Курсовая работа: Проектирование специальных режущих инструментов

Общее количество зубьев

2.10 Расчет диаметров зубьев протяжки

2.10.1 Расчет диаметров при одном зубе в секции

Диаметры калибрующих шлицевых зубьев

Диаметры калибрующих круглых зубьев

Диаметр последнего чистового шлицевого зуба

Диаметр последнего чистового круглого зуба

Диаметр последнего фасочного зуба  

Диаметры предшествующих чистовых и черновых круглых, шлицевых и фасочных зубьев, мм

где  - диаметр последнего (последующего) зуба шлицевой или фасочной частей протяжки, мм;

 - подача на сторону чистовых или черновых зубьев, мм.

2.10.2 Расчет диаметров при двух зубьях в секции

Диаметры прорезных зубьев последних секций:

шлицевой чистовой

круглой чистовой

Диаметры прорезных зубьев предшествующих секций чистовых круглых и шлицевых определяем по формуле

где  - диаметр последнего (последующего) прорезного зуба секций круглой или шлицевой части, мм;

 - подача на сторону на секцию соответствующих зубьев.

Диаметры зачищающих зубьев в секциях круглых принимаем равными диаметрам прорезных зубьев.

Диаметры зачищающих зубьев шлицевых чистовых секций уменьшаем на

0,01…0,02 мм относительно диаметров прорезных зубьев.

2.11 Расчет выкружек на прорезных зубьях

На прорезных зубьях секций делаем выкружки. Их количество равно количеству пазов на шлицевой втулке. Поэтому на каждом зубе образуется две криволинейные кромки.

Ширина режущего сектора на прорезных шлицевых зубьях, мм

где  - ширина фаски прорезных зубьев,

Ширина режущего сектора на прорезных круглых зубьях, мм

Ширина выкружек на шлицевых и круглых прорезных зубьях, мм

Радиус шлифовального круга для образования выкружек и радиус самих выкружек

Для шлицевых зубьев

Для круглых зубьев

2.12 Определение параметров поперечного профиля зубьев

Расстояние до боковой кромки на последнем фасочном зубе, мм

где  - угол наклона боковой кромки фасочных зубьев,

Ширина шлицевых черновых, чистовых и калибрующих зубьев, мм

Диаметры впадин между фасочными и шлицевыми зубьями, мм

где  - верхнее отклонения диаметра  

В местах сопряжений боковых поверхностей зубьев и впадин прорезаем канавки 0,5х0,8 мм.

2.13 Определение длины протяжки

Общая длина протяжки, мм

Минимальный размер хвостовой части, мм

где  - расстояние от опорной планшайбы станка до торца заготовки, мм.

Принимаем:

Длина рабочей части протяжки типа Ф-К-Ш

Длина частей протяжки с фасочными, круглыми и шлицевыми черновыми зубьями, мм

Длина частей протяжки с чистовыми и калибрующими круглыми и шлицевыми зубьями, мм

Длина рабочей части протяжки, мм

Длина задней направляющей, мм

где  - диаметр задней направляющей, мм

Общая длина протяжки, мм

Длина передней направляющей ,

Диаметр передней направляющей

Длина направляющего конуса  принимаем

Проверяем выполнение условий, ограничивающих общую длину протяжки:

по длине хода рабочей каретки станка  811<1600.

по жесткости протяжки  29,4<40.

по технологическим ограничениям  811<1500.

Все три условия выполнимы.

3 Эксплуатационные показатели шлицевой протяжки

3.1 Расчет нормативной наработки протяжки

Наработка частей протяжки, м

Поправочные коэффициенты на наработку протяжки

Нормативная наработка протяжки, м

3.2 Расчет количества протягиваемых деталей

Количество протягиваемых деталей, соответствующих наработке до отказа протяжки, шт.

3.3 Определение основного времени операции протягивания

Основное время протягивания одной детали, мин

где  - длина рабочего хода, мм

где  - длина рабочей части протяжки, мм

 - число рабочих ходов,

 - коэффициент, учитывающий условия обслуживания протяжного станка,

 - количество одновременно обрабатываемых заготовок,

3.4 Определение показателей для восстановления протяжки

Угол наклона оси шпинделя шлифовальной головки заточного станка

где  - угол наклона образующей конической поверхности шлифовального круга, принимаем

 - передний угол затачиваемого зуба.

1) для черновых зубьев:

 - передний угол затачиваемого зуба

Диаметр шлифовального круга, мм

где  - внешний диаметр зубьев,

 - высота стружечной канавки,  

2) для чистовых зубьев:

 - передний угол затачиваемого зуба

Диаметр шлифовального круга, мм

Для заточек зубьев используем шлифовальный круг с характеристикой:

- материал - электрокорунд белый марок 22А, 23А или монокорунд марок  43А, 44А;

- зернистость 40...16;

- твердость С1...С2;

- связка керамическая; структура 4...6.

