Изготовление металлорежущего инструмента реферат

Обновлено: 03.07.2024

Даже элементарную работу по металлу невозможно проводить без использования инструмента. Они могут быть различной конфигурации и для самых разных работ. Все виды инструментов такого типа называют металлорежущими.

Они могут быть ручными и автоматизированными. Но в любом случае обработка такого материала без него невозможна.

Техника изготовления инструментов для работы с металлом

Инструмент в первую очередь должен отвечать высоким требованиям, которые позволяют работать с крепким и прочным материалом. Инструменты для обработки металла изготавливают следующими методами:

  • обжигание;
  • закаливание;
  • ковка с использованием пресса;
  • шлифовка;
  • горячая штамповка стальной закалки;
  • индукционное закаливание;
  • металлизация.

Такие методы необходимы, чтобы придать рабочей поверхности инструмента дополнительную прочность. Полученное оборудование должно иметь отменные режущие свойства, а также повышенную прочность.

виды инструментов для обработки металла

Основные разновидности инструментов

Все оборудование для обработки металла разделяется на несколько основных групп, по методу воздействия:

  1. Труборезы. Это группа оборудования, которая предназначена для разрезания труб самой разной толщины и диаметра.
  2. Крейцмесель — необходим для создания канавок в металлических заготовках.
  3. Сверлильная стойка. В ней расположена дрель и есть возможность зафиксировать заготовку.
  4. Для нарезания наружной резьбы используется плашка. К ним изготавливается плашкодержатель.
  5. Угломер. Это измерительный прибор, аналог всем известного транспортира.
  6. Паяльник служит для соединения металлических деталей.
  7. Ручная ножовка по металлу. Предназначена для резки металла, как листового, так и небольших труб.
  8. Ножницы по металлу. Предназначены для резки не слишком прочных листов.
  9. Тиски — необходимы для фиксации заготовки.
  10. Фрезы. Выполняют работу с разными поверхностями и могут быть цилиндрическими, торцовыми, дисковыми, концевыми, а также коническими.

В промышленности и в бытовых условиях применяются все инструменты. Многие из них используются в комплексе.

Где используют такое оборудование?

Инструменты по обработке металла используются в самых разных сферах. В бытовых условиях такой инструмент чаще всего нужен во время ремонта. Многие работы выполняются именно с участием дрели, тисков и других инструментов.

Небольшие мастерские и предприятия, которые занимаются изготовлением небольших деталей и их ремонтом, также не могут обойтись без металлорежущего оборудования. Наибольшей популярностью такие модели пользуются на СТО. Здесь без профессионального оборудования по обработке металла просто не обойтись.

Ну и конечно все виды инструментов, причем в большинстве своем в автоматизированном виде можно встретить в промышленности. Это и самолетостроение, и автомобилестроения, а также самые разные виды производств.

Материалы, для режущих деталей

При изготовлении режущей части инструментов по обработке металла используют наиболее стойкие варианты материалов. К ним относятся:

  1. Твердые сплавы с высоким уровнем износостойкости. Такое оборудование режет в несколько раз больше, чем классическая инструментальная сталь.
  2. Инструментальная сталь. Чаще всего подходит для резки несложных и не особо прочных деталей. Может не подойти для обработки жаропрочных деталей.
  3. Часто режущую часть покрывают минералокерамическими пластинами. Они имеют особый уровень прочности.

Последний материал, несмотря на прочность, отличается низкими показателями по пластичности. Поэтому его используют не так часто.

Производители инструментов оп обработке металла

Есть производители, которые делают уже несколько десятилетий качественное оборудование для металлических заготовок. При этом представлены как отечественные, так и импортные компании.

Отечественные

  • высокая износостойкость;
  • есть возможность быстро сменить инструмент;
  • имеется нанопокрытие;
  • низкие затраты на заточку.

Импортные

Зарубежные заводы выпускают качественные инструменты, которые используются по всему миру. Одним из лидеров является израильская компания ISCAR, которая выпускает инструменты для точения, сверления, фрезерования.

Для обработки титана, алюминия, нержавеющий стали, чугуна можно использовать крепкий и надежный немецкий инструмент фирмы АРНО.

инструменты компания ISCAR

В пятерку лидеров входит и японская фирма SUMITOMO. Свое оборудование они производят из твердых сплавов, алмазов и с применением CBN. Продукцию используют для токарной и фрезеровальной работы разных уровней сложности.

Различия по размерам

При выборе любого инструмента важно обратить внимание на его размеры. Напильники бывают 6 классов, которые различаются по точности обработки.

Полезно знать. Токарных резцов существует более 20 видов. Они подразделяются на левосторонние и правосторонние.

Плашки или лерки, которыми нарезают резьбу отличаются по системе измерений. Она может быть в миллиметрах или в дюймах.

