Конструирование и расчет режущего инструмента

В этом подразделе под конструированием понимается определение всех размеров и формы режущего инструмента путем расчетов и графических построений, составление рабочего чертежа инструмента с указанием технических требований.

При проектировании инструмента необходимо учитывать экономические вопросы, связанные с расходом инструментального материала. При выборе марки инструментального материала необходимо руководствоваться справочными таблицами.

После расчета инструмента составляется его рабочий чертеж, на котором указываются все данные, необходимые для изготовления сконструированного инструмента. Чертеж должен иметь достаточное количество проекций, видов, разрезов, сечений, чтобы дать полное представление о форме и конструкции инструмента.

Расположение всех изображений, простановка размеров, выполнение надписей должны строго соответствовать стандартам.

При выполнении чертежа инструмента допускаются следующие условности:

· у многозубого инструмента вычерчиваются 2-3 зуба;

· винтовые линии у фрез, разверток, сверл изображаются как прямые линии;

· профиль фасонного инструмента изображается в увеличенном масштабе.

Технические требования должны содержать:

· вид и характеристику механических свойств материала инструмента;

· твердость, у сборных инструментов – твердость отдельных частей;

· не вошедшие в чертеж технические требования;

· ГОСТ на данный инструмент;

· маркировку инструмента.

Предпочтительно в курсовом проекте по согласованию с руководителем проекта проектировать специальный комбинированный режущий инструмент. Это может быть фасонный резец, протяжка, развертка сборная, фреза и др.

Инструмент может быть цельный или сборный. Сборными обычно выполняются хвостовые инструменты. Материал инструмента выбирают в зависимости от обрабатываемого материала, следует учитывать возможность упрочнения поверхности инструмента. Материалы державок, хвостовиков и др. необходимо исходить из стоимости материала.

Рассмотрим примеры проектирования различных частей инструмента.

Расчет конического хвостовика (сверла, развертки, фрезы)

Хвостовик должен передать крутящий момент от шпинделя станка. Для этого конус должен удерживаться силами трения в гнезде шпинделя от проворачивания. Образучщиеся в результате усилия силы трения на поверхности конуса должны создавать момент резания.

При работе затупившимся инструментом крутящий момент резко возрастает, и расчет должен быть произведен по максимальнму крутящему моменту.

Предположим, что силы трения на поверхности конуса будут приложены к среднему диаметру конуса:

,

Осевое усилие Ро, действующее вдоль оси инстумента, раскладываем на две силы, силы, действующие в радиальном направлении, взаимно уничтожаются. Рассмотрим силу Q, которая действует нормально к образующей конуса

,

где θ – угол конусности хвостовика. Сила Q создает необходимое тангенциальное усилие Т:

,

где μ₁ – коэффициент трения =0,096.

Крутящий момент силы трения определяется по формуле:

.

Θ=1^о30^/. После расчета выбирают № конуса Морзе по задачнику Н.А. Нефедова.

Конструирование и расчет измерительного инструмента

В этом подразделе необходимо привести описание конструкции контрольно-измерительного инструмента, привести схему полей допусков на данный инструмент и выполнить его чертеж в соответствии с требованиями ГОСТ.

· Указать для какой операции проектируется калибр.

· Указать размер, который будет контролировать калибр. Размер необходимо указывать с квалитетом и предельным оттклонением.

· Определить номинальный размер калибра

Пробка

d_н^пр=D_min

d_н^не=D_мах

Скоба

D^пр_н=d_max

D_н^не=d_min

· Расчет предельных размеров калибра – пробки

· условные обозначения

Т – допуск детали; Н – допуск на изготовление пробки; Z – расстояние от середины допуска проходной стороны до предельного размера; У – граница износа проходной стороны

2.2. 1. Вычертить расположение полей допусков калибра относительно предельных размеров детали

2.2.2. Определить предельные размеры проходной стороны

d^пр_max=D_min+z+

d^пр_min=D_min+z -

износ проходной стороны

D^пр_износ=D_min – у

2.2.3. Определить предельные размеры непроходной стороны

d^не_max=D_max+

d^не_min=D_max -

2.2.4. За исполнительные размеры калибра берут наибольшие предельные и весь допуск задают в минус.

D^пр_исп=d_max^пр

D^не_исп=d_max^не

· Расчет предельных размеров калибра – скобы

· условные обозначения

Т – допуск детали; Н₁ – допуск на изготовление проходной и непроходной стороны калибра; У₁ – допустимый износ проходной стороны; z₁ – расстояние от предельного размера середины допуска проходной стороны; Н_р – допуск на изготовление контр – калибров скоб

2.2.5. Вычертить располжение полей допусков калибра – скобы относительно поля допуска вала

2.2.6. Расчитать предельные размеры проходной стороны

D^пр_max=d_max – z₁+

D^пр_min=d_max – z₁ -

Износ D^пр_изн= d_max+у₁

2.2.7. Рассчитать предельные размеры непроходной стороны калибра

D^не_max=d_min +

D^не_min =d_min –

За исполнительные размеры принимаются наименьшие предельные размеры и все допуски задаются в плюс

D^пр_исп=D^пр_min

D^не_исп=D_min^не

2.2.8. По ГОСТ 24851 берутся размеры калибров.

 

Вид контроля:

После выполнения каждой практической работы сдается отчет, при сдаче полностью выполненного КПР ставится окончательный зачет в конце учебного года.

Все выполненные студентами и проверенные преподавателем дисциплины «Технология машиностроения» КПР сдаются в полном объеме председателю ПЦК, итоги выполнения КПР обсуждаются на заседании ПЦК

 

 

Список литературы.

1. Справочник металлурга. Том 1.

2. Нормативы по расчету операционных припусков, допусков по ст. 144-75.

3. Справочник технолога – машиностроителя под ред. Малова. А.Н. в двух томах, М., Машиностроение, 1986.

4. Добрыднев И.С. Курсовое проектирование по технологии машиностроения, 1985.

5. Нефедов. Н.А. Дипломное проектирование по технологии машиностроения.

6. Справочник нормировщика – машиностроителя т.2 под ред. Гальцова А.Д.

7. Справочник металлиста, том 1-5, под ред. Малова.А.Н.

8. Нормативы норм времени и режимов резания на операции: токарная, сверлильная, фрезерная, протяжная, шлифовальная, зубофрезерная.

9. Нефедов.Н.А Сборник задач и примеров по резанию металлов.

10. Ансеров М.А. Приспособления для металлорежущих станков.

11. Белоусов А.П. Проектирование станочных приспособлений.

12. Духанин. Д.А. Охрана труда.

13. Анурьев В.И. Справочник конструктора – машиностроителя.

14. Мельников.Н.Ф. «Технология машиностроения».

15. Суворов.А.А. Атлас «Металлорежущие инструменты».

Краевое государственное автономное профессиональное образовательное учреждение

Пермский авиационный техникум им. А.Д.Швецова

КОМПЛЕКС ПРАКТИЧЕСКИХ РАБОТ

по дисциплине «Технология машиностроения»
Пояснительная записка

АТКПР. 15.02.08. 13. 1з….ПЗ

Разработал

Проверил (О.А.Безматерных)

 

20..

1 ТЕХНОЛОГИЧУСКАЯ ЧАСТЬ

1.1

 

 

 

 

АТКПР. 15.02.08... ПЗ

 

 

Одобрена Заместитель директора

по УМР Лапина О.В.

Предметной (цикловой)

Комиссией ТМ

Протокол №_____

От______________

Председатель ЦМК

Безматерных О.А.

 

Составлено в соответствии

с ФГОС

к минимуму подготовки

выпускника по специальности 15.02.08