Выполнение рабочего чертежа фрезы
Поможем в ✍️ написании учебной работы
Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой

 

Чертеж следует выполнять на листе формата А2 (420 ´ 594). Чертеж должен содержать следующие виды и разрезы:

1. Главный вид, совмещенный с разрезом.

2. Вид слева.

3. Профиль зуба в нормальном сечении.

4. Профиль шлицевого вала, обрабатываемого данной фре­зой, с указанием всех его размеров и предельных отклонений.

Технические требования чертежа должны содержать следу­ющую информацию:

1. Размеры для справок (при наличии таковых).

2. Данные о термообработке.

3. Неуказанные предельные отклонения размеров.

4. Направление витков червяка (обычно выполняется пра­вое).

5. Направление винтовых стружечных канавок (при правом направлении витков червяка – левое).

6. Шаг винтовых стружечных канавок.

7. Неполные витки шириной (1/2 ¸ 1/3) S (указать в мм) срезать.

Шероховатость различных поверхностей фрезы назначается по рекомендациям табл.3.2 (для чистовых фрез со шлифованным профилем).

Таблица 3.2

Шероховатость поверхностей фрезы червячной шлицевой

Поверхность фрезы Ra, мкм
Посадочное отверстие 0,4
Торцы буртиков 0,4
Передняя поверхность зубьев 0,4
Задняя поверхность (весь рабочий профиль) 0,4
Остальные поверхности 3,2

 

На чертеже фрезы должны быть проставлены все необходимые размеры с указанием предельных отклонений в цифро-буквенной и числовой форме (числовое указание приводится в скобках за цифро-буквенным, например Æ .

 

Проектирование фасонных резцов

 

 

Общие сведения

На практике наиболее часто применяются призматический (рис.4.1, а) и круглый (рис. 4.1, б) фасонные резцы с базой крепления (отверстие или «ласточкин хвост»), расположенной параллельно оси детали.

 


Рис. 4.1. Фасонные резцы:

а – призматический; б – круглый

 

Призматический резец имеет фасонный профиль на всей высоте. Для создания задних углов резец устанавливается наклонно под углом a0. Передний угол g0 обычно положительный, для чего переднюю поверхность резца выполняют с углом скоса å0 = a0 + g0, град.

 

 Круглый фасонный резец имеет наружную фасонную поверхность вращения и вырез, образующий переднюю поверхность и режущую кромку. Для создания заднего угла a0 резец устанавливают так, чтобы его ось была выше оси детали на величину hp . Для создания положительного переднего угла g0 переднюю поверхность выполняют под углом å0 к радиусу резца, проведенному к наиболее выступающей точке режущей кромки. Величина угла å0 для круглых фасонных резцов определяется по той же формуле, что и величина этого угла для призматических фасонных резцов.

Для изготовления таких резцов размеры профиля удобно контролировать в нормальном сечении профиля, поэтому на чер­тежах резцов следует задавать размеры именно этого сечения. Однако из-за наличия положительных заднего и переднего углов профиль детали, обработанной фасонным резцом, отличается от профиля нормального сечения резца. Поэтому основной задачей при проектировании фасонного резца является профилирование, т.е. определение таких размеров профиля резца в нормальном сечении, при которых обрабатываемая деталь будет получаться с заданными чертежом размерами.

 


Расчет фасонных резцов

Заданием предусмотрено проектирование призматического или круглого фасонного резца с базой крепления, расположенной параллельно оси дуги. Расчет таких резцов выполняется в следующей последовательности.

1. Исходные данные

Привести все исходные данные в соответствии с заданием, изобразить обрабатываемую деталь в масштабе со всеми размерами и предельными отклонениями.

