Конструирование режущих инструментов

Министерство образования  и науки РФ

ФГБОУ ВПО Кубанский государственный  технологический университет

Кафедра систем управления и технологических комплексов

Факультет машиностроения и  автосервиса

 

 

Курсовая работа

 

 

по дисциплине: "Технологическое оборудование и его эксплуатация"

на тему: "Конструирование режущих инструментов"

 

 

                                             Выполнил: студент группы 10-МБ-АУ1       
                                  Шишкин Максим Владимирович

    Руководитель: Звягольский Юрий Сергеевич  
  Работа допущена к защите  _______________

  Защищена ___________ оценка ___________ 
Члены комиссии  _______________________ 
_________________________

 

Краснодар 
2013

 

Оглавление

Задание.....................................................................................................................2

Реферат.....................................................................................................................3

Введение..................................................................................................................4

1 Расчет параметров установки  многогранной пластины в корпусе резца.....5

1.1 Обоснование инструментального  материала.................................................5

1.2 Определение формы пластины........................................................................5

1.3 Определение положения плоскости N`N`......................................................6

1.4 Определение угла наклона μ пластины.........................................................7

2 Расчет спирального сверла.................................................................................8

2.1 Определение крутящего  момента при сверлении стали..............................8

2.2 Расчет осевой силы...........................................................................................8

2.3 Определение среднего  радиуса хвостовика ..................................................8

2.4 Определение размера  хвостовика...................................................................9

Заключение............................................................................................................10

Список использованных источников..................................................................11

 

 

 

 

 

 

 

 

Задание

 Разработать чертёж общего вида токарного резца с механическим крепление многогранной пластины твёрдого сплава по ГОСТ 3882-74 или режущей керамики по ГОСТ 26630-85 с нулевым задним углом. Дать расчет параметров установки пластины в державке резца при  α = 8^○ и α₁ = 2^○ . 
Обосновать заданный инструментальный материал. 
          Исходные данные: Н*В=32 * 25 мм;  φ = 45^○ 
          Материал инструмента: ВОК60.

Разработать рабочий чертёж спирального сверла из быстрорежущей  стали Р6М5 по ГОСТ 19256-83 с хвостовиком  из стали 45, используя при этом ГОСТ 2034-80, 100902-77, определить конус Морзе  хвостовика сверла, при котором не будет проскальзывания после  его установки в шпинделе станка. Исходные данные: D = 29,6 ; 2j = 122; w = 28; S = 0,33; C_м = 0,0345;      q_м = 2; y_м = 0,8; C_p = 68; q_p = 1; y_p = 0,7; K₁ = K₂ = 1;

 

Реферат

 Пояснительная записка содержит : 11 листов, 2 рисунка, 6 источников    информации.

В результате выполнения данной курсовой были произведены расчёты  параметров сборного резца со сменными неперетачиваемыми пластинами из минералло-керамики (по ГОСТ 266030-85), а так же спирального сверла из быстрорежущей стали. После чего были выполнены соответствующие чертежи на 2х листах формата А3.

 

Введение

Обработкой деталей резанием в машиностроении получают 33% деталей  машин.

Основными направлениями  развития машиностроения является комплексная  автоматизация, использование прогрессивных  технология без увеличения числа  рабочих мест. В условиях высокоавтоматизированного  гибкого производства возросла роль инструментальной оснастки, принципиально  изменились конструкции режущих  инструментов.

Самым лучшим с точки зрения прочности и жесткости, теплостойкости является цельный инструмент, но высокая  стоимость инструментальных материалов заставляет делать его сборным, сварным  и т.д.

Использование в качестве режущих элементов механически  закрепляемых многогранных пластин  ликвидировало операцию переточки, сократило время на замену затупившегося  инструмента, примерно на 30% сократило  машинное время обработки, обеспечило многократную экономию твердого сплава, возврат его на регенерацию и  дальнейшее использование.

Данная курсовая работа посвящена  разработке конструкций режущих  инструментов: токарного резца с  механическим креплением многогранной пластины; спирального сверла. 

1 Расчет параметров  установки многогранной пластины  в корпусе резца

1.1 Обоснование  инструментального материала

Резец проходной применяется для  наружного точения и подрезки торцов на универсальном оборудовании и на станках с ЧПУ. В качестве режущей пластины применяется пластина из твердого сплава марки Т30К4. Твердость  Т30К4 составляет 92 HRA.

Сплав Т30К4 применяется для чистового  точения с малым сечением      среза, нарезания резьбы товарными  резцами и вращающимися   головками, получистового и чистового фрезерования сплошных поверхностей, рассверливания и растачивания предварительно обработанных отверстий, чистового зенкерования, развертывания и других аналогичных  видов обработки углеродистых закаленных и не закаленных сталей.