Заключение

Обработка металла — сложный и многогранный процесс. Он включает в себя: точение, сверление, фрезерование, нарезание резьбы, а также строгание и шлифовку. Но все это невозможно выполнить без определенных инструментов. Они подразделяются на ручные и машинные, в зависимости от типа управления.

К оборудованию, которое может выполнять такие работы, предъявляются особые стандарты. Это должен быть особо прочный материал, способный выдерживать определенную температуру.

Функция "чтения" служит для ознакомления с работой. Разметка, таблицы и картинки документа могут отображаться неверно или не в полном объёме!

Содержание Введение

.1 Сверление сквозных и глухих отверстий

.2 Рассверливание отверстий

.3 Брак при сверлении и мероприятия для его предупреждения

. Выбор режимов резания

. Литературный обзор режущих инструментов для получения отверстий

. Точность обработки при сверлении

. Качество поверхности деталей

. Шероховатость и волнистость

. Факторы, влияющие на качество обработки

. Анализ состояния вопроса

. Принятие принципиальных решений

. Выбор режущих элементов

.1 Центровочный элемент

.2 Корпус инструмента

.3 Хвостовик инструмента

. Методика проведения исследований

.1 Имитационное моделирование обработки детали

.2 Расчет и анализ напряженно-деформированного состояния

.3 Расчет тепловых потоков и температур

. Технология изготовления корпуса инструмента

Список использованных источников

сверление режущий деталь тепловой

Развитие металлорежущего инструмента в России приходится на начало ХХ века. Причиной тому послужил государственный курс, направленный на индустриальное развитие страны.

Переход к машинной обработке привел к бурному развитию инструментов и инструментальных приспособлений, а так же созданию новых типов инструментов.

Развитие и усовершенствование инструментов и приспособлений влекло за собой усовершенствование конструкций металлообрабатывающего оборудования и технологии машиностроения. Так, применение быстрорежущей стали в производстве вызвало резкое повышение режимов обработки и, как следствие, производительности труда. Скорость резания увеличилась в 3-4 раза по сравнению с инструментом из углеродистой стали.

Такое увеличение повлекло за собой изменения в конструкции металлорежущего оборудования. Оборудование становится более массивным, более жестким.

Дальнейшее развитие металлорежущего инструмента связано с применением твердых сплавов в качестве режущего материала. Использование твердосплавных режущих инструментов позволило увеличить скорость резания в 3-4 раза по отношению к скорости резания быстрорежущих инструментов. Резкое увеличение скорости резания требовало создания новых металлообрабатывающих станков.

Иногда может казаться, что роль металлорежущего инструмента невелика, однако стоит представить, как ежедневно на машиностроительных заводах миллионы режущих инструментов обрабатывают десятки миллионов различных деталей, становится понятно, что это не так.

В настоящее время требования к механической обработке несколько изменились. Возросла доля труднообрабатываемых материалов, а так же увеличились требования к качеству и производительности обработки.

Металлорежущий инструмент должен выполнять два основных предназначения:

) Снятие определенного слоя металла,

) Обеспечение качества и точности размеров.

Основной критерий выбора инструмента-производительность-количество срезаемого слоя за единицу времени.

Металлорежущий инструмент – орудие производства для изменения формы и размеров обрабатываемой металлической заготовки путём удаления части материала в виде стружки с целью получения готовой детали или полуфабриката.

Рисунок 1 – Металлорежущий инструмент:

1 – резец с механическим креплением пластинки твёрдого сплава; 2 – винтовое сверло; 3 – зенкер с коническим хвостовиком, оснащенный твердосплавными пластинками; 4 – торцевая насадная фреза со вставными ножами, оснащенными твёрдым сплавом; 5 – машинная развёртка с твердосплавными пластинками; 6 – плашка; 7 – винторезная головка с круглыми гребёнками; 8 – червячная фреза; 9 – шлицевая протяжка; 10 – резцовая головка для обработки конических колёс с круговым зубом; 11 – метчик; 12 – зуборезный долбяк со спиральными зубьями.

Состав металлорежущего инструмента

Различают станочный и ручной металлорежущий инструмент. Основными частями металлорежущего инструмента являются рабочая часть, которая может иметь режущую и калибрующую части, и крепёжная часть.

Режущей называется часть металлорежущего инструмента, непосредственно внедряющаяся в материал заготовки, или срезающая часть металлорежущего инструмента. Режущая часть состоит из ряда конструктивных элементов: одного или нескольких лезвий; канавок для отвода стружки, стружколомателей, стружкозавивателей; элементов, являющихся базовыми при изготовлении, контроле и переточках инструмента; каналов для подвода смазочно-охлаждающей жидкости.