2. Выполнение расчетной схемы

 На отдельном листе пояснительной записки следует выполнить расчетную схему для определения размеров профиля резца (см. пример расчета в разд.4.4), для чего:

1) в верхней части листа начертить в увеличенном масштабе профиль обрабатываемой детали (одну образующую профиля);

2) обозначить все точки профиля, положение которых задано размерами чертежа (узловые точки). Цифрой «0» следует обозначить точку, наиболее близкую к оси детали, а остальные точки обозначить цифрами в порядке возрастания диаметров. Причем, если несколько точек лежат на одном расстоянии от оси, удобно в их обозначении использовать лишь одну цифру (например, 1, 1¢, 1¢¢). Точки окончания фасок на торцах детали обозначать не нужно;

3) проставить для каждой точки расчетные размеры вдоль оси, которые следует определять как среднее арифметическое между наибольшим и наименьшим предельными значениями соответствующих размеров детали (все размеры проставить от одного базового торца, обычно правого);

4) проставить для каждой i-й точки (или нескольких точек, лежащих на одном расстоянии от оси) расчетные радиусы ri, равные половинам соответствующих расчетных диаметров:

где dimax и dimin – соответственно наибольший и наименьший предельные диаметры i-й точки, мм;

5) при наличии на профиле детали участка, заданного радиусом (сферическая или торовая поверхность), необходимо вычислить размер вдоль оси от центра радиусного участка до точки окончания радиусного участка. Из двух точек следует выбрать ту, для которой определяемый размер больше (рис. 4.2).

 

 


Рис. 4.2. Участки детали со сферической поверхностью:

а – с внутренним радиусом; б – с наружным радиусом

 

На рис. 4.2 точка i – точка профиля, лежащая в одном сечении с центром радиуса, а точка j – точка окончания радиусного участка (более удаленная от точки i); ri и rj – расчетные радиусы точек i и j; R – расчетная величина радиуса, равная среднему арифметическому между наибольшим и наименьшим допустимыми значениями.

Тогда искомый размер lij (из заштрихованных треугольников)  можно определить по формуле

Вычисленные размеры lij и R следует проставить в рас­четной схеме;

6) в нижней части листа начертить профиль фасонной поверхности резца. Этот профиль следует изобразить как копию фасонной образующей детали (в проекционной связи с последней);

7) оформить правую часть профиля резца (рис. 4.3). Наклонная режущая кромка, обрабатывающая фаску, должна выходить за пределы торца детали на величину S1 = 1 мм, а заканчивается резец упрочняющей частью шириной S2 = 2 ¸ 3 мм (рис.4.3, а). При отсутствии фаски на правом торце S1 = 0 (рис. 4.4, б);

 


Рис. 4.3. Профиль фасонного резца:

а – с упрочняющей фаской; б – при отсутствии упрочняющей фаски

 

з) оформить левую часть профиля резца (см. рис.4.4а) Слева резец заканчивается выступающей режущей кромкой шириной S4 = 2 ¸ 3 мм, предназначенной для надрезания детали. Величина перекрытия наклонной кромки для обработки фаски S3 = 1 мм. Размер S5 кромки с наклоном 22° определяется графически на схеме (кратно 1 мм) так, чтобы крайняя точка М была на 2 ¸ 4 мм глубже самой глубокой точки профиля А;

9) определить и проставить на схеме общую ширину резца (см. рис.4.3). Общая ширина резца рассчитывается по формуле

Lр = lд + S1 + S2 + S3 + S4 + S5,

где lд – номинальная длина детали, мм;

10) обозначить точки профиля резца так же, как и соответствующие точки профиля детали;

11) проставить размеры от базовой стороны резца до точек профиля вдоль оси детали. Если на детали такие размеры про­ставлены от правого торца, то на резце их следует также про­ставлять от правой стороны резца. В этом случае размеры рез­ца больше соответствующих расчетных размеров детали на вели­чину S1 + S2.

3. Определение основных размеров резца

Размеры призматических фасонных резцов (рис. 4.4) определяются в зависимости от ширины резца Lр  (табл.4.1).

Размеры круглых фасонных резцов (рис. 4.5 выбираются в зависимос­ти от максимальной глубины профиля резца Тmax (табл.4.2).

Максимальную глубину профиля Тmax на данном этапе расчета можно приблизительно определить из расчетной схемы.

4. Выбор величины переднего угла g 0 в наиболее выступающей точке режущей кромки

Угол g0 в наиболее выступающей точке режущей кромки выбирается в зависимости от материала детали (табл.4.3). Общепринятым является выбор величины угла g0 из стандартного ряда: 5, 6, 10, 12, 15, 20, 25°.

