

1. Спроектировать червячную фрезу для обработки шлицевого вала:

b-10х82х92а11х10h8.

2. Спроектировать комбинированное сверло для обработки ступенчатого отверстия:

d1=24Н7 мм, d2=27Н7мм, l1=40мм, l2=42мм, Ra=1,25мкм.

3. Спроектировать протяжку для обработки шлицевой втулки:

b-10Ч82Ч92H12Ч10D9, l=100мм, Ra=2,5 мкм.

4. Спроектировать карту наладки на заточную операцию протяжки по передней поверхности.

Реферат


Курсовой проект: ___ стр., 10 рис., 4 табл., 2 приложения, 6 источников.

Объект исследования: протяжка шлицевая, сверло комбинированное, фреза червячная для обработки шлицевого вала.

Цель работы: спроектировать режущий и вспомогательный инструмент.

В курсовом проекте приведены расчеты всех параметров и размеров указанных инструментов, выбраны материалы для изготовления инструмента.

Разработаны рабочие чертежи рассчитываемых инструментов.

ИНСТРУМЕНТ, ФРЕЗА, ДОПУСК, ЗАГОТОВКА, ЗУБ, КАНАВКА, ПРОТЯЖКА, СВЕРЛО, ХВОСТОВИК, ЗАТОЧКА.

Содержание


Введение

1. Проектирование червячной фрезы

2. Проектирование комбинированного сверла

1. Определение предельных размеров диаметров отверстий, обрабатываемых сверлом

2. Определим коэффициент глубины сверления

3. Расчет ленточки сверла

4. Определим геометрические параметры режущей части сверла

5. Расчет осевой силы и крутящего момента

6. Профиль стружечной канавки

7. Определим длину сверла

8. Площадь поперечного сечения сверла

9. Критическая сжимающая сила

10. Хвостовик сверла

3. Проектирование шлицевой протяжки

1. Расчет размеров, определяющих положение фаски

2. Тип хвостовика и его размеры

3. Шаг черновых зубьев и подача черновых секций

4. Расчет допускаемой силы резания

5. Расчет фасочной и шлицевой частей протяжки

6. Расчет длины протяжки

Выводы

Список использованной литературы

Введение


Целью курсового проекта является расчет и проектирование металлорежущих инструментов: протяжка шлицевая, сверло комбинированное и фреза червячная для обработки шлицевого вала.

Протягивание является одним из наиболее высокопроизводительных процессов обработки деталей резанием. Высокая производительность процесса протягивания объясняется тем, что одновременно находится в работе несколько зубьев инструмента с большой суммарной длиной режущих кромок. Протягивание позволяет получать поверхности высокой точности (6-го - 8-го квалитетов точности) и низкой шероховатости (Ra=0.63-0.25 мкм).

Комбинированные сверла применяют для получения ступенчатых отверстий с повышенной производительностью, с точностью до 12 квалитета и шероховатостью до 12,5 мкм.

Червячные фрезы для шлицевых валов с прямобочным профилем предназначены для нарезания шлицев с центрированием по боковым поверхностям зубьев, внутреннему и наружному диаметрам. Зубья фрезы для обработки прямозубых шлицев имеют специальный профиль. Для каждого числа шлицев данного профиля требуется отдельная фреза. Червячные шлицевые фрезы имеют нормальный и модифицированный профиль.

1. Проектирование червячной фрезы


Исходные данные для проектирования:

Фреза чистовая.

Шлицевый вал b-10х82х92а11х10h8.

Число шлицев - 10, внутренний диаметр df=82h14 (-0,87), наружный диаметр da=92a11 (Проектирование режущего инструмента (протяжка шлицевая, сверло комбинированное, фреза червячная для обработки шлицевого вала)), ширина шлицев b=10h8 (-0,022), фаска схβф=0,5х45о.

1. Определим наружный расчетный диаметр


Проектирование режущего инструмента (протяжка шлицевая, сверло комбинированное, фреза червячная для обработки шлицевого вала)


2. Определим внутренний расчетный диаметр


Проектирование режущего инструмента (протяжка шлицевая, сверло комбинированное, фреза червячная для обработки шлицевого вала)


3. Определим расчетную ширину шлица


Проектирование режущего инструмента (протяжка шлицевая, сверло комбинированное, фреза червячная для обработки шлицевого вала)


где Т, Т1 - поле допуска на внутренний диаметр и ширину шлицев соответственно, мкм.