Назначение калибрующей части металлорежущего инструмента – восполнение режущей части при переточках, окончательное оформление обработанной поверхности и направление металлорежущего инструмента при работе.

Крепёжная часть служит для закрепления металлорежущего инструмента на станке в строго определённом положении или для удержания его в руках и должна противодействовать возникающим в процессе резания усилиям. Крепёжная часть может выполняться в виде державок, хвостовиков или иметь отверстие для крепления на оправках.

Станочный металлорежущий инструмент

В зависимости от технологического назначения станочный металлорежущий инструмент делится на следующие подгруппы: резцы, фрезы, протяжки, зуборезный металлорежущий инструмент, резьбонарезной инструмент, для обработки отверстий, абразивный и алмазный инструмент.

Резцы, применяемые на токарных, токарно-револьверных, карусельных, расточных, строгальных, долбёжных и других станках (за исключением резьбовых и зуборезных резцов), служат для обточки, расточки отверстий, обработки плоских и фасонных поверхностей, прорезания канавок.

Фрезы – многолезвийный вращающийся металлорежущий инструмент, который используют на фрезерных станках для обработки плоских и фасонных поверхностей, а также для разрезки заготовок.

Протяжки – многолезвийный инструмент для обработки гладких и фасонных внутренних и наружных поверхностей.

Для образования и обработки отверстий используют свёрла, зенкеры, зенковки, развёртки, цековки, расточные пластины, комбинированный инструмент, который применяют на сверлильных, токарных, револьверных, расточных, координатно-расточных станках.

Зуборезный инструмент предназначен для нарезания и обработки зубьев зубчатых колёс, зубчатых реек, червяков. Резьбонарезной инструмент служит для получения и обработки наружных и внутренних резьб. Номенклатуру резьбонарезного инструмента составляют также резьбовые резцы и фрезы, метчики, плашки и тд.

К абразивному инструменту относятся шлифовальные круги, бруски, хонинговальные головки, наждачные полотна, применяемые для шлифования, полирования, доводки деталей, а также для заточки инструмента. Алмазный инструмент составляют круги, резцы, фрезы с алмазными пластинами.

Ручной металлорежущий инструмент

К ручным инструментам относятся зубила, напильники, надфили, ножовки, шаберы и другий, используемые без применения металлорежущего оборудования. Получили распространение ручные машины с электрическим, гидравлическим и пневматическим приводом, рабочим органом которых являются ручные инструменты.

Выбор металлорежущего инструмента

Форма и углы заточки режущей части металлорежущего инструмента (см. Геометрия резца), от которых зависят его стойкость, производительность, экономичность, качество обработки, выбираются с учётом свойств обрабатываемого материала, смазывающе-охлаждающей жидкости, жёсткости системы станок – приспособление – инструмент – деталь. Режущая способность металлорежущего инструмента определяется свойствами материала, из которого изготовлена его режущая часть. Наиболее существенным показателем является красностойкость материала.

Применяют следующие основные группы материалов: инструментальные стали (углеродистые, быстрорежущие, легированные), твёрдые сплавы, минералокерамические сверхтвёрдые материалы. Инструмент из углеродистых сталей (красностойкость 200–250°C) используют для обработки обычных материалов при небольших скоростях резания. Быстрорежущие стали, легированные вольфрамом, позволяют увеличить скорость резания в 2–4 раза. Для обработки заготовок из жаропрочных сплавов и сталей повышенной прочности применяют инструмент из стали с увеличенным содержанием ванадия, кобальта, молибдена и пониженным содержанием вольфрама. Красностойкость этих сталей достигает 600–620 °С, но одновременно возрастает их хрупкость.

Твердосплавный металлорежущий инструмент

Твёрдые сплавы – наиболее прогрессивные и распространённые материалы для металлорежущего инструмента, вытесняющие инструментальные стали (кроме случаев прерывистого точения и фасонного фрезерования с большой глубиной), обладают красностойкостью 750–900 °C и высокой износостойкостью. Твёрдые сплавы для металлорежущего инструмента выпускаются в виде пластинок различной формы и размеров. Изготовляют также монолитные твердосплавные металлорежущие инструменты небольших размеров.

Ещё более высокими красностойкостью (1100–1200 °С) и износостойкостью обладают металлорежущие инструменты с режущей частью, армированной минералокерамическими пластинками, изготовленными на основе окиси алюминия с добавлением молибдена и хрома. Однако применение минералокерамики ограничивается её низкой пластичностью и большой хрупкостью. Перспективным является применение сверхтвёрдых материалов – естественных и синтетических алмазов, кубического нитрида бора и др. (для шлифования и затачивания металлорежущего инструмента).

