Курсовая работа: Проектирование специального инструмента

Курсовая работа: Проектирование специального инструмента

Курсовой проект

по РИ и ИОАП

на тему: Проектирование специального инструмента

Содержание

Задание. 2

Содержание. 3

1 ПРОЕКТИРОВАНИЕ ФАСОННОГО ТАНГЕНЦИАЛЬНОГО РЕЗЦА.. 5

2 ПРОЕКТИРОВАНИЕ И РАСЧЁТ ЧЕРВЯЧНОЙ ФРЕЗЫ С ПРЯМОУГОЛЬНЫМ ШЛИЦЕМ.. 9

3 ПРОЕКТИРОВАНИЕ И РАСЧЕТ ФАСОННОЙ ПРОТЯЖКИ РАБОТАЮЩЕЙ ПО ГЕНЕРАТОРНОЙ СХЕМЕ. 16

Литература. 26

Вычертим эскиз изготавливаемой детали:

Рисунок 1.1

Исходные данные для проектирования фасонного резца:

Материал прутка – Сталь 20,

Тип резца призматический

Рассчитаем высотные размеры профиля в узловых точках на детали

Выберем габаритные и конструктивные размеры резца по табл. 2, величину переднего угла  и заднего  по табл. 3.

Вычертим эскиз взаимного расположения детали и резца в двух проекциях Рисунок 1.2.

Рассчитаем для каждой узловой точки высотные размеры профиля резца, измеренные вдоль передней поверхности

Определим значения углов

, тогда

, тогда

Рисунок 1.2

Рассчитаем высотные размеры профиля резца

Выполняем графическое построение на листе чертёжной бумаги формата А2 в масштабе  и проверяем результаты аналитического расчёта величин  в Таблице 1.1.

Таблица 1.1

Определяем размеры дополнительных режущих кромок.

Высота левой кромки не должна превышать высоту рабочего профиля резца.

Дополнительные режущие кройки (Рисунок1.3) подготавливают отрезку детали от прутка. Высота кромок не должна бить больше высоты рабочего профиля резца - (необходимо предусмотреть размер С ), ширина равна ширине режущей кромке срезного резца

Для уменьшения трения резца о заготовку на участках профиля перпендикулярных оси детали затачивают угол равный 3°.

Рисунок 1.3

Разработаем чертеж шаблона и контршаблона для проверки профиля резца, на просвет.

Профиль шаблона (Рисунок 1.4) представляет собой негативный профиль резца. Высотные размеры профиля шаблона равны соответствующим высотным размерам профиля резца. Осевые размеры между узловыми толками профиля шаблона равны соответствующим осевым размерам профиля детали. Для построения профиля шаблоны необходимо через узловую базовую точку 1 провести координатную горизонтальную линию от которой в направлениях, перпендикулярных к ней, отложить высотные размеры профиля резца.

Ширина шаблона .

Размер m равен высотному размеру дополнительных режущих кромок резца.

Рисунок 1.4

2 ПРОЕКТИРОВАНИЕ И РАСЧЁТ ЧЕРВЯЧНОЙ ФРЕЗЫ С ПРЯМОУГОЛЬНЫМ ШЛИЦЕМ

Исходные данные для варианта №5А:

исполнение – окончательный инструмент,

; ; ; ; ; ; .

Отклонения для внутреннего диаметра и ширины шлица выбираем по квалитету h11: ,

Рисунок 2.1

Расчётные размеры вала

Наружный диаметр

, (2.1)

где  - максимальная величина наружного диаметра вала;

 - минимальная (номинальная) величина фаски.

Внутренний диаметр

, (2.2)

где  - минимальная величина внутреннего диаметра вала;

 - допуск на внутренний диаметр.

Ширина шлица

, (2.3)

где  - минимальная ширина шлица;

 - допуск на ширину шлица.

Диаметр начальной окружности с фаской на сторонах шлица

, (2.4)

Принимаем .

Конструктивные элементы фрезы

Определим профиль боковой поверхности зубьев фрезы аналитическим методом:

, (2.5)

Так как , то теоретическую кривую заменяем одной

окружностью.

Ординаты т.1 и т.2 принимаем:

, (2.6)

Принимаем

, (2.7)

Определим значение угла шлица в точке на

, (2.8)

тогда

Определим значения углов обката т.1 и т.2

, (2.9)

, тогда

, (2.10)

, тогда

Абсциссы т.1 и т.2 определяем так

, (2.11)

.

, (2.12)

.

Координаты центра заменяющей окружности

, (2.13)

.

, (2.14)

.

Радиус заменяющей окружности

, (2.15)

.

Определим величину отклонений дуги от теоретической кривой в двух точках a и b , расположенных между точками 0; 1; 2.

, (2.16)

, (2.17)

.

Углы обката точек a и b

, (2.18)

.

, (2.19)

.

Координаты точек а и b

, (2.20)

.