4. Радиус окружности начала фаски на шлицевом валике


Проектирование режущего инструмента (протяжка шлицевая, сверло комбинированное, фреза червячная для обработки шлицевого вала)


где, С - величина фаски, мм.

5. Радиус начальной окружности


Проектирование режущего инструмента (протяжка шлицевая, сверло комбинированное, фреза червячная для обработки шлицевого вала)


6. Высота профиля червячной фрезы


Проектирование режущего инструмента (протяжка шлицевая, сверло комбинированное, фреза червячная для обработки шлицевого вала)


7. Угол профиля


Проектирование режущего инструмента (протяжка шлицевая, сверло комбинированное, фреза червячная для обработки шлицевого вала)


8. Ординаты точек профиля фрезы


Проектирование режущего инструмента (протяжка шлицевая, сверло комбинированное, фреза червячная для обработки шлицевого вала)


9. Углы обката для заданных точек профиля фрезы


Проектирование режущего инструмента (протяжка шлицевая, сверло комбинированное, фреза червячная для обработки шлицевого вала)

Проектирование режущего инструмента (протяжка шлицевая, сверло комбинированное, фреза червячная для обработки шлицевого вала)


10. Абсциссы точек профиля фрезы


Проектирование режущего инструмента (протяжка шлицевая, сверло комбинированное, фреза червячная для обработки шлицевого вала)

Проектирование режущего инструмента (протяжка шлицевая, сверло комбинированное, фреза червячная для обработки шлицевого вала)


11. Координаты центра дуги, заменяющей профиль фрезы


Проектирование режущего инструмента (протяжка шлицевая, сверло комбинированное, фреза червячная для обработки шлицевого вала)

Проектирование режущего инструмента (протяжка шлицевая, сверло комбинированное, фреза червячная для обработки шлицевого вала)


12. Радиус дуги, заменяющей профиль фрезы


Проектирование режущего инструмента (протяжка шлицевая, сверло комбинированное, фреза червячная для обработки шлицевого вала)


13. Шаг профиля по нормали


Проектирование режущего инструмента (протяжка шлицевая, сверло комбинированное, фреза червячная для обработки шлицевого вала)


где, z - число шлицев.


14. Толщина профиля фрезы по начальной прямой


Проектирование режущего инструмента (протяжка шлицевая, сверло комбинированное, фреза червячная для обработки шлицевого вала)


15. Падение затылка


Проектирование режущего инструмента (протяжка шлицевая, сверло комбинированное, фреза червячная для обработки шлицевого вала)


где, Deu, zu - [1, табл.14, с.227].

16. Падение затылка дополнительного затылования для фрез со шлифованным профилем


Проектирование режущего инструмента (протяжка шлицевая, сверло комбинированное, фреза червячная для обработки шлицевого вала)


17. Глубина стружечной канавки фрез со шлифованным профилем


Проектирование режущего инструмента (протяжка шлицевая, сверло комбинированное, фреза червячная для обработки шлицевого вала)


18. Средний расчетный диаметр фрезы


Проектирование режущего инструмента (протяжка шлицевая, сверло комбинированное, фреза червячная для обработки шлицевого вала)


19. Угол подъема витка фрезы (угол наклона стружечной канавки)


Проектирование режущего инструмента (протяжка шлицевая, сверло комбинированное, фреза червячная для обработки шлицевого вала)


20. Шаг по оси фрезы


Проектирование режущего инструмента (протяжка шлицевая, сверло комбинированное, фреза червячная для обработки шлицевого вала)


21. Шаг винтовой канавки


Проектирование режущего инструмента (протяжка шлицевая, сверло комбинированное, фреза червячная для обработки шлицевого вала)


22. Проверка правильности нарезания валика по высоте расположения переходной кривой (фреза без усиков)

Угол обката для вершинной точки профиля фрезы


Проектирование режущего инструмента (протяжка шлицевая, сверло комбинированное, фреза червячная для обработки шлицевого вала)


Радиус окружности начала переходной кривой


Проектирование режущего инструмента (протяжка шлицевая, сверло комбинированное, фреза червячная для обработки шлицевого вала) - удовлетворительно

23. Конструктивные параметры фрезы

Длина фрезы L=90мм,

посадочный диаметр (под шпонку) d=40мм,

шпонка bxhxl - 12х8х90, глубина паза t2=3,3мм;

конструктивный диаметр D1=50мм,

число зубьев фрезы z=12.