Характеристики металлорежущего инструмента

Технологические параметры металлорежущего инструмента зависят от глубины резания, подачи, скорости резания (см. Обработки металлов резанием). Критерием износа режущей части металлорежущего инструмента принято считать ширину изношенной площадки на задней поверхности инструмента с учётом вида инструмента требуемой точности обработки и класса чистоты. Стойкость металлорежущего инструмента определяется продолжительностью (в мин) непосредственного резания между переточками. Главное требование к металлорежущему инструменту – высокая производительность при заданных классах чистоты и точности обработки – обеспечивается выполнением условий в отношении допусков на изготовление, отклонений геометрических параметров, твёрдости режущей части, внешнего вида. Конструкция металлорежущего инструмента должна предусматривать возможность многократных переточек, надёжное и быстрое крепление. При проектировании металлорежущего оборудования учитываются специальные элементы для крепления Металлорежущий инструмент: резцедержатели, конусные отверстия, оправки.

Список литературы

Грановский Г. И., Металлорежущий инструмент, 2 изд., М., 1954;

Четвериков С. С., Металлорежущие инструменты, 5 изд., М., 1965;

Жигалко Н. И., Киселев В. В., Проектирование и производство режущих инструментов, Минск, 1969;

Они являются специальными инструментами, предназначенными для обработки одной детали. Фасонные резцы обеспечивают строгую идентичность обработанных деталей, большое количество переточек, высокие общую и размерную стойкость, совмещение предварительной и окончательной обработки, простоту установки и наладки на станке, что делает их незаменимыми в автоматизированном производстве. Фасонные резцы… Читать ещё >

Режущий инструмент ( реферат , курсовая , диплом , контрольная )

станок резание кинематический схема Целью данного курсового проекта является закрепление необходимых будущему инженеру теоретические знания основ конструирования и расчёта режущих инструментов.

В данном курсовом проекте рассматривается проектирование трёх режущих инструментов: метчик машинный, дисковый долбяк и дисковый фасонный резец.

Введение

Большинство деталей машин из различных материалов приобретает окончательную форму и размеры в результате механической обработки. Важная роль в этом принадлежит обработке материалов резанием, особенно в случаях, когда требуется получить детали с высокой точностью и малой шероховатостью обработанных поверхностей. Для того чтобы такая обработка была производительной, экономичной и обеспечивала высокое качество изготовленных деталей, необходимо знать основные закономерности процесса резания, на основании которых можно сознательно управлять процессами, протекающими в его зоне. Поскольку обработка может выполняться различными режущими инструментами из разнообразных инструментальных материалов и с различными геометрическими параметрами, изучение закономерностей процесса резания следует проводить неотрывно от установления основных путей совершенствования режущего инструмента.

Развитие машиностроения тесно связано с совершенствованием конструкций технологических машин, металлорежущих станков и в частности режущего инструмента.

От качества надёжности, надёжности и работоспособности режущих инструментов, применяемых в машиностроении, в значительной степени зависит качество и точность детали, её шероховатость, производительность и эффективность процесса обработки, в особенности в наше время, при использовании инструмента в автоматизированном производстве в условиях гибких производственных систем.

1. Разработка конструкции дискового долбяка

1.1 Описание конструкции и назначение дискового долбяка Долбяк, металлорежущий инструмент для нарезания зубьев прямозубых и косозубых зубчатых колёс наружного и внутреннего зацепления, зубчатых венцов шевронных колёс с канавкой и без неё, зубчатых колёс блоков, зубчатых колёс с выступающими фланцами, ограничивающими свободный выход инструмента и зубчатых реек. Долбяк имеет вид зубчатого колеса, снабжённого режущими элементами с соответствующей заточкой; изготовляется из быстрорежущей стали.

Существует несколько типов зуборезных долбяков:

· Дисковые прямозубые, применяемые для нарезания прямозубых цилиндрических колес, главным образом наружного зацепления (рис 1.1 а);

· Чашечные, применяемые для нарезания наружных блочных колес в упор и для изготовления внутренних колес средних модулей (рис 1.1 б);

· Концевые или хвостовые долбяки применяемые для нарезания колес внутреннего зацепления (рис 1.1 в);

· Дисковый долбяк для нарезания косозубых и шевронных колес (рис 1.1 г и д);

Рисунок 1.1 — Типы зуборезных долбяков

Зубодолбёжный долбяк представляет собой зубчатое колесо, снабжённое режущими кромками. Поскольку срезать сразу весь слой металла обычно невозможно, обработка производится в несколько этапов.

