Расчет специального режущего инструмента

Среди многих способов обработки металлов резанием самым распространенным является обработка точением (резцами). Резцы делятся на основные групп: токарные, строгальные, долбежные, расточные и резьбонарезные. В данном случае необходимо разработать оправку расточную для обработки отверстия Æ 80Н7 [8, 18] (рисунок 5).

Расточная оправка состоит из головки, т.е. рабочей части, и тела, или стержня, служащего для закрепления резца в резцедержателе. Головка резца образуется специальной заточкой и имеет следующие элементы: переднюю поверхность, задние поверхности, режущие кромки и вершину.

Рисунок 5 – Оправка расточная

Проектируемый инструмент состоит из режущей цельной сменной неперетачиваемой ромбической формы пластины, из композита 05, который предназначен для, чернового и чистового растачивания отверстия Æ 80Н7, установленный и закрепленный в оправке цилиндрической формы. Пластина закреплена на кассете с помощью винта с шестигранной внутренней поверхностью, положение кассеты регулируется тремя эксцентриковыми винтами в пределах 0, 005 мм. Материал режущей пластины – сверх твердый композитный материал CNUN 05 T3 12F/Т ТУ 2-035-808-81.[10]

Рассчитаем на прочность оправку изготовленную из стали 18ХГТ с наружным диаметром 75мм и вылетом 160мм.

Расчет на прочность производим при совместном действии сил растяжения, изгибающих моментов и кручения по формуле эквивалентных напряжений, Па [4]:

(75)

где - нормальная сила, в нашем случае равная осевой силе резания, Н;

- площадь поперечного сечения оправки, ,

, (76)

- изгибающий момент от действия осевой и поперечной сил резания, Нм;

- момент сопротивления изгибу, ;

- крутящий момент от действия окружной силы резания, Нм;

- момент сопротивления кручению, ,

, (77)

≈ 82, 79*10^-6м³,

Условие прочности:

, (78)

где , для стали 18ХГТ;

, коэффициент запаса;

Значения выбираем по справочнику [4, c.323] .

Определим изгибающий момент:

, (79)

где Рх – 730Н, осевая сила резания;

Lx -0, 041м, плечо осевой силы равное радиусу обрабатываемого отверстия;

Ру – 292Н, поперечная сила резания;

Lу – 0, 160м, плечо поперечной силы, равное вылету оправки,

Определим крутящий момент:

(80)

где Рz = 1460H, окружная сила резания;

- диаметр обрабатываемого отверстия, м.

Подставляем найденные значения в формулу и определяем эквивалентное напряжение:

Определим коэффициент запаса:

Расчетный коэффициент запаса находится в рекомендуемых пределах, условие прочности выполнено .

Параметры режущей части выбираем согласно рекомендациям [10, ст.320]:

Для данной группы обрабатываемости геометрические параметры режущей части пластины:

- передний угол;

-главный задний угол;

-вспомогательный задний угол;

Материал режущей части CNUN 05 T3 12F/Т ТУ 2-035-808-81, твердость < 1500 HRV.

Хвостовая часть – конус 7/24 №50. Предельные отклонения размеров хвостовика устанавливаем по ГОСТ 2848 – 81.

Твердость хвостовой части HRC 42….55.