2. Проектирование комбинированного сверла


Исходные данные:

d1=22мм, d2=27мм - номинальные диаметры ступенчатого отверстия, подлежащего обработке;

l1=52мм, l2=30мм - длина сверления каждой ступени (расстояние от начала до конца соответствующей ступени);

материал заготовки - сталь 20Х, НВ 146-207, σв=785 МПа;

материал сверла - сталь Р6М5 ГОСТ 19265-79;

станок модели 2Н135;

комбинированное сверло применяют для окончательной обработки отверстия.


1. Определение предельных размеров диаметров отверстий, обрабатываемых сверлом


Ш22Н11 (+0,13)

Проектирование режущего инструмента (протяжка шлицевая, сверло комбинированное, фреза червячная для обработки шлицевого вала)

Ш27Н11 (+0,13)

Проектирование режущего инструмента (протяжка шлицевая, сверло комбинированное, фреза червячная для обработки шлицевого вала)


Определение допусков на диаметр отверстия:


Проектирование режущего инструмента (протяжка шлицевая, сверло комбинированное, фреза червячная для обработки шлицевого вала)

2. Определим коэффициент глубины сверления


Проектирование режущего инструмента (протяжка шлицевая, сверло комбинированное, фреза червячная для обработки шлицевого вала)


Определим расчетный диаметр (при Кгм≤3):


Проектирование режущего инструмента (протяжка шлицевая, сверло комбинированное, фреза червячная для обработки шлицевого вала)


3. Расчет ленточки сверла


Сверла диаметром свыше 0,6мм выполняются с ленточкой шириной f и высотой q.

Ширина ленточки определяется по формуле:


Проектирование режущего инструмента (протяжка шлицевая, сверло комбинированное, фреза червячная для обработки шлицевого вала)

Проектирование режущего инструмента (протяжка шлицевая, сверло комбинированное, фреза червячная для обработки шлицевого вала)


Определим высоту ленточки:


Проектирование режущего инструмента (протяжка шлицевая, сверло комбинированное, фреза червячная для обработки шлицевого вала)

Проектирование режущего инструмента (протяжка шлицевая, сверло комбинированное, фреза червячная для обработки шлицевого вала)


По технологическим соображениям величина 2q должна находиться в пределах 0,1мм - 2,5мм.

Проектирование режущего инструмента (протяжка шлицевая, сверло комбинированное, фреза червячная для обработки шлицевого вала)

Рисунок 2.1 - Ленточка сверла


4. Определим геометрические параметры режущей части сверла


Главный угол в плане для сверл выбирается в зависимости от свойств обрабатываемого материала.

Двойное значение главного угла - 2φ=118о, допуск на главный угол ±3о.

Значение заднего угла:


Проектирование режущего инструмента (протяжка шлицевая, сверло комбинированное, фреза червячная для обработки шлицевого вала)


αТ=12о - выбирается в зависимости от свойств обрабатываемого материала, [2, табл.4, с. 20]

допуск на величину заднего угола ±3о.

Угол наклона перемычки ψ является производной величиной, которая образуется при заточке.

Стружечный канавки:

Направление винтовой линии стружечных канавок должно совпадать с направлением вращения шпинделя станка.

Угол наклона стружечной канавки зависит от свойств обрабатываемого материала и определяется зависимостью:


Проектирование режущего инструмента (протяжка шлицевая, сверло комбинированное, фреза червячная для обработки шлицевого вала), ωТ=40о, [2, табл.4, с. 20]


Принимаем ω (22) = ω (27) = 42о.

ν=92о - центральный угол канавки, выбирается в зависимости от свойств обрабатываемого материала.

Шаг стружечной канавки:


Проектирование режущего инструмента (протяжка шлицевая, сверло комбинированное, фреза червячная для обработки шлицевого вала)


Ширина пера определяется зависимостью:


Проектирование режущего инструмента (протяжка шлицевая, сверло комбинированное, фреза червячная для обработки шлицевого вала)


Диаметр сердцевины сверла


Проектирование режущего инструмента (протяжка шлицевая, сверло комбинированное, фреза червячная для обработки шлицевого вала)


Увеличение диаметра сердцевины к хвостовику составляет 1,4…1,8мм на каждые 100мм рабочей части сверла.