Выбранный угол g0 проверяют по условию:

где rmax – наибольший обрабатываемый радиус детали, мм; Тmax – наибольшая глубина профиля резца, мм.

При несоблюдении данного условия нужно выбрать меньшую величину угла g0.

 

 

Таблица 4.1

 

Размеры призматических фасонных резцов, мм

 

Lр С не менее B a h e Длина резца, А
До 30 10 15,4 23 7,5 10 75
Св. 30 до 45 12 24,4 39 14 15 60
Св.45 до 60 16 31,4 46 14 20 85
Св. 60 до 60 20 41,4 56 14 25 95
Св. 80 до 100 25 54,4 72 17 30 105

 

Примечание. Предельные отклонения размеров b по h9, h по h9.

 

 

Таблица 4.2

Размеры круглых фасонных резцов, мм

 

Тmax D d d1 b r D1±0,1 d2  
До 6 50 12 13

D – Тmax – 3

 

1 26 5
Св. 6 до 8 60 16 17 2 34 5
Св. 8 до 11 75 22 23

D – Тmax – 4

2 42 5
Св. 11 до 14 90 22   2 45 6
Св.14 до 18 100 27 28

D – Тmax – 5

2 52 8
Св. 18 до 25 120 3 55 8

 

Примечания.

1. Предельные отклонения размеров D по h7, d по h6, d2 по H9.

2. Размер а определить по формуле  (округлить до целого)

 

 

 


Рис. 4.4 Основные размеры призматических фасонных резцов:

Lp – ширина резца (длина режущей кромки); b – ширина перемычки; h – высота присоединительного элемента типа «ласточкин хвост»; а – ширина основания присоединительного элемента; l – ширина канавки; с – толщина тела резца;        A – общая высота резца; S0 – угол наклона передней поверхности

 

 


Рис. 4.5 Основные размеры круглых фасонных резцов:

Тmax – максимальная глубина профиля; Lp – ширина резца (длина режущей кромки); d – диаметр посадочного отверстия; a – ширина посадочной поверхности;    d1 – диаметр расточки; D1 –  диаметр резца; b – размер; r – переходный радиус; Do – диаметр центров отверстий.

Таблица 4.3

Величина переднего угла g0

Материал детали

g0, град

Марка sв, Н/мм2
Медь, алюминий 20 – 25

Сталь

До 500 20 – 25
Св. 500 до 800 15 – 20
Св. 800 10 – 15
Бронза, латунь 5
Чугун 8 – 12

 

5. Выбор величины заднего угла a 0 в наиболее выступающей точке режущей кромки

Угол a0 в наиболее выступающей точке режущей кромки в большинстве случаев принимается 8° либо 10°. После определения величины a0  необходимо проверить величины боковых задних углов в нормальном сечении режущей кромки aN, которые должны быть не менее 3°.

Угол aN можно определить по формулам:

· для призма­тического фасонного резца:

tg aiN » tg a0 · sin ji;

· для круглого фасонного резца:

,

где Ti – глубина про­филя круглого резца в точке i (на данном этапе расчета ее мо­жно определить измерением на расчетной схеме с учетом масшта­ба), мм; ji – угол между касательной к профилю в данной точке и направлением подачи, которая перпендикулярна оси детали (рис. 4.6).

 

 

 


Рис. 4.6. Схема к определению угла ji

 

Из формул видно, что чем меньше угол j в данной точке, тем меньше угол aN. Поэтому на расчетной схе­ме следует найти точку профиля, где угол j минимальный, определить величину угла jmin в этой точке (можно измерением) и по одной из приведенных выше формул вычислить ве­личину угла aN. Если величина угла aNmin < 3°, то ее нужно увеличить путем увеличения угла a0 (но не более 15°).

6. Определение угла скоса передней поверхности

 Угол скоса передней поверхности (см. рис. 4.4, 4.5) круглого и призматического фасонных резцов рассчитывается по формуле

å0 = a0 + g0.

Для круглого резца величина hp превышения оси резца над осью детали вычисляется по формуле

7. Коррекционный расчет профиля резца

Коррекционный расчет профиля заключается в определении величин Тi глубины профиля в нормальном сечении для каждой узловой точки профиля. Нормальная секущая плоскость у призма­тического резца перпендикулярна образующим призмы; у круглого – проходит через ось резца.