Схема нарезания прямозубых зубчатых колес долбяком (рис. 1.2) включает возвратно-поступательные движения инструмента вдоль оси заготовки, что обеспечивает необходимую скорость резания. Срезание стружки происходит во время рабочего хода. Во время холостого, обратного, хода с целью уменьшения трения задней поверхности о материал заготовки стол станка отводится от долбяка, а перед началом резания возвращается в исходное положение. В процессе обработки долбяк постепенно врезается в радиальном направлении в заготовку на высоту зуба. Одновременно происходят взаимосвязанные вращения долбяка и заготовки вокруг своих осей, в результате которых наблюдается обкатка, качение без скольжения начальной окружности долбяка по начальной окружности детали. При обработке долбяком процесс пересопряжения зубьев (деления) не производится, что обеспечивает большую производительность по сравнению с нарезанием гребенками.

Рис. 1.2 Схема нарезания колес Эскиз инструмента представлен на рис. 1.3

Рис. 1.3 Эскиз инструмента Где бзадний угол гпередний угол

Долбяки имеют форму закаленного шлифованного колеса с затылованными зубьями. Так как зубья долбяка имеют небольшой конус, после заточки толщина зуба и внешний диаметр уменьшаются, профиль зубьев изменяется. Для повышения срока службы при нарезании колес внешнего зацепления у нового долбяка увеличивают диаметр делительной окружности. Передний угол для облегчения резания равен 5°. Задний угол при вершине 6—6°30', боковые задние углы по нормали 2—2°30'. При нарезании колес внешнего зацепления долбяки выбирают максимально возможного диаметра, точность обработки и период стойкости при этом повышаются. Диаметры долбяков в комплекте как новые, так и после заточки должны быть одинаковыми. Затупленный долбяк перетачивается только по передней поверхности.

Требования к изготовлению:

Долбяки должны изготавливаться из быстрорежущей стали по ГОСТ 19 265–73 .

Твердость долбяков должна быть:

Режущей части из быстрорежущей стали — HRC 62…65;

Режущей части из быстрорежущей стали с содержанием ванадия 3% и более, кобальта 5% и более — выше на 1−2 единицы HRC.

Режущая часть долбяков не должна иметь обезуглероженных мест и мест с пониженной твердостью.

Параметры шероховатости поверхностей долбяков по ГОСТ 2789–73 должны быть не более, мкм:

Класса точности, А ;

Класса точности Б ;

Опорная поверхность дисковых долбяков

Посадочное отверстие дисковых долбяков

Внутренняя опорная поверхность дисковых долбяков

1.2 Расчет геометрических и конструктивных параметров дискового долбяка

Исходные данные для проектирования:

Делительный диаметр долбяка : =125

Число зубьев долбяка :

Для чистового долбяка принимаем: передний угол:

Задний угол на вершине:

Число зубьев шестерни и колеса:

Геометрические параметры долбяка показаны на рис. 1.4

1 Фактический угол профиля долбяка б0 определяется по формуле:

2 Боковой задний угол в сечении по делительному цилиндру бб:

3 Задний угол бп на боковых сторонах зубьев в нормальном сечении к профилю

4 Основной диаметр долбяка Определение размеров зубьев долбяка в исходном сечении

5 Величина утолщения зубьев долбяка для образования бокового зазора при чистовой обработке нарезаемых колес

6 Толщина зуба долбяка по делительной окружности:

Рисунок 1.4 Геометрические параметры долбяка

7 Высота головки зуба

где hf1,2— высота ножки зуба нарезаемых шестерни и колеса.

8 Высота ножки зуба

где ha1,2-высота головки зуба нарезаемых шестерни и колеса.

9 Диаметр окружности выступов долбяка в исходном сечении:

10 Минимально допустимая по условию механической прочности толщина зуба нового долбяка на наружном диаметре

11 Толщина зуба долбяка на наружном диаметре в исходном сечении

12 Величина исходного расстояния, обеспечивающая заданную толщину зуба на вершине

Принимаем по ГОСТ 9323–79 а=6,3 мм.

Проверка долбяка с выбранным исходным расстоянием на отсутствие интерференции.

p1 — радиус кривизны активного профиля зуба шестерни в нижней начальной контактной точке при внешнем зацеплении её с колесом;

l1 — радиус кривизны эвольвентного профиля зуба шестерни в точке начала переходной кривой при нарезании её с долбяком ;

Если p1 > l1, интерференция отсутствует.

где r b2-радиус основной окружности колеса.

13 Радиус основной окружности колеса

14 Межосевое расстояние:

15 Угол профиля зуба долбяка в точке на окружности выступов:

где r2— радиус делительной окружности колеса;

ra2— радиус окружности вершин колеса;

rb2-радиус основной окружности долбяка.

16 Межосевое расстояние в станочном зацеплении:

17 Коэффициент смещения:

18 Угол зацепления в станочном станочном зацеплении:

Интерференция отсутствует, т. к. p1 > l1.

Определение размеров зубьев долбяка на передней поверхности.

