Контрольная работа: Проектирование фасонного резца

Проектирование фасонного резца

Министерство образования Российской Федерации

НОВОСИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Расчетно-графическая работа №4

Проектирование фасонного резца

Студент: Дик А.В.

Преподаватель: Яковлев Н.Д.

Новосибирск-2015

Проектирование фасонного резца

 

Исходные данные

Тип резца

Материал детали

Размеры детали, мм

Приме- чания

Круг лый                марка    , МпаR = 0,5l₂, d6 -

вычислить
	Cт.3	350	30h11	35a11	32d9	15	30	10	6	60

Графическое профилирование фасонного резца

Фасонные резцы применяют для точения из прутка деталей в виде тел вращения с фасонными профилями.

На профиле детали намечаем характерные точки 1, 2, 3…положение их определяется радиусами r_i (r₁, r₂, r₃ …) и осевыми размерами - l_i (см. рис.2).

Рисунок 1. Обрабатываемая деталь.

Таблица 1

Отклонения радиальных размеров профиля детали и результаты расчёта их средних значений и допусков на глубины профиля резца

Размеры по чертежу			Результаты расчёта
Обозначение	Отклонения, мм		, мм, мм, мм
d1 = 30h11	0	-0,13	14,9675	0,03250,0085
d2-3 = 35a11	-0,31	-0,47	17,305	0,040,01225
d5-6 = 32d9	-0,08	-0,142	15,9445	0,0155базовый

В соответствии с рекомендуемой методикой расчета допусков на профиль фасонного резца, в качества базы выбирается поверхность или точка на профиле резца, обрабатывающая поверхность детали с наименьшим полем допуска. Исходя из этого, примем на детали в рассматриваемом примере за базовую точки 5-6.

Найдём координаты  узловых точек, результаты внесём в табл. 2.

Определим углы наклона  профиля детали по отношению к линии, перпендикулярной оси детали. Значения этих углов используются в дальнейшем при расчёте задних углов на профиле резца в сечениях, перпендикулярных проекции режущих кромок на основную плоскость.

На конических участках профиля:

,

где  - угол наклона линии профиля относительно детали.

для радиусных участков

; ; .

Таблица 2

Параметры профиля детали

Номер узловых точек	В координатах X-О-Y		в град.  в град.
1	14,9675	-	64,94
2	17,305	5	64,94	90
3	17,305	20	90	50,65
4 (extr)	0,75	35,02	50,65	73,4
5	15,9445	50	73,4	90
6	15,9445	60	90	0

 

d_1max=30+0=30мм.

d_2-3max=35-0,31=34,69мм.

d_5-6max=32-0,08=31,92мм.

d_1min=30-0,13=29,87мм_2-3min=35-0,47=34,53мм_5-6min=32-0,142=31,858мм

₁= = 14,9675мм.

r_2-3= = 17,305мм.

r_5-6= = 15,9445мм.

= 64,94̊

₁=90-₁

₁=arctg=25,06̊

₃=90-₃ = 50,65̊

₃=arctg=39,35̊

₄=90-₄=73,4̊

₄=arctg=16,6̊

Расчет радиусного участка

 

1) = r₅-r₃=15,9445-17,305=-1,3605мм.

2)         = arctg) =-5,18̊

3)   ==30,15мм.

4)    =  = - 2,25мм.

5)         = - 2,25cos (-5,18) =2,24мм.

6)      = 17,305- (-) - 2,24 =15,75мм.

7)     = 15,75-15=0,75мм.

8)  =sin (-5,18) =15,02мм.

9)  = 15,75-15cos (-5,18) =0,825мм.

10)         =15,02-15sin (-5,18) =13,67мм.

фасонный резец круглый деталь

Определение конструктивных параметров круглых фасонных резцов

При определении конструктивных параметров круглого фасонного резца производится выбор типа крепления резца, назначение параметров крепления, определение наружного диаметра резца, определение размеров рифлений, назначение дополнительных ежущих кромок и определение размеров выточки посадочного отверстия.

