Расчёты металлорежущих инструментов

|[pic] |

|Рисунок 5 |

| |

|Число шлицев: n = 8 |

|Наружный диаметр: D = 50a11 = [pic] |

|Малый диаметр: d = 46h9 = [pic] |

|Ширина шлица: b = 9h10 = [pic] |

|Центрирование – по малому диаметру d. |

|Фаска 0,5*45? |

| | | | | |МИ.02.112.02 ПЗ |Лист|

| | | | | | |14 |

|Изм|Лис|№ |Подпи|Дат| | |

| |т |документа|сь |а | | |

| |

|2.2. Расчётные размеры шлицевого вала. |

|2.2.1. Расчётный наружный диаметр |

|[pic] |

|, где Dmax – наибольший предельный размер наружного диаметра; |

|С – размер фаски. |

|Dр = 49,66 – 2*0,5 = 48,66 мм |

|2.2.2. Расчётный малый диаметр |

|[pic] |

|, где dmin – наименьший предельный размер малого диаметра; |

|Тd – допуск на изготовление малого диаметра. |

|dp = 49,938 + 0,25*0,062 = 45,9535 мм |

|2.2.3. Расчётная ширина шлица |

|[pic] |

|, где bmin – наименьший предельный размер (ширина) шлица; |

|Tb – допуск на размер b. |

|bp = 8,942 +0,25*0,058 = 8,9565 мм |

|2.2.4. Диаметр начальной окружности |

|[pic] |

|[pic]= 48 мм |

|2.2.5. Радиус начальной окружности |

|[pic] |

|Rн = 48/2 = 24 мм |

|2.2.6. Синус угла профиля шлица |

|[pic] sin ? = 8,9565/48= 0,186594 |

| | | | | |МИ.02.112.02 ПЗ |Лист|

| | | | | | |15 |

|Изм|Лис|№ |Подпи|Дат| | |

| |т |документа|сь |а | | |

| |

|2.2.7. Угол профиля шлица |

|[pic] |

|2.3. Радиус и координаты центра заменяющей окружности |

|2.3.1. Высота профиля резьбы |

|Расчётная высота шлицев |

|[pic] |

|h = (48– 45,9535)/2 = 1,023 мм |

|2.3.2. Ординаты точек А1 и А2 |

|y1 = 0,45h = 0,45*1,023 = 0,46 мм |

|y2 = 0,9h = 0,9*1,023 = 0,92 мм |

|2.3.3. Угол поворота заготовок вала ?1 и ?2 при соответствующих ординатах y1 и |

|y2 |

|[pic] |

|[pic] |

|[pic] |

|[pic][pic] |

|[pic] |

|[pic] |

|[pic] |

| | | | | |МИ.02.112.02 ПЗ |Лист|

| | | | | | |16 |

|Изм|Лис|№ |Подпи|Дат| | |

| |т |документа|сь |а | | |

| |

|2.3.4. Абсциссы точек А1 и А2 |

|[pic] |

|[pic] |

|, где ?1 и ?2 – в радианах |

|[pic] |

|[pic] |

|2.3.5. Абсцисса центра заменяющей окружности |

|[pic] |

|[pic] |

|2.3.6. Ордината центра заменяющей окружности |

|[pic][pic] |

|[pic] |

|2.3.7. Радиус заменяющей окружности |

|[pic] |

|[pic][pic] |

|[pic] |

|2.4. Расчёт остальных размеров профиля фрезы |

| |

|2.4.1. Шаг витков по нормали (равен шагу шлицев вала по начальной окружности). |

|[pic] |

| | | | | |МИ.02.112.02 ПЗ |Лист|

| | | | | | |17 |

|Изм|Лис|№ |Подпи|Дат| | |

| |т |документа|сь |а | | |

|[pic] |

|Рисунок 6 |

|, где n – число шлицев |

|P = 3,14*48/8 = 18,84 мм |

|2.4.2. Толщина зуба фрезы по начальной прямой (равна ширине впадины между |

|шлицами вала по начальной окружности). |

|[pic] |

|2.4.3. Высота кривого участка профиля (без учёта высоты усиков) |

|[pic] |

|2.4.4. Общая высота профиля |

| |

|При фрезеровании шлицевого вала червячной фрезой боковая поверхность шлица |

|сопрягается с малой цилиндрической поверхностью обрабатываемого шлицевого вала |

|по плавной кривой (галтели). Для валов, центрирующихся в шлицевом отверстии по |

|малому диаметру, наличие таких переходных кривых на рабочем участке боковой |

|стороны шлица не допускается. В данном случае центрирование идет по малому |

|диаметру, следовательно на вершинах профиля фрезы следует предусмотреть выступы |

|– «усики». |

| | | | | |МИ.02.112.02 ПЗ |Лист|

| | | | | | |18 |

|Изм|Лис|№ |Подпи|Дат| | |

| |т |документа|сь |а | | |

| |

|[pic] |

|Высота усика hу: |

|[pic] |

|[pic](К – угол профиля шлица у его основания |

|(К – критический угол, при котором может произойти профилирование на рабочем |

|участке боковой стороны шлица. |

|[pic] |

|[pic] |

|h0 = 1,35+0,2+0,5+1,95= 4 мм |

| |

|2.4.5. Ширина канавки по дну впадины |

|[pic] |

|U = 18,84 – 9,83 – 2*0,5 = 8 мм |

|2.4.6. Угол фаски у основания профиля зуба выполняется 35? для фаски на впадине |

|с углом 45? (с учётом обкатки). |

|2.4.7. Ширина вершины усика |

|[pic] |

|by = 1*0,2=0,2мм |

|2.4.8. Угол усика |

|принимаем (=450 |

| | | | | |МИ.02.112.02 ПЗ |Лист|

| | | | | | |19 |

|Изм|Лис|№ |Подпи|Дат| | |

| |т |документа|сь |а | | |

| |

|2.4.9. Передний угол у чистовых фрез |

|( = 00 |

|2.4.10. Наружный диаметр фрезы |

|Dеи=100 мм |

|2.4.11. Диаметр буртиков |

|dB = 48 мм |

|2.4.12. Ширина буртиков |

|bB = 3,5 мм |

|2.4.13. Диаметр отверстия |

|d0 = 32H6 мм |

|2.4.14. Диаметр расточки |

|d1 = d0 + 1 = 32 + 1 = 33 мм |

|2.4.15. Длина фрезы |

|[pic] |

|Вычисленная величина L является минимально допустимой. Конструктивно увеличим |

|длину фрезы до (1…1,2)Dеи |

|Принимаем L = 1*100 = 100 мм |

|2.4.16. Длина расточки (округлить до четного числа) |

|[pic] |

|2.4.17. Число винтовых стружечных канавок (число зубьев) |

|Dеи > 80, следовательно Z = 14 |

|2.4.18. Величина затылования шлифованной части зуба |

|[pic] |

|[pic] |

|где аВ – задний угол на вершине зуба |

| | | | | |МИ.02.112.02 ПЗ |Лист|

| | | | | | |20 |

|Изм|Лис|№ |Подпи|Дат| | |

| |т |документа|сь |а | | |

| |

|2.4.19. Величина дополнительного затылования (не шлифованной части зуба) |

|KI (1,3…1,5)К = 1,5*4 = 6 мм |

|2.4.20. Длина шлифованной части зуба |

|[pic] , где [pic] |

|[pic] |

|Рокр – окружной шаг зуба |

|2.4.21. Угол профиля стружечной канавки |

|( = 250 |

|2.4.22. Радиус дна стружечной канавки |

|Выбирается конструктивно: r = 3 мм |

|2.4.23. Глубина стружечной канавки (полная высота зуба) |

|[pic] |

|[pic] |

|2.4.24. Средний расчетный диаметр |

|Dcp=Dеи – 2(h+hy) – 0,25*К |

|Dcp=100 – 2(1,023+0,2) – 0,25*4 = 98,554 мм |

|2.4.25. Угол подъема витков профиля |

|[pic] |

|2.4.26. Шаг витков по оси фрезы |

|[pic] |

| | | | | |МИ.02.112.02 ПЗ |Лист|

| | | | | | |21 |

|Изм|Лис|№ |Подпи|Дат| | |

| |т |документа|сь |а | | |

| |

|2.4.27. Шаг винтовых стружечных канавок |

|[pic] |

|принимаем Т = 4110 мм |

|2.4.28. Угол наклона винтовых стружечных канавок |

|[pic] |

|2.4.29. Размеры шпоночного паза |

|d0 = 32H6 |

|выбираем по справочнику: Анурьев В.И. Справочник конструктора – машиностроителя:|

|в 3т. М.: Машиностроение, 1985. Т.2, 559 с. |

|bш = 10 H7 = 10 + 0,018 мм; |

|tш = 3,3 мм |

| |

|Остальные размеры фрезы (фаски, радиусы) выбираются конструктивно. |

| |

| |

| |

| |

| | | | | |МИ.02.112.02 ПЗ |Лист|

| | | | | | |22 |

|Изм|Лис|№ |Подпи|Дат| | |

| |т |документа|сь |а | | |

| |

|3. Проектирование фасонного резца |

|3.1. Исходные данные |

|спроектировать круглый фасонный резец для обработки детали: |

|[pic] |

|3.2. Расчетная схема для определения размеров профиля. |

|3.2.1. Расчетные размеры детали |

|Допуск на длину всех участков + 0,1мм, расчет можно упростить: |

|[pic] |

|[pic] |

|l1 = 0 мм |

|l1/ = 2 мм |

|l2 = 8 мм |

|l3 = 10 мм |

|l4 = 12 мм |

| | | | | |МИ.02.112.03 ПЗ |Лист|

| | | | | | |23 |

|Изм|Лис|№ |Подпи|Дат| | |

| |т |документа|сь |а | | |

| |

|l5 = 15 мм |

|l6 = 17 мм |

|l6/ = lд – фаска =20 – 1 = 19 мм |

| |

|[pic] |

|[pic] |

|[pic] |

|[pic] |

|[pic] |

|[pic] |

|[pic] |

|[pic] |

| |

|3.2.2. Дополнительные режущие кромки |

|слева: S3=1мм; S4=4мм; S5=2мм |

|справа: S1=0мм (на правом торце нет фаски); S2=4мм |

|Общая длина резца: |

|Lp = Lд + S1 + S2 + S3 + S4 + S5 = 20+0+4+1+4+2 = 31 мм |

|Проставим размеры от базовой стороны до профиля резца больше расчетных на S1 + |

|S2 = 4 мм. |

| | | | | |МИ.02.112.03 ПЗ |Лист|

| | | | | | |24 |

|Изм|Лис|№ |Подпи|Дат| | |

| |т |документа|сь |а | | |

| |

|3.2.3. Основные размеры резца |

|Выбираем по таблицам для круглых резцов: |

|Максимальная глубина профиля резца: |

|Тmax = (r6 – r0) = 25,96 – 15,95 [pic] 10 мм |

|a = Lp/3 = 31/3 = 10,3 [pic] 10 мм |

|D = 75 h7 |

|d = 22 h6 |

|d1 = 23 |

|b = D – Tmax – 4 = 75 – 10 – 4 = 61 |

|r = 2 |

|D1 = 42 +0,1 |

|d2 = 5 H9 |

|3.2.4. Передний угол |

|В наиболее выступающей точке режущей кромки выбираем: |

|Материал – латунь: (0 = 50 |

|Проверка: |

|[pic] |

|Тmax = (d6 – d0)/2 = (52 – 32)/2 = 10 мм |

|rmax = r6 = 26 мм. |

|[pic] |

|Условие соблюдено |

|3.2.5. Задний угол |

|В наиболее выступающей точке режущей кромки выбираем: |

|[pic] |

|Проверим величину бокового заднего угла в т.6, где угол ( - наименьший |

|( = 300 Т6 [pic]4 мм – определяем из чертежа |

| | | | | |МИ.02.112.03 ПЗ |Лист|

| | | | | | |25 |

|Изм|Лис|№ |Подпи|Дат| | |

| |т |документа|сь |а | | |

| |

|[pic] |

|[pic], |

|что удовлетворяет условию aN > 30 |

|3.2.6. Угол скоса передней поверхности |

|[pic] |

|Величина превышения оси резца над осью детали: |

|[pic] |

|3.2.7. Коррекционный расчет профиля резца (профилирование) |

|Общие исходные данные: |

|а0 = 80; (0 = 200; r0 = 15,95 мм; R0 = D/2 = 75/2 = 37,5 мм |

|Для расчета применим формулы: |

|А0 = r0 sin (0 |

|H0 = R0 sin (0 |

|W0 = R0 cos (0 |

|[pic] |

|[pic] |

|[pic] |

|Результаты расчетов сводим в таблицу: |

|таблица 3.1 |

|№№ точек |

|1, 1I |

|2 |

|3 |

|4 |

|5 |

|6, 6I |

| |

|ri, мм |

|16,95 |

|19,9 |

|17,9 |

|23,9 |

|21,9 |

|25,96 |

| |

|Ti, мм |

|0,98 |

|3,91 |

|1,95 |

|7,81 |

|5,86 |

|9,76 |

| |

| | | | | |МИ.02.112.03 ПЗ |Лист|

| | | | | | |26 |

|Изм|Лис|№ |Подпи|Дат| | |

| |т |документа|сь |а | | |

| |

|Для точки с максимальным радиусом r, необходимо проверить угол заострения. В |

|данном случае это будут точки 6, 6I. |

|[pic] |

|3.2.8. Результаты графического профилирования |

|Графическое профилирование позволяет определить значения Т с меньшей точностью, |

|чем аналитическое. Смотри чертеж МИ.02.112.04 |

|таблица 3.2 |

|№№ точек |

|1, 1I |

|2 |

|3 |

|4 |

|5 |

|6, 6I |

| |

|Ti, мм |

|1 |

|4 |

|2 |

|8 |

|6 |

|10 |

| |

|[pic]Ti, мм |

|0,02 |

|0,09 |

|0,05 |

|0,19 |

|0,14 |

|0,24 |

| |

| |

|3.2.9. Отклонения размеров |

|Предельные отклонения размеров профиля резца: |

|продольные: + 0,04 мм |

|глубин профиля: + 0,012 мм |

| |

| | | | | |МИ.02.112.03 ПЗ |Лист|

| | | | | | |27 |

|Изм|Лис|№ |Подпи|Дат| | |

| |т |документа|сь |а | | |

| |

|Расчетная схема размеров профиля резца |

| | | | | |МИ.02.112.03 ПЗ |Лист|

| | | | | | |28 |

|Изм|Лис|№ |Подпи|Дат| | |

| |т |документа|сь |а | | |

| |

|Литература |

| |

|Щеголев А.В. Конструирование протяжек. – Л., Машгиз, 1952, 324 с. ил. |

|Допуски и посадки. Справочник. В 2-х ч., ч.1 /Под ред. В.Д. Мягкова. 5-е изд. – |

|Л., Машиностроение, 1979, 544с. ил. |

|Допуски и посадки. Справочник. В 2-х ч., ч.2 /Под ред. В.Д. Мягкова. 5-е изд. – |

|Л., Машиностроение, 1979, 545 - 1032с. ил. |

|Анурьев В.И. Справочник конструктора – машиностроителя. В 3-х т., т.1, 5-е изд. |

|– М., Машиностроение, 1979, 728 с., ил. |

|Анурьев В.И. Справочник конструктора – машиностроителя. В 3-х т., т.2, 5-е изд. |

|– М., Машиностроение, 1979, 559 с., ил. |

|ГОСТы ЕСКД |

|Романов В.Ф. Расчеты зуборезных инструментов. – М., Машиностроение, 1969, 251 с.|

|ил. |

|Дарманчев С.К. Фасонные резцы. 2-е изд. – М., Машиностроение, 1968, 168 с., ил. |

| | | | | |МИ.02.112.03 ПЗ |Лист|

| | | | | | |29 |

|Изм|Лис|№ |Подпи|Дат| | |

| |т |документа|сь |а | | |

-----------------------

16

16

16

17

17

17

17

17

17

18

18

18

19

19

19

19

19

19

19

19

19

19

19

19

19

20

21

21

21

21

21

21

21

21

22

22

22

23

23

23

23

24

25

25

25

26

26

27

27

29

5

5

5

6

6

6

7

8

8

8

9

10

10

11

11

11

12

12

13

13

14

14

15

15

15

15

15

15

15

16

16

Материал детали:

латунь

Обозначение вала:

d-8х45h9x50a11x9h10

Страницы: 1, 2