19 Окружная толщина зуба по делительному цилиндру:

20 Высота головки зуба долбяка:

21 Высота ножки зуба долбяка:

22 Диаметр вершин зубьев долбяка:

23 Диаметр впадин зубьев долбяка:

Наибольшая допустимая величина стачивания долбяка? B ограничивается прочностью зуба сточенного долбяка и отсутствием подрезания зубьев нарезаемых им колёс :

где e — длина зуба окончательно сточенного долбяка;

B — длина зуба нового долбяка (принимаем по ГОСТ 9323–79 ).

Проверка на подрезание ножки зуба шестерни и колеса.

Подрезание ножки зуба отсутствует, если выполняются условия:

l1 0 (для шестерни) и l2 0 (для колеса). Расчёт ведём по выше приведённым формулам для l1 и l2.

Проверка на отсутствие срезания головки зуба окончательно с точеным долбяком.

Основные элементы конструкции долбяка выбираем по ГОСТ 9323–79 или из конструктивных соображений. По ГОСТ 9323–79 определяем допуски на все элементы долбяка и технические требования к его изготовлению.

2. Разработка конструкции метчика машинного М16

1) Выбор материала рабочей части метчика: обрабатываемый материал — сталь 40Х. Материал рабочей части — Р6М5;

2) Выбор числа зубьев метчика: для резьбы М16 количество зубьев равно ;

3) Размеры стружечной канавки метчика:

мм, принимаем мм;

мм, принимаем мм;

4) Рекомендуемая толщина среза: мм, предельное значение мм;

5) Длина заборной части метчика мм, принимаем мм.

Длина калибрующей части, принимаем мм (т.к. мм). тогда мм.

Выбор обратной конусности — мм на 100 мм длины.

Рисунок 3.1 Элементы машинного метчика

6) Размеры хвостовика: мм; мм; мм; мм; мм; мм; мм; мм.

7) Погрешности квадрата мм (23, "https://referat.bookap.info").

8) Расстояние от торца метчика до места сварки мм.

9) Общая длина метчика мм (по ГОСТ 3266–81 ).

10) Передний угол метчика .

12) Затылование заборной части

Затылование по калибрующей части мм, принимаем мм.

13) Степень точности метчика .

Рисунок 3.2 Хвостовик метчика

14) Расчет полей допусков Таблица 3.1 Расчет полей допусков

Длина резьбовой части — 30 мм.

Основные данные (по ГОСТ 24 705 )

Наименьший наружный диаметр ()

Наименьший средний диаметр

Наибольший средний диаметр

Предельное отклонение половины угла профиля

Накопленная ошибка шага

Для шага 2 мм мкм

Рисунок 4.3 Схема расположения полей допусков метчика и гайки

15) Размеры метчика и профиля резьбы — по ГОСТ 6227–80 Е.

16) Общие требования — по ГОСТ 3449–84 .

3. Разработка конструкции дискового фасонного резца

3.1 Расчёт фасонного резца для обработки детали из стали

Фасонные резцы применяются для обработки поверхностей сложного профиля на станках токарной группы.

Рис. 3.1 Типы фасонных резцов

Они являются специальными инструментами, предназначенными для обработки одной детали. Фасонные резцы обеспечивают строгую идентичность обработанных деталей, большое количество переточек, высокие общую и размерную стойкость, совмещение предварительной и окончательной обработки, простоту установки и наладки на станке, что делает их незаменимыми в автоматизированном производстве. Фасонные резцы классифицируют по нескольким признакам:

1. по типу станка — токарные, автоматные, строгальные, долбежные;

2. по форме тела резца — круглые или дисковые (Рис. 3.1, а), призматические (Рис. 3.1, б), стержневые (Рис. 3.1, в), винтовые (Рис. 3.1, г);

3. по положению передней плоскости резца (Рис. 3.2) — с обычной заточкой (л=0), когда базовая точка установлена на высоте оси детали и с боковой заточкой, когда на высоте оси детали установлен участок профиля;

4. по положению базовой поверхности (оси посадочного отверстия у круглых или опорной поверхности у призматических) по отношению к оси детали — резцы обычной установки и резцы особой установки;

5. по виду обрабатываемой поверхности — наружные, внутренние, торцовые;

6. по направлению подачи — с радиальной, осевой и тангенциальной;

7. по конструкции, способу соединения режущей части и корпуса, материалу режущей части: насадные и хвостовые; цельные, сварные, паяные; быстрорежущие и твердосплавные.

Разрабатываемый фасонный резец — дисковый. Предназначен для наружной обработки детали из инструментальной углеродистой стали.

Рис. 3.2 Призматические фасонные резцы:

а) — с обычной заточкой (л=0); б) — с боковой заточкой (л?0)

Определение углов режущей части

Исходными данными для проектирования резца является чертеж детали на рис. 3.3. Материал детали — инструментальная углеродистая сталь.

