Зеленцова Н.Ф. - Основы процесса резания и режущий инструмент (Курс лекций), страница 10

.................................................91Расчет цилиндрических фрез..................................................................................92Форма зубьев острозаточенных фрез. ....................................................................92Лекция № 126 мая 2000 года ........................................................................92Сборные конструкции фрез. ...................................................................................92Инструмент для образования резьбы. ....................................................................92Расчет и конструирование метчиков......................................................................93Виды метчиков. .......................................................................................................93Области применения метчиков.

.............................................................................94Конструктивные элементы метчика, подлежащие расчету. ..................................95Лекция № 1315 мая 2000 года ......................................................................96Расчет и конструирование метчиков (продолжение). ...........................................96Задние углы метчика...............................................................................................96Нарезание резьбы плашками.

.................................................................................9761Лекции по основам процесса резания и режущему инструментуОсновные конструктивные элементы плашки подлежащие расчету. ...................98Лекция № 1422 мая 2000 года ......................................................................99Нарезание резьбы плашками (продолжение). ........................................................99Резьбонарезные головки. ........................................................................................99Особенности проектирования многоинструментальных наладок.........................9962ЛЕКЦИЯ № 1Этапы проектирования режущего инструмента.1) Подготовительный этап.a) Определение исходных данных на проектирование:• вид технологических операций и требования к ним;• материал заготовки и его физико-механические характеристики;• станок (вид оборудования);• предыдущая операция;• технологические приспособления для установки заготовки;• Вывод: можно установить вид режущего инструмента.b) Определение и выбор конструктивных элементов:• определение инструментального материала;• подбор и состав нормативов;• Результат: предварительные данные о режущем инструменте.c) Определение исходных размеров инструмента:• расчет по эмпирическим зависимостям или по функциональным зависимостямпараметров режущих кромок, прочность, размещение стружки, профиля и такдалее.2) Расчет режущего инструмента.a) Выбор объекта расчета:• геометрические параметры;• расчет на прочность;• точность;• ресурс режущего инструмента.• Результат: выбираем, как рассчитывать (по каким критериям) режущийинструмент.b) Методы расчета:• методы графического проектирования (расчеты отсутствуют);• расчет по аналогу;• графический расчет;• аналитический расчет.c) Выбор критериев оптимизации:• точность;• качество обработки;• максимальная стойкость режущего инструмента;• максимальная производительность обработки;• минимальная себестоимость обработки.• Замечание: выбор критерия оптимизации зависит от частного случая.d) Методы оптимизации:63Лекции по основам процесса резания и режущему инструменту•по сравнению выбранных параметров с оптимальными параметрами уаналогичных изделий;• нахождение экстремума целевой функции (нахождение оптимальныхпараметров);• нахождение области дозволенных оптимальных условий;• метод постепенного приближения.e) Составление алгоритма и программы расчета.f) Выбор средства расчета• письменное решение;• калькулятор;• ЭВМ и так далее.g) Непосредственное проведение расчета.3) Выполнение рабочих чертежей режущего инструмента.a) Эскизный чертеж.b) Внесение изменений (если необходимо).c) Рабочий чертеж режущего инструмента.4) Изготовление режущего инструмента.5) Экспериментальное подтверждение работоспособности режущегоинструмента.Базовые поверхности.Назначение базовых поверхностей.1.2.3.4.УстановитьУстановитьУстановитьУстановитьинструментинструментинструментинструментна станке относительно обрабатываемой детали;при его изготовлении;при его переточках;для контроля и тому подобное.Требования к базовым поверхностям.1.2.3.4.5.6.ОбеспечениеОбеспечениеОбеспечениеОбеспечениеОбеспечениеОбеспечениеточности расположения инструмента;прочности и жесткости закрепления режущего инструмента;взаимозаменяемости режущего инструмента;максимального числа переточек;настройки инструмента на размер (как на станке, так и вне его);быстроты смены инструмента.Виды базовых поверхностей.1.2.3.4.5.Плоскость;Сочетание плоскостей;Наружная или внутренняя цилиндрическая поверхность;Наружная или внутренняя коническая поверхность;Рифли.64Плоскость.Рисунок 1-1Рисунок 1-1Базирование по двум плоскостям.Рисунок 1-3Рисунок 1-4Рисунок 1-5 Рисунок 1-6На рисунке 1-4 обозначено: 1 — корпус; 2 — резец; 3 — клин; 4 — болт.Разновидность базирования по двум плоскостям — клин.

Угол θ=60…75°.ЛЕКЦИЯ № 2Ласточкин хвост (смотри рисунки 2-1 … 2-5) используется как базоваяповерхность на фасонных резцах, резьбовых резцах и гребенках, на автомат иполуавтоматах.Рисунок 2-1Рисунок 2-2Рисунок 2-3Рисунок 2-4Рисунок 2-5Особенность ласточкиного хвоста — строгий контроль точности изготовления посредствам роликов (диаметр роликов dP). Диаметр ролика следует приниматьсоизмеримым с размером “c” и целыми числами: 8, 10, 12 … (смотри Ануфриев том 1).Виды крепления.На рисунках 2-4 и 2-5 представлены два вида закрепления. Второй способ хуже,так как из-за напряжений возникает возможность поломки, образуется опасное сечение(смотри рисунок 2-5). Но зато второй способ технологичнее.65Лекции по основам процесса резания и режущему инструментуБазирование по 3 плоскостям.Рисунок 2-6Рисунок 2-7Смотри рисунок 2-6.