 

1.2 Определение  формы пластины

Количество  граней пластины n:

                                                    (1.1)

где j - главный угол в плане, j = 45°;

j₁ – вспомогательный угол в плане, j₁ = 45°;

 

Пластина  четырехгранная.

 

 

 

 

 

 

 

1.3 Определение  положения плоскости N¹N¹

Определяем  угол b, который указывает положение плоскости N^IN^I относительно главной режущей кромки:

 

где e - угол при вершине пластины:

 

°

°°°°°

b = 76°

Рисунок 1 - К определению  плоскости N¹-N¹

 

1.4 Определение  угла наклона пластины

 

°°

m = 8° - угол, на который необходимо повернуть пластину в плоскости N^IN^I для получения заданных углов a и a₁.

Угол  между осью державки резца и плоскостью N^IN^I:

°

°°°°

 

 

2 Расчет спирального  сверла

2.1 Определение  крутящего момента при сверлении  стали

Твёрдость обрабатываемой стали  НВ 240-300. Крутящий момент определяем по формуле:

М_кр = С_m ∙ D^qm ∙ S^ym ∙ K₁ ;

где С_m - коэффициент равный 0,0345; q_m, y_m - показатели степени, q_m= 2;

y_m=0,8 ; K₁ - коэффициент, учитывающий фактические условия обработки,

K₁=К2=1 ; S - подача, S = 0,33 мм/об.

М_кр = 0,0345∙ 29,6² ∙ 0,33^0,8 ∙ 1 = 12,45 Н ∙ мм.

2.2 Расчет осевой  силы

Р_о = С_р ∙ D^qр ∙ S^yр ∙ K₂ ;

где С_р= 68 ; q_Р = 1 ; y_P = 0,7.

Р_о = 68 ∙ 29,6¹ ∙ 0,33^0,7 ∙ 1 = 926,31 H.

2.3 Определение  среднего радиуса хвостовика

r_cp ≥ ;

где - коэффициент запаса сцепления двух конических поверхностей, = 2.

- коэффициент между коническими  поверхностями,  = 0,1 ;

- половина угла конуса  Морзе, принимаемая в расчетах  равной 1^○ 30^/

r_cp ≥   = 0,00343 м = 3,43 мм

 

2.4 Определение  размеров хвостовика

 

 

 

 

Рисунок 2 –  Хвостовик сверла

 

                                      Заключение

При выполнении курсовой работы были рассчитаны следующие режущие инструменты : резец с механическим креплением многогранной пластины ; спиральное сверло с коническим хвостовиком.

В процессе выполнения курсовой работы был дан расчет параметров резца, сверла, а также рабочие чертежи  режущих инструментов.

Были  получены следующие данные:

1. Для токарного резца: количество  граней - 4;

главный угол в плане – 45 градусов; угол наклона пластины  в плоскости N N – μ = 8 градусов.

2. Для сверла с коническим хвостовиком: Крутящий момент –

12,45 Н ∙ мм; средний радиус хвостовика – 28.4; конус Морзе №4.

  По завершении курсовой работы было получено представление о

процессе стружкообразования и сопровождающих его явлениях, о геометрических параметрах режущих инструментов, а так же конструкции режущих инструментов.

 

 

Список использованных источников

1. Руководство по курсовому проектированию металлорежущих инструментов: Учеб. Пособие для вызов по специальностям "Технология машиностроения, металлорежущие станки и инструменты"/ Под общ. Ред. Н.Кирсанова - М.: Машиностроение, 1986. - 288с.

2. Справочник инструментальщика / И.А.Ординарцев, Г.Ф.Филиппов, А.Н.Шевченко и др.; Под общ.ред.  И.А.Ординарцева.- Л.: Машиностроение. Ленингр. Отд-ние, 1987. -846 с.

3. Справочник конструктора - инструментальщика: Под общ.ред. И.Баранчикова. - М.: Машиностроение, 1994. - 560 с.

4.  ГОСТ 2661-85 Резцы токарные проходные, подрезные и копировальные с креплением сменных пластин прихватом сверху. Конструкция и размеры. – Москва: ИПК Изд-во стандартов, 2004. – 47 с.

5. ГОСТ 19043-80 Пластины режущие сменные многогранные твердосплавные трехгранной формы. Конструкция и размеры. – Москва: ИПК Изд-во стандартов, 2004. –105 с.

6. ГОСТ 10903-77 Сверла спиральные с коническим хвостовиком. Основные размеры.- Москва: ИПК Изд-во стандартов, 2004. – 25 с.