5. Расчет осевой силы и крутящего момента


5.1. Расчет осевой силы и крутящего момента при сверлении

Глубина резания при сверлении равна: Проектирование режущего инструмента (протяжка шлицевая, сверло комбинированное, фреза червячная для обработки шлицевого вала)

При сверлении отверстий без ограничивающих факторов выбираем максимально допустимую по прочности сверла подачу:


Проектирование режущего инструмента (протяжка шлицевая, сверло комбинированное, фреза червячная для обработки шлицевого вала) [3, табл.25, с.277]


Определим скорость резания.


Проектирование режущего инструмента (протяжка шлицевая, сверло комбинированное, фреза червячная для обработки шлицевого вала)


где, Сv - поправочный коэффициент; [3, табл.28, с.278]

q, y, m - показатели степени; [3, табл.28, с.278]

Т - период стойкости сверла, мин; [3, табл.30, с.279]

Кv - общий поправочный коэффициент на скорость резания, учитывающий фактические условия резания.


Проектирование режущего инструмента (протяжка шлицевая, сверло комбинированное, фреза червячная для обработки шлицевого вала)


где, КМv - коэффициент на обрабатываемый материал; [3, табл.1, с.261]


Проектирование режущего инструмента (протяжка шлицевая, сверло комбинированное, фреза червячная для обработки шлицевого вала)


где, КГ - коэффициент для материала инструмента; [3, табл.2, с.262]

nv - показатель степени; [3, табл.2, с.262]

КИv - коэффициент учитывающий влияние инструментального материала на скорость резания; [3, табл.6, с.263]

Кlv - коэффициент учитывающий глубину обрабатываемого отверстия. [3, табл.31, с.280]

Определим крутящий момент при сверлении.


Проектирование режущего инструмента (протяжка шлицевая, сверло комбинированное, фреза червячная для обработки шлицевого вала)


где, СМ - поправочный коэффициент; [3, табл.32, с.281]

q, y, - показатели степени; [3, табл.32, с.281]

Кр - коэффициент, учитывающий фактические условия обработки; [3, табл.9, с.264]


Проектирование режущего инструмента (протяжка шлицевая, сверло комбинированное, фреза червячная для обработки шлицевого вала)


Определим осевую силу при сверлении.


Проектирование режущего инструмента (протяжка шлицевая, сверло комбинированное, фреза червячная для обработки шлицевого вала)


где, СР - поправочный коэффициент; [3, табл.32, с.281]

q, y, - показатели степени; [3, табл.32, с.281]

5.2. Расчет осевой силы и крутящего момента при рассверливании

Глубина резания при рассверливании равна:


Проектирование режущего инструмента (протяжка шлицевая, сверло комбинированное, фреза червячная для обработки шлицевого вала)


Т. к у нас комбинированный инструмент, то подача при рассверливании равна подаче при сверлении:

Проектирование режущего инструмента (протяжка шлицевая, сверло комбинированное, фреза червячная для обработки шлицевого вала)

Определим скорость резания.


Проектирование режущего инструмента (протяжка шлицевая, сверло комбинированное, фреза червячная для обработки шлицевого вала)


где, Сv - поправочный коэффициент; [3, табл.29, с.279]

q, y, m, х - показатели степени; [3, табл.29, с.279]

Т - период стойкости сверла, мин; [3, табл.30, с.279]

Кv - общий поправочный коэффициент на скорость резания, учитывающий фактические условия резания.

Определим крутящий момент при рассверливании.


Проектирование режущего инструмента (протяжка шлицевая, сверло комбинированное, фреза червячная для обработки шлицевого вала)


где, СМ - поправочный коэффициент; [3, табл.32, с.281]

q, y, - показатели степени; [3, табл.32, с.281]

Кр - коэффициент, учитывающий фактические условия обработки; [3, табл.9, с.264]

Определим осевую силу при рассверливании.


Проектирование режущего инструмента (протяжка шлицевая, сверло комбинированное, фреза червячная для обработки шлицевого вала)


где, СР - поправочный коэффициент; [3, табл.32, с.281]

q, y, - показатели степени; [3, табл.32, с.281]

5.3. Определим мощность резания


Проектирование режущего инструмента (протяжка шлицевая, сверло комбинированное, фреза червячная для обработки шлицевого вала)


Где n - частота вращения инструмента, об/мин.


