Исходные данные:
Тип резца - круглый, внутренний
Материал детали - сталь 12ХМФ
Определение конструктивных элементов резца.
Габаритные размеры и размеры элементов крепления резца выбирают в зависимости от
наибольшей глубины профиля обрабатываемой детали.
tmax = dmax - dmin / 2,
где dmax , dmin - наибольший и наименьший обрабатываемые диаметры.
tmax = 170 - 138 / 2 = 16 мм
Для внутренней обработки диаметр круглого резца должен быть не более 0.75 наименьшего
обрабатываемого им диаметра детали.
Рабочая ширина резца Lp , кроме основной режущей части, образующей форму обрабатываемой
детали, имеет дополнительные режущие кромки. Они предназначены для подготовки отрезки
детали от прутка и для обработки фасок.
Кроме того, режущие кромки, обрабатывающие фаски, имеют перекрытие, а резец заканчивается
упрочняющим участком.
Lp = lg + b + b1 + c + a,
где lg - длина фасок поверхности детали;
b - ширина лезвия под отрезку = 5мм;
b1 =c=1 мм - величина перекрытия;
a =3 мм -ширина упрочняющего участка.
Lp = 39 + 5 + 1 + 3 = 48 мм
Выбор геометрических параметров
Величины переднего g1 и заднего a1 углов принимают в зависимости от обрабатываемого материала для основной точки профиля резца, обрабатывающей наибольший диаметр детали.
учитывая это, выбираем:
передний угол g1 = 14°
задний угол a1 = 15°
Расчет профиля резца
Расстояние от оси детали до следа передней поверхности резца:
hg = r1 * sin g1 = 85 * sin 15° = 21.9996 мм
Вспомогательный параметр
A1 = r1 * cos g1 = 85 * cos 15° = 82.1 мм
Угол заточки резца:
e1 = g1 + a1 = 15 + 15 = 30°
Передний угол в текущей точке:
gi = arcsin hg /ri ,°
g2 = arcsin 21.9996 / 71 = 18.047
g3 = arcsin 21.9996 / 69 = 18.59
g4 = arcsin 21.9996 / 69 = 18.59
g5 = arcsin 21.9996 / 77 = 18.59
g6 = arcsin 21.9996 / 69 = 18.59
g7 = arcsin 21.9996 / 69 = 18.59
g8 = arcsin 21.9996 / 70 = 18.317
Вспомогательный параметр:
Ai = ri * cos gi ,°
A1 = 85 * cos 15.011 = 82.099
A2 = 71 * cos 18.047 = 67.510
A3 = 69 * cos 18.590 = 65.390
A4 = 69 * cos 18.590 = 65.390
A5 = 77 * cos 16.600 = 73.790
A6 = 69 * cos 18.047 = 65.390
A7 = 70 * cos 18.047 = 65.390
A8 = 85 * cos 18.317 = 66.450
Глубина профиля резца по передней поверхности для i-той точки:
Ci = - (Ai - A1 ), мм
C1 = 0
C2 = - ( 67.51 - 82.099 ) = 14.6
C3 = - ( 65.39 - 82.099 ) = 16.7
C4 = - ( 65.39 - 82.099 ) = 16.7
C5 = - ( 73.79 - 82.099 ) = 8.3
C6 = - ( 65.39 - 82.099 ) = 16.7
C7 = - ( 65.39 - 82.099 ) = 16.7
C8 = - ( 66.45 - 82.099 ) = 15.7
Расстояние от точки оси резца до следа его передней поверхности:
hp = R1 * sin e1
где D1 = 0.75d2 ; D1 = 104.25 ; R1 = 52 мм
hp = 52 * sin 30° = 26 мм
Вспомогательный параметр
Bi = B1 - li ,мм
где B1 = R1 * cos e1 = 52 * cos 30° = 45.03 мм
Подставив известные величины, получаем:
B2 = 45.03 - 14.6 = 30.4
B3 = 45.03 - 16.7 = 28.3
B4 = 45.03 - 16.7 = 28.3
B5 = 45.03 - 8.3 = 36.73
B6 = 45.03 - 16.7 = 28.3
B7 = 45.03 - 16.7 = 28.3
B8 = 45.03 - 15.7 = 29.3
Суммарный угол в i-той точке профиля резца:
ei = arctg hp / Bi ,°
e1 = 30°
e2 = arctg 26/ 30.4 = 40.54
e3 = arctg 26/ 28.3 = 42.57
e4 = arctg 26/ 28.3 = 42.57
e5 = arctg 26/ 36.73 = 35.29
e6 = arctg 26/ 28.3 = 42.57
e7 = arctg 26/ 28.3 = 42.57
e8 = arctg 26/ 29.3 = 41.58
Задний угол в рассматриваемой i-й точке резца:
ai = ei - gi , °
a1 = 15
a2 = 40.54 - 18.047 = 22.493
a3 = 42.57 - 18.59 = 23.98
a4 = 42.57 - 18.59 = 23.98
a5 = 35.29 - 16.6 = 18.69
a6 = 42.57 - 18.59 = 23.98
a7 = 42.57 - 18.59 = 23.98
a8 = 41.58 - 18.317 = 23.26
Радиус резца в i-й точке:
Ri = hp / sin ei ,мм
R1 = 26 / sin 30 = 52
R2 = 26 / sin 40.54 = 40.001
R3 = 26 / sin 42.57 = 38.434
R4 = 26 / sin 42.57 = 38.434
R5 = 26 / sin 35.29 = 45.005
R6 = 26 / sin 42.57 = 38.434
R7 = 26 / sin 42.57 = 38.434
R8 = 26 / sin 41.58 = 39.176
Глубина профиля резца в i-й точке:
ti = R1 - Ri , мм
t1 = 0
t2 =52 - 40.001 = 11.999
t3 =52 - 38.434 = 13.566
t4 =52 - 38.434 = 13.566
t5 =52 - 45.005 = 6.995
t6 =52 - 38.434 = 13.566
t7 =52 - 38.434 = 13.566
t8 =52 - 39.176 = 12.824
Профилирование круглого резца.