Скорость резания при заточке

Окружная скорость протяжки:

Глубина резания

Глубина допустимого стачивания зубьев протяжки, глубина стачивания за одну переточку и количество переточек для черновых зубьев

Глубина допустимого стачивания зубьев протяжки, глубина стачивания за одну переточку и количество переточек для чистовых зубьев

Основное время заточки протяжки, мин

где  - число рабочих ходов,

где  - глубина резания, мм

Черновые зубья

Общее число черновых зубьев

Основное время заточки черновых зубьев протяжки, мин

Чистовые зубья

Общее число чистовых зубьев

Основное время заточки чистовых зубьев протяжки, мин

Общее время на заточку протяжки, мин

Расчёт червячной шлицевой фрезы

1 Исходные данные для расчёта

Задание №25В.

Число зубьев .

Номинальный размер внутреннего диаметра

Номинальный размер наружного диаметра

Исполнение шлицевого вала – В, с центрированием по наружному диаметру  и боковым поверхностям, точность  по .

Радиус начальной окружности, мм

где - радиус окружности начала фаски на шлицевом валу, мм

где  – ширина фаски,  мм;

 – ширина шпоночного выступа,

Угловой параметр, характеризующий профиль шлицевого вала

Принимаем ближайшее меньшее значение

Уточняем значение радиуса начальной окружности, мм

2 Определение конструктивных размеров фрезы

Основные конструктивные размеры фрезы, мм

De=100; L=80; а=5; d=32; D1=50; n=12; k=5,5; b1=8; c1=34,8; R=0,9; R1=1,5; d1=33; l=21.

Угол подъёма начальной винтовой линии фрезы

где  - нормальный шаг зубьев фрезы, мм

- начальный диаметр фрезы, мм

где  - высота профиля зуба фрезы, мм

Осевой шаг зубьев фрезы, мм

Шаг винтовой стружечной канавки, мм

3 Расчёт профиля зуба червячной шлицевой фрезы

3.1 Определение способа расчёта профиля зуба фрезы

При расчёте профиля зуба червячной шлицевой фрезы используют три способа.

1 Расчёт наивыгоднейшей дуги окружности, заменяющий теоретический  профиль зуба фрезы.

2 Расчёт координат точек профиля зуба фрезы по профилю зубчатой рейки.

3 Расчёт координат точек профиля зуба фрезы по точному способу.

На точность профилирования зубьев червячных шлицевых фрез влияют размеры профиля шлицевого вала, угол подъёма начальной винтовой линии фрезы и способ расчёта.

Первый способ рекомендуется при выполнении условия

.

Проверяем выполнение условия

≤0,2·; 3.777≤5.955; условие выполняется.

3.2 Расчёт наивыгоднейшей дуги окружности, заменяющий теоретический профиль зуба фрезы

Расчётная относительная ордината крайней точки зуба фрезы, мм

Расчётная относительная абсцисса крайней точки зуба фрезы, мм

Угловой параметр

Первый вспомогательный угол

Второй вспомогательный угол

Третий вспомогательный угол

Радиус дуги заменяющей окружности, мм

Координаты центра дуги окружности, заменяющий теоретический профиль зуба фрезы.

Ордината центра дуги окружности, мм

Абсцисса центра дуги окружности, мм

4 Конструктивные параметры зубьев фрезы

Толщина зуба фрезы по начальной линии в нормальном сечении, мм

где  - положение центрального угла впадины шлицевого вала,

Толщина зуба в осевом сечении, мм

Высота профиля зуба до начальной фасочной кромки, мм

Полная высота профиля зуба фрезы, мм

Ширина канавки между зубьями, мм

Угол между начальной линией и режущей кромкой для обработки фаски на шлицевом валу

где

Глубина стружечной канавки, мм

Передний угол зуба фрезы , задний угол при вершине зуба  Число гребёнок фрезы . Угол стружечной канавки

5 Технические требования к червячной фрезе

1 Фрезы изготавливают из быстрорежущей стали по ГОСТ 19265-73.

2 Твёрдость фрез HRCЭ 63…65.

3 Неполные витки должны быть сняты. Толщина вершины зубьев неполных витков фрезы должна быть не менее половины толщины вершины цельных зубьев.

4 На торце фрезы маркировать: товарный знак предприятия - изготовителя, обозначение шлицевого вала, класс точности фрезы, угол подъёма витка, шаг винтовой стружечной канавки и марку материала фрезы.

Условное обозначение фрезы

Фреза D 8х52х60 e9-d10-В ГОСТ 8027-60

Список использованной литературы

1) Булавин В.В. Режущий инструмент: Учебно-методическое пособие (заочное обучение). – Пенза: Изд-во Пенз. гос. технол. акад., 2010 – 244 с.

2) ГОСТ 8027-60. Фрезы червячные чистовые для шлицевых валов с прямобочным профилем. – М.: Изд-во стандартов, 1960.

3) Допуски и посадки: Справочник: в 2-х т. – Л.: Машиностроение, 1983. 991 с.

4) Справочник технолога-машиностроителя/ Под редакцией А.Г.Косиловой. Том 1, 2 М.: Машиностроение, 1985. – 1150 с.

5) Иноземцев Г.Г. Проектирование металлорежущих инструментов. - М.: Машиностроение, 1984.