Методика проектирования

Габаритные размеры державки, а так же размеры ее деталей в решающей степени определяются габаритными размерами резца и размерами резцедержки станка.

Индивидуальные задания данного учебного пособия составлены таким образом, что как размеры проектируемых фасонных резцов, так и размеры их державок не выходят за пределы относительно небольших, «средних» размеров. Это позволяет в качестве станков, на которых устанавливаются спроектированные резцы, использовать, как правило, станки 16К2О, 16К25, 1Б63.

Конструирование и графическое оформление технических устройств и конструкции является процессом творческим, многовариантным, поэтому ниже представлен лишь приблизительный план этого процесса применительно к державкам на рис.7.1, 7.3.

Следует так же отметить, что в практике конструкторской работы точному расчету с использованием формул и размерных цепей подвергаются вовсе не все размеры, а лишь наиболее важные для работы всего устройства. Остальные «менее важные» размеры конструктор назначает из т.н. «конструктивных соображений». То есть исходя из опыта своей конструкторской работы, из интуиции (которая, по сути, так же базируется на опыте), изучая устройства прототипов, их расчеты и описание в технической литературе.

Ясно, что у студентов такой опыт отсутствует и поэтому им есть смысл придерживаться предлагаемого плана проектирования державки со всеми необходимыми расчетами, которые должны быть отображены в кратком виде в пояснительной записке к курсовой работе.

Конструирование державки рекомендуется вести в следующем порядке.

1.Выписать параметры фасонного резца, спроектированного согласно индивидуальному заданию: ; ; ; ; ; ; .

2.Выбрать модель станка, на котором будет устанавливаться державка вместе с резцом. Можно воспользоваться следующими рекомендациями: если максимальный диаметр резца =50…60мм, то габариты корпуса державки позволят закрепить ее в резцедержке станка 16К20; если =70…80мм, то лучше ориентироваться на станок 1Б63; если =60…70мм, то лучше использовать станок 16К25. Окончательное решение принимает стулент и согласовывает его с руководителем курсового проектирования.

3.Выписать параметры станочной резцедержки выбранной модели станка – рис.7.6.

Модель станка	u	C	Hп	Bп	Lб	lб	f
1К62
16К20					63,5	14,5
1Б63					52,7

Рис.7.6. Резцедержка токарного станка

4.Разместить положение центра резца О на фронтальной проекции резцедержки, используя известные параметры резца и резцедержки: , , С, – рис.7.7. Вычислить . Вычертить в тонких линиях контур резца. Окружность диаметром должна точно проходить через точку Е, отстоящую от базовой, опорной плоскости резцедержки на величину С.

Построения рекомендуется вести в следующем порядке:

а)-построить окружность диаметром (максимальный диаметр резца);

б)-от центра окружности отложить параметр и провести горизонтальную линию, коротая пересекает окружность в точке Е (вершина резца);

в)-от горизонтальной линии отложить вниз параметр С и провести вторую горизонтальную линию, которая будет являться нижней (опорной) плоскостью резца и, одновременно, опорной плоскостью паза резцедержки;

г)-используя параметр =2…3мм провести вертикальную линию, которая и будет являться боковой поверхностью станочной резцедержки;

д)-используя известные параметры резцедержки , , , , , f вычерчивают в тонких линиях контур станочной резцедержки (резец и резцедержка не принадлежат конструкции державки и поэтому изображаются в тонких линиях, как бы «прозрачными», и лишь по контуру основных элементов, без излишней детализации)

е)-используя назначенный параметр ∆Н 2мм (зазор между верхней поверхностью паза резцедержки и верхней плоскостью корпуса державки) проводят горизонтальную линию, которая и определяет размер корпуса державки по высоте ;

ж)-используя параметры , , строят задний торец корпуса державки.

В результате этих построений вполне «появляется» основа фронтальной проекции державки, используя которую можно, параллельно с ней, строить и вид в плане.