Вычерчиваем профиль резца в масштабе. На профиле отмечаем характерные точки 1 ... 10, на
тех участках, где профиль изделия параллелен его оси, характерными будут узловые точки.
Для каждой точки определяем расстояние до нее от одного из торцов детали li и радиус ri .
Получаем проекции всех угловых точек на оси детали 1`... 10` . Из центра изделия проводим
окружности с радиусами r1 ,r2 ,...
На оси детали находим основную точку, находящуюся на пересечении профиля детали и наи-
большего обрабатываемого радиуса резца.
Через основную точку под углом g1 к оси детали проводим прямую N-N, которая является
следом от передней поверхности резца. Найдем положение характерных точек на передней поверхности резца. Для этого из центра детали проводим радиусы Og1 ` ,Og2 ’... На пересечении
этих радиусов с прямой N-N получаем соответствующие точки 1``,2``...
Для построения профиля резца переносим эти точки на ось Op -Op ` радиусами R1 ,R2 ... из центра Op . Обозначим эти точки 1```,2```...
Для получения профиля круглого резца в радиальном сечении, спроецируем эти точки на гори
зонтальную проекцию детали до пересечения с перпендикулярами ее оси, проходящими через точки 1,2 ...
Профиль обрабатываемых деталей состоит из следующих участков:
два конических, торовидный и цилиндрический.
Из-за несовпадения радиальных сечений изделия и резца, размеры конических и торовидного участков будут отличаться.
Если точность изготовления деталей невысока (11 квалитет и грубее), то конический участок
профиля строят по крайним точкам, тогда угол этого участка находят:
j = arctg t/l
где t - глубина профиля резца на коническом участке
l - расстояние между крайними точками конического участка профиля вдоль оси детали.
j = arctg 1 / 1 =45°
j = arctg 14.5 / 15 = 44°1`30``
Определим радиус профиля фасонного резца:
r = ( t2 1 + x2 0 ) / 2t1 = 72 +72 / 14 = 7 мм
Исследование геометрии резца
Для исследования геометрии фасонного резца необходимо провести анализ изменения величин
углов вдоль его режущих кромок. Величины передних и задних углов в нормальной плоскости
к рассматриваемой точке фасонного профиля резца находят по формулам:
ani = arctg ( tg ai * sin ji ),
gni = arctg ( tg gi * sin ji ),
где gi - угол между касательной к режущей кромке в рассматриваемой точке и прямой,
перпендикулярной к оси резца.
В узловых точках 1 и 2 углы g1= g2 = 90° - 90° = 0
an1,2 = arctg (tg 16.3 * sin0) = 0
gn1,2 = arctg ( tg 15.7 * sin0) = 0
Поэтому соответствующий участок заменим прямой.
Построим график изменения углов по всему контуру.
Материал фасонного резца, допуски на размеры и технические
требования.
В качестве материала для изготовления фасонного резца следует применять быстрорежущую
сталь или твердый сплав. Выбираем твердый сплав Т15К6.
Определяем допуски на диаметральные размеры:
- размер 140 Js12, T` = 0.4 2T = 0.25*0.4 = 0.1 мм T = 0.1/2 = 0.05 мм
- размер 170 Js9 , T` = 1 2T = 0.25*1 = 0.25 мм T = 0.25/2 = 0.125 мм
Определяем допуски на линейные размеры:
- размер 39 h14 , T` = 0.4 T = 0.4 * 0.5 = 0.2 мм
- размер 4 H12 , T` = 0.12 T = 0.12 * 0.5 = 0.6 мм
- размер 14 H12 , T` = 0.18 T = 0.18 * 0.5 = 0.9 мм
- размер 2 H12 , T` = 0.12 T = 0.12 * 0.5 = 0.6 мм
- размер 15 H12 , T` = 0.18 T = 0.18 * 0.5 = 0.9 мм
Допуски наружного диаметра выбираем по h9, а диаметр под оправку H7
Определение ресурса работы резца
Обеспечение производства режущим инструментом возможно только на базе технически
обоснованных нормативов его расхода, которые нетрудно установить, зная ресурс работы
инструмента; определяемый по формуле:
T1 = ( n + 1 ) * T,
где n - количество переточек инструмента;
T - стойкость инструмента между переточками;
n = M / hu
где M - величина допустимого стачивания;
hu - величина стачивания до 1-й переточки.
Величина допустимого стачивания:
M = 0.83*pD - 10
где D - наружный диаметр круглого резца.
M = 0.83 *p* 90 - 10 = 224.6
n = 224.6 / 1.5 = 149.8
T1 = ( 149.8 + 1) *2.25 = 339.3
29-04-2015, 04:10