На чертеже резца размеры Тi задаются как расстояния по перпендикуляру к базе крапления от наивысшей (наиболее удаленной от базы крепления) точки профиля до остальных узловых точек профиля (рис.4.7).

Для определения величины Тi рассмотрим схемы об­работки призматическим резцом участка профиля детали с точками i и 0 (радиусы соответст­венно ri и r0).

Для призматического фасонного резца (рис.4.8) величи­на Тi определяется в зависимости от заданных размеров r0 и ri детали и от выбранных параметров a0, g0, å0 резца.

 

 


Рис. 4.7 Определение глубин профиля

 

 

 

 


Рис. 4.8. Схема к определению величины Тi

призматического фасонного резца

 

Рассмотрим треугольник ОМОд .                                                      

Из треугольника ОМОд :

Ао = r0 · sin g0 .                                                  (4.1)

Из треугольника iМОд:

.                                                (4.2)

Из треугольника iКОд:

 Bi = ri · cos (g0 – gi),                                      (4.3)   

 yi = Bi – r0.                                                                                   (4.4)   

 

 

Из треугольника iКО:

.                                                     (4.5)   

Из треугольника iОР:

Тi = ti cos å0 .                                                (4.6)  

 

Совместив формулы (4.3) – (4.6) и исключив промежуточные ве­личины Bi,  yi, tI, а также введя новую промежуточную величину , получим удобный для использования алгоритм вычисления Тi для призматического фасонного резца:

 

Ао = r0 sin g0,                                                         (4.7)

,                                                             (4.8)

,                                                         (4.9)

Тi = [ri cos (g0 – gi) – r0] К.                                      (4.10)

 

Расчеты по формулам (4.7) и (4.8) выполняются один раз для всех точек резца, а по формулам (4.9) и (4.10) – для каждого значения ri всех узловых точек.

Найденные значения Тi следует свести в таблицу (см. разд. 4.4) и проставить на расчетной схеме.

Для коррекционного расчета круглого фасонного резца необходимо определить радиус наивысшей точ­ки профиля резца по формуле

где D – наружный диа­метр резца, мм.

Величину Тi определим из схемы (рис. 4.9) в зависимос­ти от заданных размеров r0 и ri детали и выбранных парамет­ров a0, g0, å0 и R0 резца.

Рассмотрим треугольник ОМОд .                                                      

Из треугольника ОМОд :

 Ао = r0 sin g0.                                                    (4.11)  

Из треугольника iМОд:

.                                                  (4.12)  

Из треугольника iКОд:

 Bi = ri cos (g0 – gi),                                          (4.13)   

yi = Bi – r0.                                                                                         (4.14)   

Из треугольника iКО:

.                                                      (4.15)   

Из треугольника ООрР:

W0 = R0 cos å0,                                              (4.16)  

 H0 = R0 sin å0,                                               (4.17)  

Qi = W0 – ti.                                                     (4.18) 

Из треугольника ООрР:

,                                                (4.19) 

Ti = R0 – Ri.                                                          (4.20) 

Совместив формулы (4.13) – (4.16), а также формулы (4.18) – (4.10), исключив при этом промежуточные величины Bi, yi, Ri, и Qi, получим удобный для использования алгоритм вычисления Тi для круглого фасонного резца:

Ао = r0 sin g0,                                                   (4.21) 

H0 = R0  sin å0,                                                     (4.22) 

W0 = R0 cos å0,                                               (4.23) 

,                                                       (4.24) 

,                                               (4.25) 

,                                        (4.26) 

 


Рис. 4.9. Схема к определению величины Тi

круглого фасонного резца

  

Расчеты по формулам (4.21) – (4.23) выполняются один раз для всех точек резца, а вычисления по формулам (4.24) – (4.26) – для каж­дого значения ri всех узловых точек.

Для одной точки с максимальным радиусом ri необходимо проверить угол заострения bi , вычислив его по формуле

В точке с максимальным радиусом ri угол bi должен быть минимальным. Минимально допустимыми значениями углов bi являются следующие:

· при обработке меди, алюминия угол bmin = 40°

· при обработке стали, чугуна, бронзы угол bmin = 50 ¸ 55°

Вычисленные значения Тi  следует свести в таблицу (см. табл. 4.4) и проставить на расчетной схеме.