Рис.7.7. Начальный этап построения чертежа державки

5.Вычертить предварительно фронтальную проекцию регулировочного сектора 2 принимая во внимание следующее (см.рис.7.1):

а) наружный диаметр ступицы сектора с зубчиками равен диаметру ступицы резца ;

б) диаметр отверстия сектора равен диаметру отверстия резца ;

в) положение оси регулировочного винта 5 определяют относительно оси крепежного болта резцедержки: ;

г) зубчики на ступице сектора строят исходя из их количества (z=34), предварительно рассчитав шаг по окружности диаметром . Можно изобразить лишь несколько зубчиков;

д) наружный контур сектора на фронтальной проекции строят, ориентируясь на вышеуказанные рекомендации и на рис.3.2, выдерживая примерно пропорциональные отношения такие же, как и на рисунках 7.1 или 7.3.

6. Вычертить корпус державки в двух проекциях (фронтальная и вид в плане) накладывая их на соответствующие проекции резцедержки принимая во внимание следующее:

а) положение верхней и левой боковой плоскости корпуса относительно центра опорного болта (точка О – рис.7.1, сечение А – А) определяют как

где: – толщина стенки корпуса, назначаемая из соображений прочности и жесткости; , причем, чем больше , тем больше ;

б) габаритные размеры головки корпуса определяют как: ; - см.рис.7.1; положение заднего торца корпуса в резцедержке определяется размером , который назначается исходя из необходимости надежного поджима корпуса средним крепежным болтом к опорной поверхности паза резцедержки – можно принимать ; определяют длину корпуса: .

в) назначают высоту задней части корпуса из соображений его прочности и надежности, но при условии, что ;

г) вычерчивают окончательно фронтальную проекции корпуса; угловые скосы на головке можно назначить, ориентируясь на прототипы и чисто визуальные впечатления от надежности, устойчивости, жесткости головки и всего корпуса в целом относительно резца и резцедержки, имея в виду, что окружная сила резания , воздействующая на лезвие резца вертикально по касательной к диаметру , может составить 3000…5000Н.

д) вычерчивают вторую проекцию корпуса, вид в плане: ширина корпуса , где . Размеры кронштейна под регулировочный винт назначают исходя из диаметра винта, который обычно принимают М8. Тогда , . Положение оси винта 5 на виде в плане определено размером . Это позволяет определить габаритный размер и построить полностью корпус на виде в плане.

7.Вычертить сектор регулировочный на виде в плане в следующем порядке: назначают ширину ступицы регулировочного сектора ; толщину кронштейна ступицы ; диаметр ступицы .

8.Вычертить болт опорный на виде в плане, принимая во внимание следующее:

а) размеры головки болта определяются размерами выборки под нее на резце и (см.рис.3.2, 3.3). Наружная поверхность головки должна иметь зазор на сторону от боковой стенки выборки 1…1,5мм, торец головки должен быть «утоплен» относительно торца резца на 0,5…1мм;

б) диаметр посадочной части болта равен диаметру отверстия в резце, причем должна быть обеспечена посадка или . Диаметр резьбового конца болта принимают меньше, чем диаметр его посадочной части , например: , или М12; , и т.д.

в) длина болта , где – длина резьбовой части болта, выступающая из корпуса (определяется параметрами гайки по [1]); остальные размеры определены уже ранее.

9. Назначить параметры штифта 4, предохраняющего болт (а вместе с ним резец и регулировочный сектор) от проворота при затягивании стопорной гайки 6. Обычно =4…5мм, в корпусе штифт запрессовывают по посадке с натягом m7 или m8.

10. Откорректировать размеры на обеих проекциях и оформить сборочный чертеж державки окончательно. На чертеже указывают размеры: габаритные - , ; присоединительные - ; посадочные - , ; межосевые - ; базовые – С, F.

11. Параметры эксцентриковой втулки и других элементов конструкции для державки II типа можно принимать, ориентируясь на пропорциональные соотношения соответствующих размеров на рис.7.3.

12.Оформить спецификацию согласно ГОСТу2.108-68.ЕСКД на отдельном листе формата А4. Лист подшивается в качестве приложения. Рекомендации по оформлению спецификации представлены в [17].