Расчет и конструирование токарного резца

СОДЕРЖАНИЕ

Введение………………………………………………………………………….

1. Расчет и конструирование токарного резца……………………………….

2. Расчет и конструирование спирального сверла…………………………….

3. Расчет и конструирование торцовой фрезы………………………………..

4. Расчет и конструирование круглой протяжки……………………………..

Список используемой литературы……………………………………………...

Графическая часть:

Лист 1. Чертеж токарного резца

Лист 2. Чертеж спирального сверла

Лист 3. Чертеж торцовой фрезы

Лист 4. Чертеж круглой протяжки

ВВЕДЕНИЕ

Целью данной работы является проектирование металлорежущего инструмента, который должен отвечать стандартам, а также совмещать в себе такие свойства как технологичность, экономичность и простота эксплуатации. Выбор оптимальных геометрических параметров создает благоприятные условия резания, и следовательно, хорошую износостойкость режущей части инструментов. Использование твердосплавных материалов позволяет значительно улучшить скоростные и прочностные свойства режущих элементов.

РАСЧЕТ И КОНСТРУИРОВАНИЕ ТОКАРНОГО РЕЗЦА

Задание:

Рассчитать и сконструировать токарный проходной резец с пластиной из твердого сплава для обтачивания вала по наружной поверхности.

Диаметр заготовки D, припуск на сторону h, вылет резца l.

Материал заготовки: Серый чугун СЧ15, σ_в = 175 МПа.

Диаметр заготовки: D = 64 мм.

Припуск на сторону: h = 3 мм.

Вылет резца: l = 70 мм.

Параметр шероховатости обработанной поверхности R_z = 63 мкм.

Решение:

1.1 Выбираем марку инструментального материала твёрдосплавной пластинки по табл. 2 ([1], стр. 34) для чернового точения серого чугуна СЧ15 – ВК6.

Материал державки резца – Сталь 35 с σ_в = 600 МПа и допускаемым напряжением на изгиб σ_и.д. = 300 МПа.

Назначаем для получистового точения глубину резания, равную половине припуска на обработку:

t = 1,5 мм по ([2], стр. 265).

Выбираем подачу по табл. 14 ([2], стр. 266) для диаметра заготовки D = 64 мм и глубины резания t < 3 мм – S = 0,8 мм/об.

Рассчитываем скорость резания по эмпирической формуле:

(1) , ([2], стр. 265)

С_v – постоянная, значение берется из справочника;

t – глубина резания, мм;

х, у, n – показатели степени для конкретных условий обработки;

Т- средний период стойкости, мин;

S – подача, мм/об;

K_v – суммарный поправочный коэффициент, учитывает фактические условия резания, данные берутся из таблиц.

Для наружного точения заготовки из чугуна с σ_в = 175 МПа при подаче S = 0,8 мм/об и марке твёрдого сплава ВК6 по табл. 5, 6, 18 ([2], стр. 263 – 271) выбираем коэффициент и показатели степеней в эмпирической формуле скорости: С_v = 243; x_v = 0,15; y_v = 0,40; m = 0,2; период стойкости резца при одно-инструментальной обработке T = 60 мин.

(2) , ([2], стр. 268)

k_Mv- коэффициент, учитывающий материал заготовки;

k_nv - коэффициент, учитывающий состояние поверхности;

k_uv - коэффициент, учитывающий материал инструмента

Для инструментального материала – твёрдого сплава и обработки чугуна коэффициент:

(3) , (табл. 1, [2], стр. 261)

n_v – показатель степени;

HB - твердость обрабатываемого материала, МПа.

σ_в = 175 МПа; n = 1,25 (табл. 2, [2], стр. 262).

,

Для данной заготовки k_nv = 0,9 ([2], стр. 263), для инструментального материала ВК6 – k_иv = 1,0 ([2], стр. 263).

,

,

1.2 Рассчитываем главную составляющую силы резания по формуле:

(4) , ([2], стр. 271)

С_р – постоянная, значение берется из справочника;

t – глубина резания, мм;

х, у, n – показатели степени для конкретных условий обработки для каждой из составляющих силы резания;

S – подача, мм/об;

V – скорость резания, м/с;

k_р – суммарный поправочный коэффициент, учитывает фактические условия резания, данные берутся из таблиц.

Для наружного продольного точения твёрдосплавным резцом серого чугуна с σ_в = 175 МПа по табл. 20 ([2], стр. 273) выбираем коэффициент и показатели степеней в формуле силы резания: C_p = 92; x_p = 1,0; y_p = 0,75; n_p = 0.

(5) , ([2], стр. 271)

k_Mp- коэффициент, учитывающий влияние качества обрабатываемого материала на силовые зависимости;

k_φp, k_γp ,k_λp - коэффициенты, учитывающих влияние геометрических параметров режущей части инструмента

Для инструментального материала – твёрдого сплава и обработки чугуна с σ_в =175 МПа коэффициент:

(6) , (табл. 9, [2], стр. 264)

n_p – показатель степени;

HB - твердость обрабатываемого материала, МПа.

n_p = 0,4 – для обработки серого чугуна твёрдосплавным резцом (табл. 21, [2], стр. 430).

,

k_φp = 1,0 при φ = 45°; k_γp = 1,0; k_λp = 1,0 (табл. 23, [2], стр. 275).

,

.

1.3 Выбор формы сечения державки и определение ее размеров.

Выбираем прямоугольную форму сечения державки, так как при этом твердосплавная пластинка меньше ослабляет державку, и определяем её размеры: h = k × b, k = 1.6.

Ширину корпуса резца определяем по формуле:

(7) , ([1], стр. 99)

P_z – сила резания, Н;

l – вылет резца из резцедержателя, мм;

k = 1,6;

σ_и.д. – допустимое напряжение при изгибе материала державки, МПа:

σ_и.д = 400 МПа.

,

Следовательно, выбираем сечение державки 12 ´ 8 (табл. 1.1, [1], стр. 6).