Проектирование металлорежущих инструментов

     2.5.3.2 Расчет круглого резца 

     Расположим  на высоте центра вращения детали ответственный  участок 1-2 фасонного режущего лезвия резца. (рисунок 6)

       Угол подъема режущей кромки l определится тем же уравнением . За счет двойного наклона передней поверхности остальные контурные участки того же фасонного режущего лезвия окажутся выше или ниже центра детали и условия их работы будут аналогичны условиям работы круглых фасонных резцов, рассмотренных выше. Положение центра резца над горизонтальной центровой линией детали определяется расстоянием, равным радиусу и откладываемым от первой угловой точки под углом a. Положение на расчетной схеме второй узловой точки определяется пересечением горизонтальной центровой линии детали с окружностью радиуса детали. 
 
 

     Рисунок 6 - Схема расчета круглого фасонного  резца с углом l¹0. 

     Искомый радиус окружности, проходящей через узловую точку 2 резца, получается соединением точки 2 с центром резца. Получим два прямоугольных треугольника с вершинами в т. 1 и 2, решив которые, получим искомый радиус.

     Из  :                                 

     Из  :                               

       

;  

     

     

;       
 

     Расчет  узловой точки 3. В торцовой плоскости, проходящей через узловую точку 3 на высоте центра детали находится  некоторая точка 39 базовой линии, совпадающая с узловой точкой 2, принадлежащая окружности с радиусом . Откладывая размеры L и h, находим положение центра резца.  
 
 
 

     Из  точки 39 проводим след передней поверхности под углом g. Пересечение передней поверхности с окружностью радиуса определит положение точки 3. 

 Прямая  линия, соединяющая узловую точку  3 с центром резца и есть  искомый радиус  . Через точку 3 проведем горизонтальную линию до пересечения справа с вертикальной осью резца (точка a) и слева с вертикалью, опущенной из точки 3 (точка b). Получим два прямоугольных треугольника.

     Из  :                                  .

     Из  :                                    .

     

;  ;

     

;   ;

     

.

     Аналогично  определяются радиусы  и глубины профиля .

     Для любой узловой точки, не лежащей  на высоте центра детали можно написать формулы в общем виде.

     

;    ;

     

;    ; ;

      

;    

     7)  Построение нормального профиля  резцов

     По  результатам коррекционных расчетов строится нормальный профиль резцов. Для этого через узловую точку 1 параллельно оси детали проводим координатную линию или базовую  линию под углом  , от которой в перпендикулярных направлениях откладываются расстояния, определяющие относительное положение всех точек фасонного профиля. Расположение узловых контурных точек по глубине фасонного профиля определяется расстояниями , , , и , вычисленными в результате коррекционных расчетов отдельных узловых точек фасонного контура резца.

     Осевые  расстояния между узловыми точками  равны осевым расстояниям между  одноименными узловыми точками фасонного  профиля детали.

     Наиболее  широкое применение фасонные резцы  нашли на токарных и револьверных станках при обработке деталей  из прутковой стал. На обоих торцах фасонной детали должен быть оставлен припуск d для чистового точения в размере. Припуск d обеспечивается надлежащей установкой резца на  
 
 

     станине и регулировкой упора, ограничивающего  подачу пруткового материала.

     Наличие припуска на детали, а также возможная  неравномерность его по толщине, приводят к необходимости увеличить  длину режущего лезвия. Для этого  из точки 6 профиля резца строится участок длиной 2d, наклонный к торцу детали под углом 158.

     Применительно к прочности, технологии обработки  резцов и борьбы с травматизмом остроугольные  переходы на поверхности резцов заканчиваются  цилиндрическим поясом длиной 2-3мм. С другой стороны резца от точки 1 проводится участок, составляющий с перпендикуляром к оси детали также угол 158 длиной 2d, что обеспечивает перекрытие припуска на торце детали для чистового обтачивания. Припуск на подрезку торца после отрезки- 2мм для диаметра проката до 50мм, 3мм - для диаметра проката свыше 50мм. Далее строится цилиндрический участок для подготовительного обтачивания цилиндрического пояска для последующей операции- отрезки отрезным резцом. Длина цилиндрического участка поэтому должна соответствовать ширине отрезного торца, которая может быть 3...6мм. Этот торец резца не должен быть перпендикулярным к оси резца, так как это приведет к возникновению сил трения между торцевыми поверхностями резца и детали. Чтобы получить задние углы нужной величины и тем самым устранить силы трения, необходимо торцевые поверхности резца и детали превратить в конусные поверхности. Образующая конусной поверхности должна составлять с перпендикуляром к оси детали угол не меньше 158. Длина третьего дополнительного участка должна быть выбрана произвольно, однако при соблюдении условия перекрытия глубины врезания в теле детали.

     Общая длина фасонного контура резца  определится как сумма всех составляющих контурных участков от одной торцовой поверхности до другой.

     Изложенный  метод построения фасонного контура  применим для всех без исключения фасонных резцов.

