Проектування різального інструменту

 

В цьому тематичному розділі розглядають питання розробки конструкції інструменту. Він містить розрахунки та робочі креслення різального інструменту. Якщо інструмент є складним, то можливо подати його загальний вид (складальне креслення) та окремо деякі принципові елементи, наприклад:

– Креслення корпусу або посадкових поверхонь;

– Механізм кріплення різального елементу;

– Механізм регулювання окремих параметрів інструменту;

У разі, коли інструмент є відносно простим (наприклад, свердло або різець), на креслені інструменту можна додатково винести:

– Геометричні параметри різальної частини;

– Особливості форми передньої або задньої поверхонь;

– Елементи розділення стружки, тощо.

Одночасно з розробленням конструкції формують технічні вимоги до інструменту. Технічні вимоги ділять на дві частини. Перша частина відноситься до даного виду інструменту з представленням креслення, основних розмірів, умовного позначення інструменту, номера стандарту та розміри конусів Морзе, центрові отвори, шпонкові пази тощо. Друга частина технічних вимог містить власне технічні вимоги, методи випробувань, маркування та пакування.

Розділ власне технічних вимог включає наступні позиції:

– Матеріал різальної частини інструменту з вказівкою марки сталей, твердих сплавів і ін., номерів стандартів і розміри пластинок;

– Матеріал основних деталей з вказівкою їх твердості;

– Вимоги до зварювання корпусу;

– Вимоги до шорсткості поверхонь;

– Вимоги до зовнішнього вигляду інструменту (відсутність слідів корозії і залишків припою, тріщин, раковин);

– Вимоги до поверхневого шару;

– Вимоги до центрових отворів (повинні бути зачищені, не мати забоїн);

– Радіальне та торцеве биття різальних кромок.

Вказані позиції технічних вимог повинні бути враховані при розробці технологічного процесу виготовлення інструменту.

У розділі методів випробовування вказують:

– Устаткування, на якому проводиться випробовування, марки матеріалів зразків для обробки з вказівкою твердості, припуску на оброблення;

– Режими різання і вимоги до змащувально-охолоджуючої рідини;

– Вимоги до інструменту в процесі випробовування.

Вимоги даного розділу дозволяють підприємству-замовнику оцінити якість інструментів.

Технологічний процес виготовлення інструменту завершує операція пакування, від якості виконання якої залежить збереження інструменту в процесі транспортування. У розділі маркування та пакування приводиться наступний перелік вимог:

– місце маркування виробу;

– номінальні основні розміри;

– марка різальної частини;

– зміст етикетки або штампу на тарі.

 

ТЕХНОЛОГІЯ ВИГОТОВЛЕННЯ типової деталі верстату

 

Розділ технології повинен відображати технологію виготовлення деталей. Навіть у тому випадку, коли завданням на проект є розробка інструментального забезпечення виготовлення деталі – все одно, цей розділ повинен відображати знання студента в галузі інструментального виробництва, а не загальної технології машинобудування.

У пояснювальній записці дипломного проекту необхідно навести:

– аналіз конструкції виробу та технологічність;

– вибір і обґрунтування типу виробництва;

– вибір і обґрунтування типу заготовки;

– проектування маршрутного технологічного процесу;

– розрахунок припусків на операції механічної обробки;

– розрахунок режимів різання;

– визначення трудомісткості вироблення виробу;

– проектування операційного технологічного процесу;

– вибір методів і засобів контролю виробу.

Графічно технологія виготовлення деталей може бути представлена схемами технологічних операцій або розрахунково-технологічними картами. Графічний матеріал повинен відображати найбільш суттєві операції виготовлення деталей.

В додатках до розрахунково-пояснювальної записки приводиться комплект технологічної документації:

– Титульний лист (ТЛ);

– Маршрутна карта (МК) – форми 1, 1а, 1б, 3, 3а, 3б, 5;

– Карта ескізів (КЕ) – форми 6, 6а, 7, 7а, 8, 8а;

– Карта технологічного процесу (КТП) – форми 1, 1а;

– Операційна карта (ОК) – форми 2, 2а, 3;

– Карта наладки інструменту (КН) – форми 4, 4а.

