Проектирование инструмента для машиностроительного производства

z9 – на большей ступени сверл типа I

hl2 – на большей ступени сверл типа 2.

1.13 Предельные отклонения размеров сверл с износостойким покрытием контролируются до нанесения износостойкого покрытия. Исполнительные размеры меньшей ступени - в соответствии с приложением I.

1.14 Предельные отклонения общей длины сверл не должны быть больше, удвоенного, а длины рабочей части - утроенного допуска js16 с симметричным расположением предельных отклонений относительно номинальных размеров.

1.15 На рабочей части сверла должны иметь обратную конусность - уменьшение диаметра по направлению к хвостовику» - вторая на 100 мм длины не должна превышать величин, указанных в табл.1

Таблица1

Номинальный диаметр сверла	Обратная конусность
До 10	От 0,03 до 0,08
Св.10 до 18	От 0,04 до 0,10
Св.18	От 0,05 до 0,12

 

1.16 Допуск симметричности сердцевины сверла относительно беи не должен превышать значений указанных в табл.2.

Таблица 2

Диаметр сверла	До 6	Св.6 до 10	Св.10 до 20
Допуск симметричности	0,08	0,10	0,12

 

 

1.17 Допуск прямолинейности режущих кромок не должен быть более величин, указанных в табл.3.

Таблица 3

Диаметр меньшей ступени	Класс точности	До 6	Св.6 до 10	Св.10 до 20
Допуск прямолинейности	А B	0,08 0,16	0,10 0,20	0,16 0,30

 

1.18 Допуск радиального биения по ленточкам на всей длине ступени рабочей части сверла относительно оси хвостовика не должен быть более:

а – для сверл с цилиндрическим хвостовиком:

на меньшей ступени с диаметром до 10 мм – 0,06 мм;

                                        свыше 10 мм – 0,08 мм;

на большей ступени с диаметром до 10 мм – 0,04 мм;

                                        свыше 10 мм – 0,06 мм;

б – для сверл с коническим хвостовиком:

на меньшей ступени с диаметром до 10 мм – 0,08 мм;

                                        свыше 10 мм – 0,12 мм;

на большей ступени с диаметром до 10 мм – 0,06 мм;

                                        свыше 10 мм – 0,10 мм;

 

1.19 Размеры конусов Морзе - по ГОСТ 25557-82.

1.20 Предельные отклонения размеров конусов Морзе - по АТ7 ГОСТ 2848-75. Предельные отклонения допусков диаметров цилиндрических хвостовиков - по h8.

1.21 Сверла, предназначенные  для нанесения покрытия, должны отвечать следующим требованиям:

 1) Сверла, предназначенные для нанесения покрытия, не должны быть подвергнуты предварительно химико-термической обработке (блюфинишу, цианированию, обработке паром и т.п.) и оксидированию.

После термообработки перед финишными операциями сверла должны быть подвергнуты гидрополированию или пескоструйной обработке (до появления серого цвета).

2) Поверхность рабочей части сверл должна быть покрыта слоем  нитрида титана,  имеющим цвет от светло-соломенного до золотистого.

Допускаются: наличие покрытия на хвостовике сверл, не снижающее показателей их точности и эксплуатационных характеристик; светлые точки, линии, полосы на участках инструмента не ближе 2,5 мм от главной режущей кромки.

Не допускаются: грубые налипания, отслоения износостойкого покрытия от основы, окисления в виде цветов побежалости на поверхности сверл.

3)Толщина износостойкого покрытия должна быть в пределах 5-8 мкм на сторону.

4)Параметры шероховатости поверхностей сверл с покрытием по ГОСТ 2789-73 не должны быть более указанных в табл.1.

1.26 Остальные технические требования - по ГОСТ 2034-80.

1.27 Условия эксплуатации и средний период стойкости сверл без износостойкого покрытия должны соответствовать требованиям, указанным в приложении 2.

Средний период стойкости сверл с покрытием при эксплуатации в соответствии с приложением 2 должен быть увеличен не менее, чем в два раза, на весь срок их службы, по сравнению со средней стойкостью аналогичных сверл без износостойкого покрытия, изготовленных из быстрорежущей стали той же плавки.

 

ПРАВИЛА ПРИЕМКИ

-  Правила  приемки по – ГОСТ 23726-79.

-  Периодические  испытания должны проводится  не реже одного раза в три  года, не менее, чем на пяти свёрлах.

 

МЕТОДУ ИСПЫТАНИЙ

 - Испытания сверл на работоспособность должны проводиться на универсальных станках сверлильно-расточной группы с установленными для них нормами точности при сверлении глухих отверстий.

- Испытания сверл должны проводиться на образцах из конструкционной стали марки 45 по ГОСТ 1050-74 твердостью 179..229 НВ. Разброс твердости должен быть не более 10 ед.НВ. Образцы для испытаний должны иметь шероховатость обработанной поверхности Rz ≤ 20 мкм.

- В качестве  смазочно-охлаждаюцей жидкости должен применяться 5%-ный (по массе) водный раствор эмульсола по ГОСТ 1975-75 с расходом не менее 10 л/мин.

- После обработки 5 отверстий на режущих кромках сверл не должно быть отслоений износостойкого покрытия, сколов и выкрашиваний. Сверла должны быть пригодны для дальнейшей работы.

 Предельные  отклонения диаметров отверстий, обработанных меньшей ступенью  сверла, не должны быть более:

для сверл типа I класса точности А – Н12, класса точности В –

Н12;

для сверл типа 2 класса точности А – H11, класса точности В – Н12.

 

 

МАРКИРОВКА

 

-На хвостовике каждого сверла должны быть четко нанесены: для сверл типа I товарный знак предприятия-изготовителя, номинальный диаметр резьбы винта, марка быстрорежущей стали, класс точности;

для сверл типа 2 - товарный знак предпргатия-изготовителя, номинальный диаметр отверстия под резьбу, для которой предназначено сверло, марка быстрорежущей стали, класс точности.

- Дополнительно на сверлах наносится изображение государст -венного Знака качества по ГОСТ 9-67 при его присвоении, на сверлах

с покрытием - индекс "КИБ".

Допускается обозначение индекса "КИБ" и изображение государственного Знака качества на этикетке.

- Транспортная маркировка и маркировка потребительской тары- в соответствии с ГОСТ 18088-83.

 

 

3.Проектирование концевой фрезы.

 

1. Обоснование использования инструмента.

Фреза предназначена для обработки пазов в детали L=20мм, уточняем значение D по ГОСТ 17025-71 (2, стр.174, табл.65): D = DГОСТ = 15 js9.

Обоснование выбора материала фрезы.

Исходя из твердости обрабатываемого материала – 207НВ, принимаем решение об изготовлении фрезы из быстрорежущей стали Р6М5 ГОСТ 19265-73.

Расчет, назначение конструктивных размеров фрезы.

Диаметр фрезы определяется из назначения. Придельные отклонения фрезы не должны быть более: наружного диаметра js 9, диаметра цилиндрического хвостовика h8. Число зубьев Z берём по ГОСТ 17025-71: Z = 6 (10, стр. 25).

Высота зуба:

H = 1,1 = 1,1*15/6= 2,75мм

Посадочный диаметр цилиндрического хвостовика больше или равен рабочему диаметру фрезы, т.е. D = 16h8.

Обоснование выбора геометрических параметров фрезы.

Угол наклона стружечной канавки w = 30…45°, берём w = 35°. Концевая фреза берётся нормально заточенной:

a = 16°, g = 10°, fл = 0,05мм.

4.Выбор стандартного инструмента

 

1. Выбор инструмента для обработки детали «Крышка»

 

Исходными данными для назначения инструмента при выполнении технологического процесса изготовления детали и проектирования специального инструмента является чертеж детали с указанными техническими требованиями, допусками на обработку отдельных поверхностей, шероховатостью, марка обрабатываемого материала, а также вида применяемого оборудования. Обработка детали «Крышка» производится на обрабатывающем центре MCV 754 QUICK.

