- •Федеральное агентство по образованию Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «новгородский государственный университет имени ярослава мудрого»
- •Кафедра «Технология машиностроения»
- •Задание
- •Федеральное агентство по образованию Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования
- •1. Проектирование отрезного резца.
- •2. Проектирование круглой протяжки.
- •2.1 Исходные данные для проектирования
- •2.2 Выбираю исполнение протяжки 1 по гост 20365-74 хвостовика тип 2 исполнение 1 по гост 4044-70.
- •49. Технические характеристики многооперационных станков с вертикальным расположением шпинделя
- •50. Технические характеристики многооперационных станков с горизонтальным расположением шпинделя
- •3.2 Устройства смены инструментов
- •3.3 Режущие и вспомогательные инструменты для многооперационных станков
- •51. Хвостовики оправок для многооперационных станков с чпу (см. Рис. 114)
- •4. Приложения
- •1. «Сборник задач и примеров по резанию металлов и режущему инструменту» Нефедов н.А. Москва «Машиностроение» 1990г. 448с.
2.2 Выбираю исполнение протяжки 1 по гост 20365-74 хвостовика тип 2 исполнение 1 по гост 4044-70.
2.3 Припуск на диаметр
2.4 Подъем на зуб на сторону
выбираю по табл. 105, количество зачищающих зубьев беру
Подъем на зуб зачищающих звеньев выбираю следующим образом:
2.5 Профиль и размеры зуба, размеры стружечных канавок.
K= 3 – коэффициент заполнения стружечной канавки выбираю по табл. 107
- площадь сечения канавки
- площадь сечения канавки
Ближайшее большее сечение канавки по табл. 106
При криволинейной форме стружечной канавки зуба принимаю по ГОСТ 20365-74
h= 2мм – глубина канавки
b= 1.5мм – длина задней поверхности
r= 1мм – радиус закругления канавки
t= 4,5 – шаг протяжки
- шаг калибрующих зубьев
R= 3мм
Согласно ГОСТ 20365-74 фаска на калибрующих зубьях не требуется
2.6 Геометрические элементы лезвия режущих и калибрующих зубьев беру из краткого справочника металлиста
Предельное отклонение предельных углов всех зубьев , задних углов режущих зубьев, задних углов калибрующих зубьев
Число стружкоразделительных канавок и их размеры беру из табл. 108
n= 10 – число канавок
m= 1 – ширина канавок
- глубина канавок
r= 0.2мм – радиус закругления канавок
2.7 Максимальное число одновременно работающих зубьев
2.8 Размеры режущих зубьев
Диаметр первого зуба равен диаметру передней направляющей части:
Диаметр каждого последующего зуба увеличивается на:
На последних трех зачищающих зубьях, предшествующих калибрубщим, подъем на зуб увеличиваю согласно пункту 2.
2.9 Диаметр калибрующих зубьев
,
где - максимальный диаметр обработанного отверстия
- изменение диаметра отверстия после протягивания
2.10 Число режущих зубьев
Учитывая пункт 7 принимаю
2.11 Число калибрующих зубьев
Для цилиндрической протяжки отверстия 8-го квалитета
2.12 Длина протяжки от торца хвостовика до первого зуба
,
где - длина входа хвостовика в патрон быстросменный автоматический по ГОСТ 16885-71
- зазор между патроном и стенкой опорной плиты станка
- толщина стенки опорной плиты протяжного станка
- высота выступающей части планшайбы
- длина передней направляющей с учетом зазора между заготовкой и первым зубом
2.13 Конструктивные размеры хвостовой части протяжки
По ГОСТ 4044-70 выбираю хвостовик тип 2 исполнение 1 без предохранения от вращения с наклонной опорной поверхностью табл. 101
- диаметр передней направляющей
- длина переходного конуса (принимаю конструктивно)
- длина передней направляющей до первого зуба
- полная длина хвостовика
2.14 Общая длина протяжки
,
где - длина протяжки от торца хвостовика до первого зуба
- длина режущих зубьев
- длина зачищающих зубьев
- длина калибрующих зубьев
- длина задней направляющей
Принимаю
2.15 Максимально допустимая главная составляющая сила резания
,
где (для γ = 15º)
(при применении СОЖ)
(для зубьев протяжки со струдкоразделительными канавками)
тогда
В моем случае тяговая сила станка 10000кгс(≈100000Н), следовательно, обработка возможна
2.16 Проверяю конструкцию протяжки на прочность.