В случае базирования по 3 плоскостям требуется точноеизготовление паза и корпуса режущего инструмента.Базирование по 4 плоскостям.Смотри рисунок 2-7. Как и в предыдущем случае необходимо соблюдатьтребования по обеспечению параллельности и перпендикулярности базовыхповерхностей.Там где на рисунках не указана точность обработки, принять обработку:0,63…1,25.Базовые цилиндрические поверхности.Используются для базирования инструмента, как правило, осевого типа (сверла,фрезы, развертки, метчики небольшого диаметра). На рисунке 2-8 представленобазирование сверла и торцевой фрезы, а на рисунке 2-9 — типы элементов для передачикрутящего момента.Рисунок 2-8Рисунок 2-9Рисунок 2-10Квалитет:♦ h8 — точное изготовление;♦ h11 — обыкновенное изготовление.Стандартные хвостовики: СТЭВ 151-75.Приэлементы1.2.3.передаче значительных крутящих моментов добавляются конструктивные(смотри рисунок 2-9):Квадрат (верхний рисунок);Торцевая шпонка (средний рисунок);Лыска (нижний рисунок).66Внутренние базовые цилиндрические поверхности.Внутренние базовые цилиндрические поверхности (смотри рисунок 2-10)применяются при изготовлении фрез (червячно-модульные фрезы, червячно-шлицевыефрезы, фасонные фрезы, шеверы и т.д.), круглых фасонных резцов.Расточка диаметром d1 применяется при изготовлении инструмента длиной L>12мм и равна 0,2...0,5 L.

Применяется для улучшения центрирования инструмента наоправке. Если L≤12 мм, то d1=d0. Точность размера d0 выбирается в зависимости отточности изготовления инструмента:H7 — обычный инструмент;H6 — точный инструмент (зуборезные шелеры, долбяки, червячно-шлицевыефрезы, червяно-модульные фрезы).ЛЕКЦИЯ № 3Острые переходы на цилиндрических базовых поверхностях не допускаются(концентраторы напряжений при термообработке).На размер d0 — ГОСТ 9472-70, стандарт СТЭВ 149-75 и ряд чисел: 8, 10, 13, 16, 19,22, 27, 32, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100.Шпоночный паз делается в случае, если L>3 мм.

Если шпоночный паз отсутствует,то момент передается за счет трения по торцу.Допуски на размер шпоночного паза отличаются от соответствующих допусков вдеталях машин. Посадка более свободная для облегчения сборки-разборки.Для больших наружных диаметров применяют торцевые шпонки.Рисунок 3-1Перпендикулярности и параллельности торца предъявляются высокие требования(0,05...0,1 — обычный инструмент, до 5 мкм — точный инструмент), которые связаны снеобходимостью, предотвратить биение инструмента.

Если торцы непараллельные, топроисходит изгиб оправки и биение зубьев.Базовые конические поверхности.Базовые конические поверхности бывают:1. Наружные2. Внутренние.Область применения: осевой инструмент, переходные оправки, втулки.Достоинства базовых конических поверхностей:1. Хорошее центрирование инструмента;67Лекции по основам процесса резания и режущему инструменту2. Простота крепления инструмента;3. Передача крутящего момента за счет сил трения.Наружные базовые конические поверхности бывают:1. Метрические конусы;2. Конусы Морзе (конусность 1:19);3.

Укороченные конусы Морзе.Стандарты на них: ГОСТ 2847-75 и СТЭВ 147-65.Конусы (смотри рисунок 3-2) разделяют по номерам (от нуля до шести; чем вышеномер, тем больше его размер) и степеням точности (АТ7, АТ8 …; чем выше степень,тем ниже точность; АТ8 — наиболее часто используется).Рисунок 3-2Рисунок 3-3Рисунок 3-4Расчет конуса на передачу крутящего момента.Цель: подобрать параметры хвостовика для передачи требуемого крутящегомомента, при условии, что момент трения больше момента резания: Мтр>Мрез.Крепление силами трения осуществляется надежно, если процесс резанияпротекает стационарно.

Если имеет место циклическая нагрузка и осевая силанаправлена от шпинделя станка, то надежность крепления не обеспечивается и конусдополняют предохранительными элементами (смотри рисунок 3-3).Например, при работе концевых фрезприжимают к шпинделю за счет осевого винта.базовуюповерхностьинструментаЛапка крутящий момент не передает, а служит только для выбивания инструмента.Разновидностью наружной конической поверхности является наружный центрдля инструментов d<8 мм (смотри рисунок 3-4).Внутренние базовые конические поверхности.Внутренние базовые конические поверхности (смотри рисунок 3-5) используютсядля насадного инструмента (например, зенкера и развертки) имеют те же преимущества,что и наружные базовые конические поверхности.68Рисунок 3-5Поскольку конусность (1:30) большая, то условие момент трения больше моментарезания не выполняется, и необходима торцевая шпонка.Центровые отверстия.Используются как технологическая база для крепления инструмента при егоизготовлении, контроле и переточках.Рисунок 3-6Рисунок 3-7Рисунок 3-8Тип А (смотри рисунок 3-6) используется для сверл, зенкеров, метчиков и другихнедорогих инструментов (влияние повреждения конусности не значительно).Тип Б (смотри рисунок 3-7) центровое отверстие с предохранительным конусом,применим для дорогих инструментов.Тип В (смотри рисунок 3-8) центровое отверстие с предохранительной пробкой,для особо дорогих инструментов (заливается масло, и заворачивается пробкой).ЛЕКЦИЯ № 4Рифли.Рифли — служат для установки и крепления ножей в корпусе инструмента (резцы,фрезы, зенкеры).