 

Примечание. Расчет профиля фасонного резца рекомендуется выполнять с использованием компьютерной программы. Дискету с программой расчета можно получить у лаборанта кафедры «Технологии машиностроения и методики профессионального обучения».

Расчет выполняется по следующему алгоритму:

1. Рассчитать значения ri и Rmax, которые являются исходными данными для расчета профиля резца, и определить по расчетной схеме значение Tmax.

2. Установить дискету на персональный компьютер и открыть программу расчета.

3. Выполнить расчет в соответствии с указаниями, приведенными в программе.

4. Полученные в результате расчета на компьютере значения Ti перенести с экрана монитора в пояснительную записку.

5. Распечатать на принтере результаты расчета и приложить их к пояснительной записке.

9. Графическое профилирование фасонного резца

Графическое профилирование позволяет определить величины Тi     с меньшей точностью, чем аналитическое, однако оно необхо­димо с целью проверки результатов аналитического профилирования. Достоинством этого метода является также его наглядность, что позволяет лучше понять причины искажения профиля фасонного резца. Построение выполняется на листе формата А3 (297´420) в масштабе 5:1 или 10:1 в следующей последовательности:

1) в правой части листа провести дуги концентрических окружностей с радиусами r0 и ri нулевой и опорных точек профиля детали. Дуги наименьшего радиуса r0 и наибольшего радиуса проводятся основными линиями, остальные дуги – тонкими линиями. Центр этих окружностей может лежать за пределами поля чертежа (справа). Это изображение части детали (в поперечном сечении) следует завершить линией обрыва и штриховкой внутри наименьшей окружности (радиус r0);

2) слева от изображения детали основными линиями изобразить режущую часть резца с соблюдением размеров a0, g0, а также размеров R0 и hр для круглого резца. Центр круг­лого резца может лежать за пределами поля чертежа;

3) из точек пересечения передней поверхности резца и окружностей детали провести тонкие линии, обозначающие глуби­ны профиля резца:

· для призматического – прямые с наклоном под углом a0;

· для круглого – дуги концентрических окружностей;

4) обозначить нулевую и узловые точки профиля резца: 0, 1, 2, 3 и т.д.;

5) проставить размеры: r0, ri (r1, r2, и т.д.), R0 (для круглого резца), h0 (для круглого резца), a0, g0, å0, bmin (для одной, самой левой, точки круглого резца);

6) определить величины Тi1, Т2 и т.д.) и величину bmin (для одной, самой левой, точки круглого резца) измерением с учетом масштаба и проставить эти размеры на схеме.

В пояснительной записке привести таблицу значений Тi, полученных этим методом. В таблице указать также величины DТi погрешностей, равных разностям величин Тi, полученных разными методами. При правильном аналитическом и графическом профилировании эти разности должны быть не более 0,4 мм.

10. Определение радиуса участка профиля резца

 При наличии на детали участка профиля, заданного ра­диусом, определяется радиус участка профиля резца, обрабатывающего участок профиля детали, заданный радиусом (рис. 4.10).

При геометрически точном профилировании такой участок резца должен быть оформлен не по дуге окружности, а по сложной кривой. Однако замена такого участка дугой окружности в большинстве случаев обеспечивает требуемую точность детали.

Решив треугольник, который заштрихован на обоих рисунках, получим:

где Rp – искомый ради­ус участка профиля (центр радиусного участка имеет ту же продольную координату li), мм; j – точка окончания ра­диусного участка (более удаленная от точки i); lij – расстояние вдоль оси детали между точками i и j, которое равно соответствующему расчетному размеру детали и вычис­лено при составлении расчетной схемы (см. п. 2д); Ti и Tj – глубины профиля резца в точках i и j (если одна из этих точек является нулевой, то в этой точке Т = 0).

Вычисленный радиус Rp следует указать на расчетной схеме.

 

 


Рис. 4.10. Участки профиля резца, заданные радиусом

 

11. Определение предельных отклонений размеров профиля резца

Предельные отклонения глубин профиля ± Tdi/10, где Tdi  – допуск соответствующего диаметра детали.