     По  нормальному профилю фасонного  резца изготавливается профиль  шаблона для контроля точности шлифования фасонных поверхностей резца. Для облегчения контрольных измерений точности изготовления фасонного профиля шаблонов целесообразно на исполнительных чертежах шаблонов, кроме координатных размеров, определяющих взаимное расположение узловых контурных точек фасонного профиля, вычислить и указать углы наклона контурных участков, а также длины всех лезвий. Угловые размеры определяются по формуле (рисунок 7):     . 
 

       

     Рисунок 7 - Определение угловых размеров. 

     Криволинейные контурные участки резцов могут  быть заданы координатными размерами  ряда промежуточных точек, через которые плавно проводиться главная прямая линия и в виде дуги радиуса r$R- радиуса закругления детали, величина которого может быть вычислена с использованием координатных размеров трех узловых точек, расположенных на этом криволинейном участке контура фасонного резца.

     Необходимые расчеты выполняют следующим  образом. За начало координат принимают  одну из трех расположенных на криволинейном  участке профиля резца узловых  точек (рисунок 8). Ось Х проводят параллельно оси детали. А ось  У- перпендикулярно ей.

8)    Назначение допусков

     В качестве наименьших, приемлемых для  производственных условий величин  допусков могут быть:

     на  диаметральные размеры- 0,04-0,05мм в  минус;

     на  осевые размеры              - 0,02-0,03мм.

     Легко достигаемая в условиях заводских инструментальных цехов точность изготовления размеров профиля фасонных резцов составляет 0,05-0,06мм. Достижимая на профильно-шлифовальных станках точность изготовления профиля резца составляет 0,02мм, дальнейшее повышение точности представляет некоторые трудности.

     Допуски на изготовление линейных размеров фасонного  шаблона 60,01мм. 

     9) Построение исполнительных чертежей  резцов

     На  рабочих исполнительных чертежах фасонные резцы должны быть изображены в двух проекциях.

     Для правильной ориентации фасонного профиля резца в процессе шлифования на исполнительных чертежах должны быть указаны диаметры или расстояния до базовых опорных поверхностей от крайних узловых точек фасонного профиля резца.

     Основными размерами, которые указываются  на чертежах, должны быть: габаритные размеры, размеры базовых отверстий или поверхностей, глубина и угол заточки, диаметр контрольной окружности на торце круглых резцов, если она предусмотрена расчетом, и размеры крепежного венца.

     Пояснительная записка должна содержать весь расчет, эскиз резцедержателя с позициями. 

     На  исполнительных чертежах следует указать  допуски на габаритные размеры резцов, шероховатость обработанных поверхностей, марку инструментального материала  и твердость ее после термической  обработки. 
 
 
 

     

     

 
 

Рисунок 10  - Круглый фасонный резец. 
 

3 ТРЕБОВАНИЯ  К ОФОРМЛЕНИЮ КУРСОВОЙ РАБОТЫ

3.1 Курсовая  работа должна быть представлена  расчетной и графической частями.

     Текстовая часть должна включать в себя следующее: титульный лист; содержание; введение; задание; расчетную часть и список литературы.

     Титульный лист является первым листом работы. На нем порядковый номер страницы не ставится. Выполняется на листах формата  А4, заполняется только черной тушью  или черной пастой. Перенос слов запрещается.

     В содержании с левой стороны указывают номера разделов и подразделов, затем наименование раздела и номер страницы. Номера страниц пишутся в столбик, слово "страница" не пишется.

     В расчетной части рекомендуется  привести  последовательность расчета, формулы для расчета профиля с подстановкой численных значений. Выбор тех или иных параметров должен сопровождаться ссылкой на соответствующую литературу.

     Необходимые сведения о литературном источнике: порядковый номер источника, фамилия, инициалы авторов в именительном падеже, заглавие книги, место издания, издательство и год издания, количество страниц.

     Графическая часть выполняется на формате  А3,А2

     Рабочий чертеж инструмента должен иметь  три проекции (винтовые линии при  черчении заменяют прямыми линиями). Форму заточки с геометрическими параметрами режущей кромки, центровое отверстие. На чертеже также указывают основные технические требования. 
 
 
 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Литература

     1 Нефедов.Н.А., Осипов К.А. Сборник  задач и примеров по резанию  металлов и режущему инструменту. 4-е изд., перераб. и доп.М. : Машиностроение, 1984. 

     2 Семенченко И.И., Матюшин В.М., Сахаров  Г.Н. Проектирование металлорежущих  инструментов. М.: Машгиз, 1963. 

     3 Грановский Г.И. Фасонные резцы. - М.: Машиностроение, 1975. 

     4 Ларманчев С.К. Фасонные резцы.  Л. Машиностроение. 1968.

      5       Капаева С.Д.     Архипов

                Методические указания к практическим работам

для студентов  специальности 250100- «Технология машиностроения, металлорежущие станки и инструменты» дневной и заочной формам обучения