Проектирование режущего инструмента (протяжка шлицевая, сверло комбинированное, фреза червячная для обработки шлицевого вала)


Проверка возможности обработки:

Проектирование режущего инструмента (протяжка шлицевая, сверло комбинированное, фреза червячная для обработки шлицевого вала)

Проектирование режущего инструмента (протяжка шлицевая, сверло комбинированное, фреза червячная для обработки шлицевого вала) - обработка возможна


6. Профиль стружечной канавки


Профиль стружечной канавки должен создавать благоприятные условия для размещения и транспортирования стружки, и одновременно должен обеспечить нужную форму режущих кромок, чаще всего прямолинейную.

Большой радиус профиля


Проектирование режущего инструмента (протяжка шлицевая, сверло комбинированное, фреза червячная для обработки шлицевого вала)


Меньший радиус профиля


Проектирование режущего инструмента (протяжка шлицевая, сверло комбинированное, фреза червячная для обработки шлицевого вала)


Ширина профиля


Проектирование режущего инструмента (протяжка шлицевая, сверло комбинированное, фреза червячная для обработки шлицевого вала)


7. Определим длину сверла


Длина первой ступени:


Проектирование режущего инструмента (протяжка шлицевая, сверло комбинированное, фреза червячная для обработки шлицевого вала)


где, lК=6,35мм - длина заборного конуса;

lф=1,44мм - глубина фаски;

lП=1,5мм - длина перебега сверла в зависимости от его диаметра;

lзат=1,7d=38,71мм - запас на переточку сверла;

l1=52мм - длина ступени.

Длина второй (конечной) ступени:


Проектирование режущего инструмента (протяжка шлицевая, сверло комбинированное, фреза червячная для обработки шлицевого вала)


где, lсп=30мм - длина второй (последней) ступени;

lГ=14мм - длина стружечной канавки неполной глубины, необходимая для выхода фрезы;

lзат=1,7d=46мм.


Проектирование режущего инструмента (протяжка шлицевая, сверло комбинированное, фреза червячная для обработки шлицевого вала)

Рисунок 2.2 - Составляющие элементы длины сверла


8. Площадь поперечного сечения сверла


Увеличение площади поперечного сечения сверла повышает прочность и жесткость сверла, до определенного момента способствует увеличению его стойкости.

Дальнейший рост площади сечения ухудшает отвод стружки.

Оптимальная площадь поперечного сечения сверла:


Проектирование режущего инструмента (протяжка шлицевая, сверло комбинированное, фреза червячная для обработки шлицевого вала)


Максимально допустимая площадь поперечного сечения сверла:


Проектирование режущего инструмента (протяжка шлицевая, сверло комбинированное, фреза червячная для обработки шлицевого вала)


9. Критическая сжимающая сила


Критической сжимающей силой является осевая нагрузка, которую стержень выдерживает без потери устойчивости. Комбинированный инструмент можно представить в виде нагруженных осевой силой стержней различных диаметров.


Проектирование режущего инструмента (протяжка шлицевая, сверло комбинированное, фреза червячная для обработки шлицевого вала)


где, η=6,42 - коэффициент критической нагрузки, [2, табл.5, с.23]

Е - обобщенный модуль упругости материала сверла,

J2min=0,0039D4 - наименьший из главных центральных моментов инерции сверла.

Проверка сверла на устойчивость:


Проектирование режущего инструмента (протяжка шлицевая, сверло комбинированное, фреза червячная для обработки шлицевого вала)

Проектирование режущего инструмента (протяжка шлицевая,
    <div class=

Если Вам нужна помощь с академической работой (курсовая, контрольная, диплом, реферат и т.д.), обратитесь к нашим специалистам. Более 90000 специалистов готовы Вам помочь.
Бесплатные корректировки и доработки. Бесплатная оценка стоимости работы.
Подробнее

Поможем написать работу на аналогичную тему

Получить выполненную работу или консультацию специалиста по вашему учебному проекту
Нужна помощь в написании работы?
Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Пишем статьи РИНЦ, ВАК, Scopus. Помогаем в публикации. Правки вносим бесплатно.

Похожие рефераты: