Проектирование и производство инструментальной оснастки

 

Нижегородский государственный технический  университет

 

Кафедра “Компьютерное  проектирование металлообрабатывающих  и инструментальных систем”

 

 

 

 

 

 

Отчет

по лабораторным работам

по дисциплине

«Проектирование и производство инструментальной оснастки» 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                            Выполнил   студ. гр.   __________

 

                                                                                                               _____________

                                                                                                                                                                             (расшифровка подписи)

 

 

 

                                                      Принял _________                         _____________

                                                                                                               (расшифровка подписи)

 

 

 

                         

 

 

Н.Новгород  2009

 

 

1 Техническое задание  на проектирование ИН

Исходные данные: (рисунок 1)

 

 

 

 

Рисунок 1. Конструктивные параметры участка детали

 

Таблица 1 Исходные технологические  данные операции обработки круглого отверстия на многоцелевом станке

D, мм

IT

l1, мм

l2, мм

l3, мм

ОМ

НВ

Δ, мм

D1, мм

IT1

D2, мм

D3, мм

D4, мм

ТХ

НК

46

Н8

60

50

15

40Х

269

0,3

45,6

Н9

44

38

17

Ц

40

 

Условные обозначения, принятые в таблице 1:

D-номинальный диаметр обрабатываемого отверстия;

IT-обозначение квалитета точности отверстия диаметром D;

l₁- длина отверстия диаметром D;

l₂- высота уступа перед отверстием на участке детали;

l₃ – расстояние от отверстия до уступа на участке детали;

ОМ- марка обрабатываемого  материала;

НВ – твёрдость  обрабатываемого материала;

Δ- точность позиционирования просверленного отверстия;

D1- номинальный диаметр предварительно обработанного отверстия после выполнения перехода растачивания отверстия;

IT1- обозначение квалитета точности отверстия диаметром D1;

D2- номинальный диаметр предварительно обработанного отверстия после выполнения перехода зенкерования отверстия;

D3 - номинальный диаметр предварительно обработанного отверстия после выполнения перехода рассверливания отверстия;

D4 - номинальный диаметр предварительно обработанного отверстия после выполнения перехода сверления отверстия;

ТХ – тип хвостовика спирального сверла для предварительного сверления отверстия диаметром D4;

НК – номер конуса конического отверстия с конусностью 7:24 по ГОСТ15945-82 в шпинделе станка.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 Проектирование инструментальной наладки

Сформируем набор ТП для обработки заданного отверстия:

Так как допуск на координату Δ> 0,15 мм и длина вылета спирального сверла из инструментодержателя < 8…10D отверстие сверлим без предварительного центрования специальным центровочным сверлом.

Значит 1 переходом будет  сверления отверстия ØD4H12=Ø17Н12. Выбираем сверло спиральное с цилиндрическим хвостовиком [1, с.221-222, табл.70]:

d=17 мм, общая длина L=185 мм, длина стружечной канавки L_k=125 мм. Форма режущей кромки сверла – двухплоскостная с плоской подточкой поперечной кромки и двойной заточкой с прямолинейной переходной режущей кромкой. Так как обрабатываемый материал 40Х с НВ=269, угол 2φ=130⁰[6, с.108,табл.3.3]. Вспомогательным инструментом будет патрон цанговый.

2 переходом будет рассверливание отверстия Ø D3Н12=Ø38Н12. РИ будет сверло спиральное с коническим хвостовиком. Форма режущей кромки сверла – двухплоскостная с плоской подточкой поперечной кромки и двойной заточкой с прямолинейной переходной режущей кромкой. Так как обрабатываемый материал 40Х с НВ=269, угол 2φ=130⁰[6, с.108,табл.3.3]. Рассчитаем длину сверла [5, с.8]:

,

где L_k- длина стружечной канавки, мм

      L_Д- длина участка сверла от стружечной канавки до шейки, мм

      L_ш- длина участка шейки, мм

      L1-выбирают по ГОСТ2557-82 для принятого конуса Морзе хвостовика.

Длина стружечной канавки рассчитывается по формуле:

где L- длина обрабатываемого отверстия, мм. L=77,5мм.

     L - дополнительная длина рабочей части сверла с учетом переточек,мм:

       L _з=1,5D₀ – для свёрл точного исполнения класса А и А1,мм. 

       L_з=1,5*38=57 мм.

       L_п- величина перебега сверла, мм:

      

       L_н- величина недобега максимально сточенного сверла для обеспечения выхода стружки из стружечной канавки, мм. L_н=0,5 D₀=0,5*54=27 мм.