 

2. Выбор способов обработки

 

Выбор способа обработки поверхностей заготовки определяется общей конфигурацией заготовки, формой и размерами обрабатываемых поверхностей, возможностью доступа инструмента к обрабатываемой поверхности и технологическими возможностями того или иного способа обработки и инструмента [1]. При этом выбранный способ должен обеспечивать все требования по точности обрабатываемой поверхности и обеспечивать минимум времени на обработку. Как правило, задача выбора способа обработки является многовариантной и состоит в определении наиболее рациональных вариантов обработки.

Первоначально выбор набора способов обработки выполняем с учетом экономически достижимой точности по таблицам [2]. В соответствии с принятыми вариантами обработки каждой поверхности выбираем инструмент и марку инструментального материала.

Из чертежа детали видно, что обрабатываемыми поверхностями являются плоские, а также внутренние цилиндрические поверхности. При этом наибольшая точность должна достигаться при обработке внутренних цилиндрических поверхностей диаметром 110, что соответствует точности, получаемой после чистового растачивания, исходя из таблиц экономически достижимой точности [2, стр. 16]. Ступенчатые отверстия с торца крышки обрабатываются по 11 и 9 квалитетам точности (отверстие меньшего диаметра – более точное), которую можно получить сверлением цельным твердосплавным сверлом.

Плоские поверхности обрабатываются по 12 квалитету точности, что может достигаться получистовым (однократным) точением , исходя из таблиц экономически достижимой точности [2, стр. 18].

Таким образом, анализируя чертеж детали, видно, что при обработке применяется довольно большое количество разнообразных методов обработки, а, следовательно, и различных видов режущего инструмента: концевые фрезы, сверла, расточные резцы. Определившись с выбором видов инструмента, переходим к выбору инструментального материала.

 

3. Выбор инструментального материала

 

Высокая производительность, точность и качество обработанной поверхности, себестоимость обработки определяются правильным выбором инструментального материала и геометрических параметров режущей части инструмента.

Большое разнообразие конструкционных материалов, обрабатываемых резанием, высокие требования к точности и качеству обрабатываемых деталей и т.д. приводит к необходимости выбора рациональной марки инструментального материала, который должен удовлетворять следующим требованиям [3, стр. 6]:

• Высокая работоспособность: твердость, прочность, износостойкость, термостойкость режущей части, виброустойчивость;
• Технологичность обработки: хорошая шлифуемость, закаливаемость, способность к пластическому деформированию;
• Экономичность расходования.

В настоящее время основным инструментальным материалом, обеспечивающим высокопроизводительную обработку, являются твердые сплавы, поскольку скорость резания, применяемая при обработке этими инструментами в 2 … 5 раз выше, чем у быстрорежущих инструментов [4, стр.20]. Все большее применение находят режущие инструменты, оснащенные твердосплавными сменными многогранными пластинами (СМП), которые имеют следующие преимущества:

• повышенная стойкость, т. к. в них отсутствуют термические напряжения (что характерно для пайки);
• меньшее время наладки инструментов из-за простоты замены затупившихся режущих кромок;
• отсутствие повторной заточки инструментов;
• постоянство геометрических параметров инструментов, которые определяются точностью исполнения СМП и гнезд под них;
• меньший запас инструментов в целом, т. к. одна державка резца или корпус фрезы могут быть использованы многократно;
• возможность применения износостойких покрытий и др.

Марку инструментального материала выбираем в зависимости от обрабатываемого материала. В соответствии со стандартом ISO инструментальные материалы подразделяют на 6 групп резания, каждая из которых обозначается определенным цветом. В свою очередь группы резания подразделяют на группы применения, которые обозначают числовым индексом. Чем больше индекс группы применения, тем ниже твердость и износостойкость. Так для обработки серого чугуна СЧ 20, из которого изготовлена деталь, из таблицы 1.10 [4, стр. 24] выбираем группу применения и марку твердого сплава – К20, вольфрамокобальтовый твердый сплав ВК6 (ему соответствует марка ТК20 производителя «Сандвик – «МКТС»). Химический состав и характеристики твердого сплава ВК6 приведены в таблице 1.