Расчёт призматического фасонного резца

Расчёт призматического  фасонного резца

1 Исходные данные

Расчет фасонного резца производится согласно заданию, шифр которого имеет  четырехзначный номер (3222) и включает в себя исходные данные об обрабатываемой детали. Размеры обрабатываемой детали и ее материал выбирается согласно шифру задания:

1). По первой цифре шифра задания  выбираем размеры:

D₁ = 70 мм  L₁ =7 мм  R₁ = 30 мм

D₂ =56,5 мм L₂ = 12 мм

D₃ = 10 мм         L₃ = 15 мм

 

2). По второй цифре шифра задания  выбираем размеры:

D₄ = 62,5 мм  L₄ = 13 мм

D₅ = 58,5 мм  L₅ = 3 мм

D₆ = 55,5 мм  L₆ = 6 мм

D₇ = 53,5 мм  L₇ = 9,5 мм

D₈ = 52,5 мм

 

3). По третьей цифре шифра  задания выбираем размеры

D₉ = 49,5 мм  L₈ = 11 мм

D₁₀ = 44,5 мм  L₉ = 12,5 мм

4). По четвертой цифре шифра  задания выбираем материал обрабатываемой детали:

Материал Сталь 40 с твердостью НВ = 2129 МПа.

 

2.Графическое и математическое  выражение фасонного профиля  обрабатываемой детали.

Математическое выражение

В интервале 0≤x≤9 профиль представляет отрезок линии, параллельной оси  детали, и выражается формулой

y =28,75

Обозначение - ОЛПОД.

В интервале 9≤X≤17 профиль представляет отрезок линии, заданной по окружности, и выражается формулой

Обозначение - ОЛЗПО.

В интервале 17≤X≤29,5 профиль представляет отрезок линии, заданной координатным способом, и выражается формулами.

y =31,25  при x =17

y =29,25  при x =19,5

y =27,75  при x =22,5

y =26,75  при x =26

y =26,25  при x =29,5

 

Обозначение - ОЛЗКС.

В интервале 29,5≤X≤40,5 профиль представляет отрезок  линии, наклонной к оси детали, проходящей через две точки с координатами (29,5;24,75) для точки 1 и (40,5;22,25) для точки 2, и выражается формулой

y = a₃ x+b₃ ,

где a₃ = (24,75-22,25)/(29,5-40,5) = -0,227

b₃ =22,25 + 0,227 ∙ 40,5 = 31,444

Тогда окончательно y =-0,227 ∙X + 31,444

 

Обозначение - ОЛНОД.

В интервале 40,5≤X≤53 профиль представляет отрезок линии, параллельной оси  детали, и выражается формулой

y =22,25

Обозначение - ОЛПОД.

Для х=9 профиль представляет отрезок  линии, перпендикулярной к оси детали, и выражается формулой

х =9

Для х=17 профиль представляет отрезок  линии, перпендикулярной к оси детали, и выражается формулой

х =17

Для х=29,5 профиль представляет отрезок  линии, перпендикулярной к оси детали, и выражается формулой

х =29,5

 

Вводные данные в ЭВМ.

D_MAX =70 
D_MIN =44,5 
L=53 
MDET='Сталь'40 
HB=2129 
MREZ='Быстрорежущая сталь' 
u=5;

'ОЛПОД' M=28,75  xN=2        x(1)=0  x(2)=9;

'ОЛЗПО' P=32 G=14    I=3,5    xN=17 
  x(1)=9 x(2)=9,5 x(3)=10     x(4)=10,5    x(5)=11       x(6)=11,5       x(7)=12          х(8)=12,5 x(9)=13    x(10)=13,5    x(11)=14    x(12)=14,5     x(13)=15       x(14)=15,5   x(15)=16    x(16)=16,5   x(17)=17;

'ОЛЗКС'   FI(1)=31,25 FI(2)=29,25 FI(3)=27,75  FI(4)=26,75 FI(5)=26,25 
 xN=5  x(1)=17  x(2)=19,5 x(3)=22,5 x(4)=26 x(5)=29,5;

'ОЛНОД'  N=-0,227 Q=31,444 xN=23                           x(1)=29,5 x(2)=30            x(3)=30,5 x(4)=31 x(5)=31,5 x(6)=32 x(7)=32,5 x(8)=33 x(9)=33,5 x(10)=34 x(11)=34,5 x(12)=35 x(13)=35,5 x(14)=36 x(15)=36,5 x(16)=37 x(17)=37,5 x(18)=38 x(19)=38,5 x(20)=39    x(21)=39,5 x(22)=40 x(23)=40,5 

 

'ОЛПОД'   M=22,25    xN=2    x(1)=40,5    x(2)=53.