С целью обеспечения  наибольшей жесткости сверла принимают  наименьшую стандартную длину стружечной канавки с учетом расчетной длины стружечной канавки по таблице 5.2 [2, с.216]. Определяем -средняя серия.

В зависимости от диаметра сверла выбираем номер конуса Морзе 4 [7, с.372, табл.10.10]. По ГОСТ25557-82 для конуса Морзе 4:

L1=124 мм, D1=31,6 мм. Тогда

Вспомогательным инструментом будет втулка переходная с хвостовиком  конусностью 7:24 и внутренним конусом Морзе 4.

3 переходом будет зенкерование  отверстия ØD2H11=Ø44H11.В качестве РИ выбираем зенкер Ø44h8 с L=50мм и D=44мм. [1, с.241, табл.85]. Вспомогательным инструментом будут оправка для насадных зенкеров и развёрток,  и переходная втулка с  хвостовиком конусностью 7:24 и внутренним конусом Морзе 4.

4 переходом будет фрезерование  кольцевой канавки, в качестве РИ выбираем фрезу фасонную дисковую трёхстороннию, с цилиндрическим хвостовиком специальную.  

Принимаем D_ф=32 мм.

Принимаем D_хв=14мм

Ширина срезаемого слоя:

Принимаем длину угловых режущих кромок на 2,5 мм больше чем ширина фаски канавки внутри отверстия,  4,5+2,5=7 мм.

Ширина фрезы:

Вспомогательным инструментом будет патрон цанговый.

5 переходом будет образование фасок на наружном и внутреннем торце отверстия с размерами 1х45 относительно диаметра D. В качестве РИ выбираем фрезу двухугловую дисковую с симметричным профилем и углом профиля 90⁰.

Принимаем D_ф=32 мм.

Принимаем D_хв=14мм

Ширина срезаемого слоя:

Принимаем длину угловых  режущих кромок на 3 мм больше чем  ширина срезаемого слоя, 2+3=5 мм.

Ширина фрезы:

Вспомогательным инструментом будет патрон цанговый.

6 переходом  будет расточка отверстия диаметром D1 с полем допуска Н9.

В качестве РИ выбираем резец  державочный расточной с СМП.а=10мм.

Вспомогательным инструментом будет оправка расточная с  микрорегулировкой резца для  чистового растачивания.

7 переходом будет развётка отверстия диаметром D=46Н8. В качестве РИ выбираем развёртку машинную, оснащённую твёрдосплавными напаиваемыми пластинами ГОСТ 28321 – 89 [3, с.338-339,табл. 37]. Вспомогательным инструментом будут оправка качающаяся для насадных развёрток с коническим хвостовиком и переходная втулка с  хвостовиком конусностью 7:24 и внутренним конусом Морзе 4.

Полученные переходы занесём в таблицу 2.

Таблица 2. Технологические переходы обработки круглого отверстия на многоцелевом станке

Содержание  перехода	Элементы инструментального блока
	Режущий инструмент	Вспомогательный инструмент
1	2	3
1.Сверлить отверстие  диаметром D4H12 предварительно	Сверло спиральное с  цилиндрическим хвостовиком	Патрон цанговый
2.Рассверлить отверстие  диаметром D3H12 предварительно.	Сверло спиральное с  коническим хвостовиком	Втулка переходная с  хвостовиком конусностью 7:24 и внутренним конусом Морзе
3.Зенкеровать отверстие  диаметром D2H11	Зенкер насадной оснащённый пластинами из твёрдого сплава	Оправка для насадных зенкеров и развёрток. Втулка переходная с хвостовиком конусностью 7:24 и внутренним конусом Морзе
4.Фрезеровать кольцевую  канавку	Фреза фасонная дисковая с цилиндрическим хвостовиком специальная	Патрон цанговый
5. Образовать фаску на наружном торце отверстия с размерами 1х45 относительно диаметра D	Фреза двухугловая дисковая с симметричным профилем и углом  профиля 900	Патрон цанговый
6.Расточить отверстие диаметром D1 с полем допуска Н9	Резец державочный расточной  с СМП	Оправка расточная с  микрорегулировкой резца для  чистового растачивания.
7.Развернуть отверстие диаметром D с полем допуска Н8	Развёртка машинную, оснащённую твёрдосплавными напаиваемыми пластинами ГОСТ 28321 – 89	Оправка качающаяся для  насадных развёрток с коническим хвостовиком и переходная втулка с  хвостовиком конусностью 7:24 и внутренним конусом Морзе