Рассчитаю конструкцию на разрыв во впадине первого зуба
,
где площадь опасного сечения во впадине первого зуба
напряжение в опасном сечении
Рассчитаю напряжение в опасном сечении хвостовика ()
Полученные напряжения допустимы
Рассчитаю хвостовик на смятие
,
где - опорная площадь замка
Полученные напряжения допустимы
Допустимое напряжение при смятии не превышает 600МПа, условие прочности выполняется.
2.17 Предельные отклонения на основные элементы протяжки и другие технические требования выбираю по ГОСТ 5688-61
2.18 Центровые отверстия выполняю по ГОСТ 14034-74 форма В.
3. МНОГООПЕРАЦИОННЫЕ СТАНКИ
3.1 ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ВОЗМОЖНОСТИ И КОМПОНОВКИ
СТАНКОВ МНОГООПЕРАЦИОНЫХ СТАНКОВ С ЧПУ.
Многооперационные станки с ЧПУ (МС) - станки, предназначенные для многоцелевой обработки, отличаются от станков с ЧПУ обычного исполнения главным образом наличием устройства для хранения и автоматической смены режущих инструментов. Технологические возможности МС чрезвычайно широки, на них можно выполнять фрезерование, сверление, растачивание, нарезание резьб, развертывание и т. д. в большинстве случаев при одном установе заготовки.
Многооперационные станки обладают среди всех станков с ЧПУ наивысшей степенью универсальности. На одном и том же станке можно обрабатывать разнообразные по конструкции и назначению детали: корпусные и плоскостные детали, рычаги, вилки, планки, кронштейны и т. д.
Основные особенности современных МС: автоматизация всего цикла обработки (формообразования, изменения режимов резания, выполнения вспомогательных команд); многоинструментность в результате последовательно вводимых в работу разнообразных инструментов; быстродействие при выполнении вспомогательных команд и холостых перемещений, повышение доли основного времени в операционном до 70-90 %; повышенная точность обработки; возможность быстрой переналадки.
Наличие у станков поворотных столов позволяет во многих случаях осуществлять обработку сложных корпусных деталей со всех сторон, кроме базовой поверхности, по которой произведена установка и закрепление. Высокая точность МС обеспечивает возможность выполнения как черновых, так и чистовых операций, благодаря чему на МС можно производить полную обработку детали без каких-либо дополнительных доделок.
Компоновки многооперационных станков весьма разнообразны (рис. 111). Многие из них сохранили внешние черты и особенности компоновок универсальных станков с ручным управлением. Однако при внешнем сходстве на МС существенно изменены все основные узлы и механизмы. Минимальное число управляемых координат в МС - три. Для расширения технологических возможностей увеличивают число координат. Четвертая управляемая координата может быть предназначена на дополнительное продольное перемещение шпинделя, пиноли, ползуна, пятая - на поворот стола, шестая - на программируемое поперечное выдвижение расточного инструмента в специальной план-суппортной головке.
МС для корпусных деталей можно разделить на две группы, характеризуемые расположением оси шпинделя относительно рабочей поверхности стола с перпендикулярным расположением шпинделя к зеркалу стола (вертикальным) (табл. 49); с параллельным расположением шпинделя относительно зеркала стола (горизонтальным) (табл. 50).
Вертикальный шпиндель и горизонтальный стол станков первой группы обеспечивают доступ инструментов к одной стороне заготовки. Такие станки особенно выгодно применять для деталей, у которых объем обработки е одной стороны превышает объемы обработки с других.
Рис. 111. Компоновки многооперационных станков