Составляющая сила резания:

 

Диаметр посадочного отверстия:

Принимаем

Наибольшая глубина профиля детали:

Наружный диаметр резца:

Принимаем

Для обеспечения надёжного крепления, а также для предварительной установки резца после его переточки относительно оси изделия, с правой стороны резца, если смотреть по направлению подачи, делают буртик, на котором нарезают рифления.

Определим диаметр буртика:

Число зубьев рифлений принимаем равным: =32

Угол профиля рифлений в нормальном сечении равен . Вершины зубьев рифлений срезаны на величину 0,35 мм с оставлением площадки шириной 0,7 мм. Во впадине остаётся площадка шириной 0,5 мм. Это обеспечивает сопряжение зубьев на резце и державке по боковым сторонам. Для обеспечения постоянства ширины площадки при вершине зубчиков по их длине дно впадины между зубчиками располагают к торцу буртика под углом , угол  определим по формуле:

Схема к определению размеров рифлений.

 

Ширина буртика определяется по следующей формуле:

мм,

где  - наружный диаметр резца на правом торце

Полученное значение ширины буртика округляем до ближайшего целого числа: мм

Угол установки шпинделя делительной головки при фрезеровании зубьев рифлений:

Общая ширина круглого фасонного резца определяется по формуле:

,

где  - длина детали

 - ширина дополнительной режущей кромки со стороны прутка

 - ширина дополнительной режущей кромки со стороны открытого торца детали. Для любого типа резца должны быть назначены две дополнительные режущие кромки: дополнительная режущая кромка со стороны свободного торца детали и дополнительная режущая кромка со стороны прутка заготовки. Назначаем размеры режущей кромки со стороны свободного торца детали. При обработке деталей, оканчивающихся цилиндрической частью, крайнюю режущую кромку удлиняют на 1-2мм. Принимаем: мм

l₃ = 0,25×L_{о =} 0,25×64=16мм

d₃ = 1,05×d_о = 1,05×22=23,1мм

,

где L_д - длина детали в мм

К= = 24, 19мм.

Конструкция круглого фасонного резца с торцевыми рифлениями

Аналитический расчёт

Аналитический способ определения профиля круглого резца с радиальной подачей и параллельным расположением базы крепления к оси детали, т.е. λ=0

Целью коррекционного расчета является определение таких размеров и форм фасонного резца, которые при проектируемых углах его заточки и установки создавали бы на обрабатываемой детали профиль, заданный его чертежом.

Для круглого фасонного резца при обработке детали из алюминия принимаем =30°, α=10˚

)        = arcsin =32,01

= arcsin = 27,38

= arcsin = 33,36

= arcsin = 29,34

2)      =14,9675сos (30-32,01) = 14,81

=17,305сos (30-27,38) = 17,27

=0,75сos (30-33,36) = 14,7

= 15,9445сos (30-29,34) = 15,7

)        =14,81-15,9445= - 1,13

=12,27-15,9445= 1,33

=14,7-15,9445 =-1,25

=15,7-15,9445= - 0,25

)        =-= - 1,55

== 1,55

== - 1,45

== - 0,29

)        =30+10= 40

)        =27,50,64= 17,6

)        =arctg=37,95

= arctg=41,98

= arctg= 37,95

= arctg= 39,35

)        =27,5--1,23= - 2,11

=27,5--1,23= 0

=27,5-= - -2,11

=27,5-= 1,23=T_Б

)        =37,95-32,01= 5,94

=41,98-27,38= 14,6

=37,95-33,36= 4,59

=39,35-29,34= 10,01

)        =arctg (tg5,94sin10) =1,03

= arctg (tg14,6sin10) =2,52

= arctg (tg4,59sin10) = 0,8

= arctg (tg10,01sin10) =1,72

Анализ оптимальности геометрических параметров фасонного резца

Для проверки условий на всём режущем профиле фасонного резца следует рассчитать в лимитирующей точке величину угла заострения, определяющего прочность режущего клина резца и его способность отводить при резании тепло, а также проанализировать значения задних углов по их профилю.

 

 

Минимальным значением рассчитываемого угла является 60º. Исходя из этого условия, делаем вывод о том, что проверка выполнена успешно.