, (2.21)

.

, (2.22)

.

, (2.23)

.

Радиусы точек а и b

, (2.24)

.

, (2.25)

.

Максимальная погрешность замены в точках а и b

, (2.26)

.

, (2.27)

Проверим допустимость погрешности

, (2.28)

где  - допуск на ширину шлица

Так как неравенство выполняется, то погрешность считается допустимой.

Толщина зуба фрезы по начальной прямой

, (2.29)

где  - число шлицев вала.

.

Шаг зуба в нормальном сечении

, (2.30)

.

Смещение угла от начальной прямой

, (2.31)

Угол уступа фаски , при , .

Ширина: ,

Высота: .

Размеры канавки для выхода шлифовального круга при затыловании канавки

Радиус: ,

Ширина: ,

Глубина: .

Высота шлифовальной части зуба фрезы:

, (2.32)

Общая высота профиля зуба

, (2.33)

.

Высота усика:

, (2.34)

где  - максимальная высота профиля зуба (высшая точка зуба)

, (2.35)

где  - радиус начальной окружности вала,

 - угол обката высшей точки профиля

, (2.36)

где  - угол профиля шлица

, (2.37)

, тогда

, тогда

Высота шлифовальной части зуба

принимаем

Геометрия фрезы

Передний угол

Задний угол на вершине зуба

Шаг между выбираемыми углами 30’.

На боковых сторонах профиля задний угол

, (2.33)

где, , тогда

, тогда .

Расчёт конструктивных и габаритных размеров фрезы

Число ходов. Преимущественно однозаходные.

Угол подъёма витков по среднему диаметру

Направление витков, правое. Направление передней поверхности зубьев, левое.

Ориентировочный наружный диаметр

, (2.34)

, принимаем .

Число зубьев фрезы

Так как допуск на ширину шлица , то .

Величина затылования

, (2.35)

, принимаем .

, принимаем

Размеры канавки для выхода стружки: ,

, (2.36)

.

Угол правки .

Длина шлифовальной части задней поверхности зубьев фрезы

, (2.37)

, принимаем .

Шаг витков фрезы в осевом сечении

 , (2.38)

.

Длина наружной части фрезы

, (2.39)

.

Общая длина фрезы

, (2.40)

, (2.41)

Принимаем .

Диаметр цилиндрической части буртиков

, (2.42)

.

Средний расчётный диаметр

, (2.43)

.

Угол наклона стружечной канавки

, (2.44)

где, .

, тогда

Шаг ступенчатой канавки

, (2.45)

.

Диаметр отверстия фрезы

, (2.46)

, принимаем .

3 ПРОЕКТИРОВАНИЕ И РАСЧЕТ ФАСОННОЙ ПРОТЯЖКИ РАБОТАЮЩЕЙ ПО ГЕНЕРАТОРНОЙ СХЕМЕ

Исходные данные: рисунок 9, вариант 6.

Минимальный диаметр отверстия под протягивание: d = 45 мм; диаметр отверстия, получаемое после протягивания: D = 58,5мм. Предельное отклонение диаметра D по чертежу детали: ∆ = 0,06 мм, длина протягиваемого отверстия: lд = 60 мм; δ = 0,07 мм.

Материал заготовки: Сталь 45: σ = 589 МПа; HB = 207

Рисунок 3.1 Профиль обрабатываемого отверстия.

Хвостовик и шейка.

Диаметр хвостовика:

D1= d – 0,5 = 45 – 0,5 = 44,5 мм. (3.1)

где d - минимальный диаметр отверстия под протягивание, мм.

Расчетную величину D1 округляем до ближайшей меньшей величины, соответствующей ГОСТ 4044-70. Принимаем D1 = 40 мм. Остальные размеры хвостовика и размеры шейки принимаем соответственно с ГОСТ 4044-70:

D1' =32 мм; D2 = 39,5 мм; l0 = 180 мм; lx = 160 мм; l1 = 20 мм;

l2 = 32 мм; R1= 0,5 мм; R2 = 2,5 мм; C = 1,5 мм; α = 30˚.

Рисунок 3.2 Хвостовик протяжки.

Переходный конус

Длину конуса принимаем L = 20 мм, так как диаметр отверстия под протягивание D = 58,5 мм. Диаметры конуса: меньший равен диаметру шейки (мм): больший – передней направляющей части ( мм).

Передняя направляющая часть

Диаметр передней направляющей части, мм

Dпн= d = 45 мм, (3.2)

Предельное отклонение Dпн по e8.

Длина передней направляющей Lпн равна расстоянию от конца переходного конуса до первого зуба режущей части, то есть, включая длину первой стружечной канавки.

Lпн = lд = 60 мм; т.к. lд/D = 1,02 ≤ 1,5 (3.3)

где lд - длина протягиваемого отверстия,

D- диаметр отверстия, получаемого после протягивания, мм.

Страницы: 1, 2