 

3.Выбор габаритных  и конструктивных размеров фасонного  резца.

Чтобы выбрать габаритные размеры  фасонного резца нужно определить максимальную глубину фасонного  профиля обрабатываемого участка  детали T_MAX  u коэффициент к. Эти величины находят по формулам

где D_MAX и D_MIN  - максимальный и минимальный диаметры обрабатываемой детали;  
L - общая длина обрабатываемой детали.

T_MAX = (70-44,5)/2 = 13,25

k = 53/13,25 = 4

По таблице выбираем габаритные размеры фасонного резца:

B=25мм Н=90мм Е=10мм A=30мм F=20мм R=1мм

Угол τ элементов крепежной  части фасонного резца принимается: 
τ = 60⁰ 

 Угол  β определяем по формуле

β = 90⁰ - γ - α ,

где  γ и α  - передний и задний углы фасонного резца.

γ = 25⁰  α = 8⁰

β = 90⁰ -25⁰ -8⁰ =57⁰

 

8.Расчет глубины фасонного  профиля резца.

Глубина С фасонного профиля  резца для обработки ОЛПОД  определяется по формуле 

При конкретных значениях  глубина фасонного профиля резца следующая:

 

Глубина С фасонного профиля  резца для обработки ОЛЗПО 

При конкретном значении х(15)=16 глубина фасонного профиля резца следующая:

 

Глубина С фасонного профиля резца для обработки ОЛЗКС

При конкретном значении х(5)=29,5 и при  соответствующем ему значении FI(5)=26 глубина фасонного профиля резца  следующая:

 

Глубина С фасонного профиля  резца для обработки ОЛНОД

При конкретном значении х(12)=35 глубина  фасонного профиля резца следующая:

 

 

Глубина С фасонного профиля  резца для обработки ОЛПОД 

При конкретных значениях  глубина фасонного профиля резца следующая:

.

 

4.Конструктивное оформление  фасонного резца.

Общая ширина L  фасонного резца  определяется по формуле

L_Р =L+T₁ +T₂ ,

где L - общая длина обрабатываемой детали, L=53мм; 
Т₁ ,Т₂  - размеры, определяющие дополнительные упрочняющие кромки фасонного профиля резца.

Размер Т₁  принимается несколько большим, чем ширина режущей кромки отрезного резца, которым будет отрезаться обработанная фасонная деталь, если она изготовляется из прутка. В зависимости от диаметра прутка Т₁ =3...6 мм.

 Т₂ =Т₃ +Т₄  ,

где Т₃ - размер принимается равным длине фаски на обрабатываемой детали с перекрытием 0,5...1мм и если фаска отсутствует, то Т₃ =1...2мм;

Т₄ - размер принимается равным 2...3мм.

Т₂ =1+2=3 мм

L_Р =53 + 6 + 3 =62 мм

 

Размер Т₅  определяется из соотношения: Т₅ ≤ Т_MAX ,

где Т_MAX -максимальная глубина фасонного профиля обрабатываемой детали, Т_MAX =13,25 мм.

Принимаем: Т₅ = 13 мм

Определяем размер Т₆ по формуле

Т₆ = Т₅ +3

Т₆ =13+3=16 мм

Угол  φ принимаем равным 15⁰ .

Угол  φ₁  принимаем равным 8⁰ .

Комплексная проверка крепежной части  фасонного резца производится по размеру П, который определяется по формуле

П = А + d(1+ctg(τ/2))-2Ectg(τ),

где А, Е - размеры крепежной части  резца;

d - диаметр калиброванного ролика, который обычно равен размеру E.  
П=30+10x(1+ctg(60/2))-2x10xctg60 = 30+27,32-11,55 = 45,77 мм. 
Так как L_Р > 15мм то фасонный резец изготавливают составным.

В составном фасонном резце режущая  часть имеет следующие размеры

Высота: h = 0,5 H  h = 0,5 90 = 45 мм

Ширина: L_Р = 62 мм

Толщина b = 0,6 B  b = 0,6 25 = 15 мм

 

5.Технические требования  к фасонному резцу.

Твердость:

1. Режущая часть из быстрорежущей стали - 62…65 HRCэ
2. Крепежная часть - 40…45 HRCэ.

 

 

Шероховатость:

1. Передней и задней фасонных поверхностей - Ra = 1,32мкм
2. Посадочных поверхностей крепежной части - Ra = 1,25мкм
3. Остальных поверхностей - Ra = 2,5мкм.

 

Неуказанные предельные отклонения:

1. линейных размеров H12, h12,  IT12/2;
2. угловых размеров АT15/2.