Диаметры заданы по заданию.

Для расчета размеров профиля резца необходимо задать расчетные или теоретические размеры детали. Для того, чтобы в процессе детали каждый размер можно было получить внутри своего поля допуска, за теоретические размеры детали принимаем ее средние размеры.

Углы резца г и б задаются в наиболее выступающей (базовой) точке, устанавливаемой у резцов радиального типа на высоте оси детали, в сечении плоскостью, перпендикулярной базе крепления резца. Согласно таблице 3.3 (стр. 107 [1]) величину переднего угла фасонного резца для обработки инструментальной углеродистой рекомендуется принимать равным 20…25є. Принимаем г = 20є.

Задний угол для фасонных резцов рекомендуется принимать б = 8…12є (стр. 108 [1]). Тогда принимаем его равным 12є.

Так как в задании не оговорено, какое должно быть положение передней плоскости резца, то принимаем с обычной заточкой (л = 0).

Рис. 3.3 Чертеж детали

Определение габаритных и присоединительных размеров

Обычно габаритные и присоединительные размеры резцов определяют из конструктивных соображений в зависимости от глубины профиля изделия tmax и длины профиля L.

Рис. 3.4 Габаритные и присоединительные размеры дискового фасонного резца.

Для резки материалов могут применяться самые различные инструменты. Их классификация проводится по достаточно большому количеству признаков, которые позволяют провести выбор наиболее подходящего варианта исполнения изделия. Режущий инструмент при этом изготавливается из самого различного материала.

Режущий инструмент

Классификация режущего инструмента

Выделяют довольно большое количество различных признаков классификации режущего инструмента, основной можно назвать конструктивные признаки. В зависимости от геометрической формы и основных параметров выделяют следующие варианты:

  1. фрезы;
  2. резцы;
  3. зенкеры;
  4. сверла;
  5. развертки;
  6. цековки;
  7. метчики;
  8. плашки;
  9. шеверы;
  10. ножовочное полотно;
  11. инструмент абразивного типа.

Все приведенные выше виды режущих инструментов характеризуются своими определенными особенностями. Примером можно назвать ручной режущий инструмент под названием плашка. За счет применения особого крепления можно получить резьбовую поверхность на цилиндрической поверхности.

Довольно большое распространение получили резцы. Их относят к режущему инструменту, который предназначен для обработки исключительно тел вращения.

Среди особенностей подобного варианта исполнения отметим следующее:

  1. Есть рабочая часть и державка.
  2. Угол заточки может существенно отличаться в зависимости от предназначения изделия.
  3. При изготовлении применяются самые различные сплавы, которые и определяют область применения изделия.

Токарные резцы

Фрезеры встречаются в последнее время довольно часто. Это связано с тем, что подобный режущий инструмент может использоваться для получения корпусных изделий. Особенностью назовем то, что основное вращение передается фрезе, в это время заготовка находится в неподвижном состоянии. Конструктивно фрезы намного сложнее резцов, что определяет более высокую стоимость.

Основная классификация фрез представлена областью применения. Примером назовем следующие варианты исполнения:

  1. Концевые.
  2. Цилиндрические.
  3. Червячные и другие.

Встречается просто огромное количество фрез, все они также обладают своими определенными характеристиками.

Довольно распространены сверла. Подобное изделие осевого типа применяется в случае, когда нужно получить отверстие в сплошном материале.

Сверла

На момент резания сверла совершают вращательное движение, по винтовым канавкам стружка удаляется с зоны резания. Отличаются сверла по следующим признакам:

  1. Тип применяемого материала.
  2. Диаметральный размер.
  3. Тип хвостовика.
  4. Угол заточки режущей кромки.

Инструменты осевого типа весьма распространены. Примером можно назвать зенкеры, применяемые для корректировки размера и формы отверстия. Кроме этого, в эту группу включаются и развертки, которые требуются для удаления высокой шероховатости с поверхности стенок отверстия.

Виды фрез

Инструменты режущие и ударные с острой режущей кромкой также весьма распространены. В эту группу включается долбяк, который может применяться для получения зубьев. Довольно обширными возможностями характеризуются насадки абразивного типа, применяемая для снижения степени шероховатости поверхности.