 

ПРОЕКТУВАННЯ ТЕХНОЛОГІЧНОЇ ОСНАСТКИ

 

Після завершення проектування технології виготовлення деталі виконують розробку технологічної оснастки, яка використовується для виготовлення деталей. Технологічна оснастка включає вузол верстата або верстатного комплексу, спеціальний верстатний пристрій, контрольно-вимірювальний пристрій, спеціальний різальний інструмент.

 

 

ВУЗОЛ ВЕРСТАТА АБО ВЕРСТАТНОГО КОМПЛЕКСУ

 

За базову конструкцію може бути прийнято автоматизований вузол верстата, який адаптовано до конкретної деталі та операції. Наприклад:

– тягловий пристрій верстату;

– механізм переміщення робочих органів верстату;

– механізм закріплення та орієнтації різального інструменту;

– механізм закріплення та орієнтації оброблюваної заготовки;

– механізм автоматизованої заміни інструменту;

– механізм закріплення і переміщення заготовки при її обробці

– поворотний стіл

В розрахунково-пояснювальній записці дають опис призначення вузла, опис конструкції, принцип і опис роботи, розрахунки по обґрунтуванню функціональної придатності, техніко-економічні показники, специфікацію (як додаток до пояснювальної записки).

Як графічний матеріал потрібно представити складальне креслення вузла або його кінематичну, гідравлічну, електричну та компоновану схеми.

 

СПЕЦІАЛЬНИЙ ВЕРСТАТНИЙ ПРИСТРІЙ

 

Вихідними даними для проектування є креслення заготовки і деталі з технічними вимогами, ескіз обробки на виконуваній операції з вказанням розмірів, точності обробки і шорсткості поверхні, технічна характеристика металорізального верстата. За базову конструкцію може бути прийнято пристрій універсальної конструкції, наприклад:

– патрон самоцентруючий з механізованим приводом;

– лещата переналажувані з механічним приводом;

– стіл поворотно-ділільний;

– оправка розтискна.

Верстатний пристрій повинен бути адаптований до конкретної операції та деталі.

В розрахунково-пояснювальній записці дають опис призначення пристрою, детальний опис конструкції та роботи пристрою, розрахунок окремого елементу пристрою (на зусилля затиску, похибку базування, розрахунок слабої або найбільш навантаженої ланки на міцність та жорсткість), техніко-економічні показники, специфікацію (як додаток до пояснювальної записки).

Як графічний матеріал необхідно представити складальне креслення пристрою. Креслення повинно бути виконано у всіх необхідних проекціях та зі всіма розрізами і перерізами, які показують конфігурацію спряжуваних поверхонь, деталей та принцип роботи пристрою.

 

 

КОНТРОЛЬНО-ВИМІРЮВАЛЬНИЙ ПРИСТРІЙ

 

Вихідними даними для проектування є креслення деталі з технічними вимогами. За базову конструкцію може бути прийнято пристрій універсальної конструкції або вимірювальна машина, наприклад:

– пристрій для контролю биття різальних елементів;

– пристрій для контролю відхилення від відхилення загальної осі різальної та хвостової частин інструменту;

– пристрій для контролю величин кутів після загострення інструменту;

– пристрій для активного контролю розмірів деталі;

– універсальна вимірювальна машина.

Контрольно-вимірювальний пристрій повинен бути адаптований для конкретної деталі.

В розрахунково-пояснювальній записці дають опис призначення пристрою, детальний опис конструкції та операції контролю, розрахунок пристрою на точність, техніко-економічні показники, специфікацію (як додаток до пояснювальної записки).

Як графічний матеріал необхідно представити складальне креслення пристрою. Коли для контролю використовується вимірювальна машина, то необхідно представити компоновочну схему машини, схему вимірювальної операції та розрахунково-технологічну карту на вимірювання конкретних параметрів деталі або інструменту.