Предельные отклонения продольных размеров ± Tli/5, где Tli – допуск соответствующего продольного размера детали.

Предельные отклонения радиуса Rp радиусного участка ± TRi/5, где TRi – допуск соответствующего радиуса детали.

 










Пример расчета фасонного резца

 

1. Исходные данные

Спроектировать круглый фасонный резец для обработки детали,  (рис. 4.11). Материал детали – сталь sв =  690 Н/мм2.

 

 

 


Рис.4.12. Деталь, обрабатываемая фасонным резцом

 

2. Расчетная схема размеров профиля резца 

Расчетная схема резца приведена на рис. 4.12.

 

 


Рис. 4.13. Расчетная схема фасонного резца

Определим расчетные размеры детали li, ri, R.

 

 мм;

l1 = 1мм (размер фаски);

 мм;

 мм;

 мм;

 мм;

 мм;

 мм (с учетом фаски);

 мм;

 мм;

 мм;

 мм;

 мм;

 мм;

 мм;

 мм;

 мм.

 

Дополнительные режущие кромки:

· справа S1 = 1 мм, S2 = 4 мм;

· слева S3 = 1 мм, S4 = 3 мм, S5 = 3 мм.   

Общая ширина резца рассчитывается по формуле

Lp = lд + S1 + S2 + S3 + S4 + S5 = 38 + 1 + 4 + 1 + 3 + 3 = 50 мм.

 Продольные размеры от базовой стороны до точки профиля резца определяем путем увеличения соответствующих расчетных размеров детали на 5 мм (S1 + S2).

3. Основные размеры резца

Максимальную глубину профиля резца определим предварительно из схемы, приведенной на рис.4.13. Т6 = 10,47 мм.

Далее по табл. 4.2 находим:

D = 90h7; d = 22H6; d1 = 23 мм;

b = D – Т6 – 4 = 90 – 12 – 4 = 74 мм;

R = 2 мм;

D1 = 45±0,1мм;

d2 = 6H9.

4. Определение величины переднего угла

 Передний угол g0 в наиболее выступающей точке кромки выбирается      равным 20° (из табл.4.3).

Проверка: – условие выполнено

5. Определение величины заднего угла

Задний угол a0 в наиболее выступающей точке режущей кромки выбирается равным 8°.

Проверим величину бокового заднего угла aN в точке 2, где угол j наименьший:

Т2 = 6,29 мм; j2 = 27° – определяем из схемы.

Следовательно

что удовлетворяет условию aN ³ 3°

6. Угол скоса передней поверхности

å0 = a0 + g0 = 8 + 20 = 28°

Величина превышения оси резца над осью детали составляет

 мм.

7. Коррекционный расчет профиля резца

Коррекционный расчет профиля резца выполняем на компьютере по программе в электронных таблицах Exel.

Общие исходные данные: a0 = 8°; g0 =20°; r0 = 16,97 мм; R0 = 0,5D = = 45 мм.

В результате расчетов получаем следующие значения (табл.4.4)

Таблица 4.4

Расчетные значения ri и Ti

Точки 1,1¢ 2,2¢ 3 4 5 6,6¢
ri, мм 20,9 22,96 23,96 25,96 27,96 28,96
Ti, мм 3,602 5,424 6,293 7,999 9,661 10,475

 

Наименьший угол заострения в точках 6,6¢ bmin = 52,3°, что допустимо при обработке стали.

8. Графическое профилирование фасонного резца

 Результаты графического профилирования сводим в таблицу (табл. 4.5).

 

 

Таблица 4.5

Результаты графического профилирования

Точки 1,1¢ 2,2¢ 3 4 5 6,6¢
Ti, мм 3,8 5,6 6,2 7,8 9,5 10,5
DTi, мм 0,198 0,176 0,093 0,199 0,161 0,025

 

9. Радиус участка профиля резца

 мм.

 

10. Предельные отклонения размеров профиля резца

Принима­ем предельные  отклонения  продольных  размеров профиля резца ± 0,04 мм; глубин профиля резца ±0,012 мм; радиуса Rp ±0,04 мм.

 



Дата: 2019-02-02, просмотров: 401.