Все приведенные выше изделия можно разделить на несколько основных групп:

  1. Изделия для работы с телами вращения. В эту группу входят различные резцы и абразивные круги. Как правило, в подобном случае основное вращение получает заготовка, а инструмент находится в неподвижном состоянии. Устанавливаются эти изделия на токарном оборудовании самого различного типа.
  2. Достаточно большая группа представлена режущими инструментами, предназначенными для получения и обработки уже готового отверстия. Примером можно назвать сверла, протяжки, зенкеры и другие варианты исполнения. Осевой получает вращение, режущая часть представлена витками с различным углом заточки.
  3. Отдельная группа представлена приспособлениями, предназначенными для нарезания резьбовых витков на цилиндрической поверхности. Особая форма режущей части позволяет получать витки с определенным расположением относительно друг друга. Резьбовая поверхность сегодня встречается крайне часто, так как она применяется при создании различных соединительных элементов. В быту нарезка проводится при применении ручных инструментов, в промышленности встречаются станки с особыми режимами работы.
  4. Довольно большое распространение в машиностроительной отрасли получили зубчатые колеса и другие подобные изделия. Для их получения подходят шеверы, долбяки и другие.

Выделяют также второстепенные признаки классификации. Примером назовем то, каким образом режущая кромка взаимодействует с обрабатываемой поверхностью. По этому признаку выделяют:

  1. Обычные варианты исполнения получили весьма широкое распространение. Как правило, они получаются при применении технологии литья. Основная и рабочая часть конструкции в большинстве случаев представлена идентичным материалом.
  2. Ротационные характеризуются непрерывным обновляющимся круговым лезвием.

Абразивный круг
Шевер

Важным критерием можно назвать тип изготовления. В зависимости от этого выделяют:

  1. Цельные конструкции встречаются крайне часто, что связано с их относительно невысокой стоимостью и надежностью в применении.
  2. Составные обходятся намного дороже, но при этом есть возможность использовать более качественные материалы при создании режущей кромки.
  3. Сборные также характеризуются тем, что состоят из отдельных частей.

Сборные также можно охарактеризовать тем, что соединение разъемное. Составные зачастую изготавливаются при применении технологии сварки, за счет чего провести отсоединение режущей кромки не получится.

Классификация режущего инструмента также проводится по способу крепления.

Выделяют следующие варианты исполнения:

  1. Хвостовые.
  2. Призматические.
  3. Насадные.

В продаже можно встретить просто огромное количество различных вариантов исполнения дополнительной оснастки, которая существенно расширяет функциональность оборудования.

Сферы использования

Сфера применения режущего инструмента весьма обширна. Большая часть изделий встречается в машиностроении, так как заготовки представлены различными сплавами. Рассматривая сферу применения отметим следующие моменты:

  1. Большая часть изделий может резать по металлу только при условии передачи большого усилия при жестком закреплении заготовки. Именно поэтому они изготавливаются таким образом, чтобы могли устанавливаться в станках и другом подобном оборудовании. Область применения – промышленность с различным показателем производительности труда. Отличительной особенностью подобной группы можно назвать длительный эксплуатационный срок и устойчивость к износу.
  2. Также обработка заготовок может проводится в домашней мастерской. Для подобного случая подходят варианты исполнения, которые применяются при ручной обработке или применении настольного оборудования. Специалисты рекомендуют выбирать для домашней мастерской варианты исполнения из низкой ценовой категории. Это связано с тем, что они отлично подходят для обработки при небольшой подаче и скорости резания. Режущие инструменты для промышленных станков обходятся намного дороже и требуют профессиональной периодической заточки.

Применение режущего инструмента

В целом можно сказать, что область применения режущего инструмента весьма обширна. Механическое резание может проводится только при наличии режущей кромки.

Выбор режущего инструмента

Только правильно подобранный инструмент может применяться для получения качественного изделия. Среди столь большого выбора подобрать наиболее подходящий вариант исполнения изделия сложно. Режущий инструмент по металлу выбирают с учетом следующих рекомендаций:

  1. Для начала определяется поставленная задача. Как правило, технология производства составляется технологом, который также указывается наиболее подходящий режущий инструмент. К примеру, получить тело вращения можно с требуемым диаметром можно при использовании резца, отверстие сверла. При этом одна деталь может изготавливаться при применении одного вида изделия с различными параметрами.
  2. Следующий шаг заключается в определении того, какое именно оборудование будет применяться для передачи вращения. Примером можно назвать промышленные станки или ручные конструкции. От этого момента зависит то, какая державка подойдет.
  3. На момент составления технологической карты указываются основные параметры резания. С учетом подобного показателя проводится выбор режущего инструмента по типу применяемого материала при изготовлении основной или рабочей части.
  4. Учитывается и производительность применяемого оборудования. Для выпуска большого количества продукции нужно выбирать вариант исполнения с повышенной износостойкостью.

Производство режущего инструмента предусматривает соблюдение определенных требований, которые устанавливаются в проектной документации. Кроме этого, уделяется внимание популярности бренда, так как от этого зависит качество.

В заключение отметим, что неправильно подобранное изделие может создать серьезные проблемы.

Читайте также: