Расчет и конструирование режущего инструмента на заданной операции

На токарной операции с ЧПУ операции 010 в качестве режущего инструмента используется сверло диаметром 43 мм. Главное движение - вращение сверла, движение подачи – поступательное перемещение сверла. В качестве материала режущей части используется быстрорежущая сталь Р6М5.

Сверло состоит из рабочей части и хвостовика соединенных шейкой. Рабочая часть в свою состоит из режущей под углом 118 градусов и калибрующей. Хвостовик конический конус Морзе 5 точности АТ8.

.

Режимы резания при сверлении.

Подача: S=0, 53 мм/об /пункт 2.9/

Скорость резания: V=14, 6 м/мин /пункт 2.9/

Частота вращения шпинделя n₁=108 мин^-1 /пункт 2.9/

Мощность резания: N_P=4, 1 кВт /пункт 2.9/

Крутящий момент определяется по формуле:

Н · м (34)

Осевая сила резания определяется по формуле:

Р_о=10С_рD^qS^yK_p(35)

С_р=67; q=1, 0; y=0, 65. /16, т.2; с.281/

K_p=0, 75 /16, т.2, с.264/

Р_о =10∙ 67∙ 43¹∙ 0, 53^{0, 65∙} 0, 75=14300 Н

Средний диаметр хвостовика определяется по формуле:

d_cp= (36)

где - угол конуса (для большинства конусов Морзе = 1⁰30)

µ - коэффициент трения стали (µ=0, 096)

Δ θ – отклонение угла конуса (Δ θ =5)

d_cp= м=50 мм

Выбирается ближайший больший конус, т.е. конус Морзе №5 с лапкой. Основные конструктивные размеры: D₁=44, 7 мм, d₂=36, 5 мм, b=15, 9 мм, h=38 мм, e=29 мм, l₃=149, 5 мм, R=10 мм.

Определяется длина сверла по ГОСТ 10903-77 /16, т.2, с.146/

-общая длина L=359 мм

-длина рабочей части l=210 мм.

Геометрические параметры сверла: ω =30⁰, 2φ =116⁰, ψ =55⁰, γ =12⁰, ά =15⁰.

Шаг винтовой канавки определяется по формуле:

Н= мм (37)

Толщина сердцевины: d_c=0, 2D=0, 2∙ 43=21, 5 мм

Обратная конусность: 0, 09 мм.

Ширина ленточки: f₀=1, 0 мм.

Ширина пера: В=0, 58∙ D=0, 58∙ 43=24, 94 мм.

3.2. Организация технического контроля на участке. Расчет и конструирование средств измерения для заданной операции

Система контроля качества изделий предназначена для своевременного определения с требуемой точностью параметров качества изделий, изготавливаемых на участке.

Контроль качества изделий на участке производится на контрольных столах контролёрами. Контрольный пункт промежуточного контроля располагается между станками. Это возможно из-за использования простых измерительных средств (калибров, штангенциркулей, штангенрейсмусов и т.п.) и контрольных приспособлений.

Проверка производиться после токарной обработки, после нарезания зубчатых венцов и перед термообработкой, после изготовления детали.

Измерительные средства применяемые для промежуточного контроля заготовки и окончательного контроля детали в серийном производстве могут быть и стандартными, и специальными.

При измерении поверхностей, выполненных по допускам, применяют предельные калибры, т.к. измерение переставными инструментами является сложной и длительной операцией. Средства контроля должны соответствовать требованиям ГОСТ 8.001-71. К применению допускаются средства контроля признанные годными по результатам метрологического надзора в соответствии с требованиями ГОСТ 8 002-71.

Системой контроля качества изделий на участке занимается служба отдела технического контроля, которая находится в подчинении дирекции по качеству.

На 045 операции круглошлифовальной для контроля наружной поверхности Æ 70h9() применяется калибр-скоба. Калибр относится к нерегулируемым гладким калибрам. Изготавливается цельным из стали 20 с цементацией h 0, 8…1, 2 до 59…65HRСэ. Проходная сторона должна охватывать поверхность, а не проходная не должна. Расчёт исполнительных размеров гладких калибров производится по формулам ГОСТ 24853-81.

Предельные отклонения размера наружной поверхности Æ 70h9()

ES=0; EI=-74 мкм. /т.7/

Предельные размеры поверхности:

Dmax=D+ ES =70+0=70мм

Dmin=D+ EI=70-0, 074=69, 987мм

Допуск поверхности:

TD=ES-EI=0-(-0, 074)=0, 074 мм.

Отклонения и допуски на калибр-скобу:

Z1=13 мкм, Y1=0 мкм H1=8 мкм Hp=3 мкм

Расчёт размеров проходного калибра ПР:

ПР= Dmax -Z1 ±H1 |2=70-0, 013± 0, 008/2=69, 987±0, 004 мм

Предельные размеры проходного калибра:

-наибольший: ПРmax=69, 987+0, 004=69, 991 мм

- наименьший: ПРmin=69, 987-0, 004=69, 983 мм

Исполнительный размер проходного калибра ПРисп:

ПРисп=69, 983

Расчёт размеров непроходного калибра НЕ:

НЕ= Dmin±H1 |2=69, 926± 0, 008/2=69, 926±0, 004 мм

Предельные размеры непроходного калибра:

- наибольший: НЕmax=69, 926 +0, 004=69, 93 мм

- наименьший: НЕmin=69, 926 -0, 004=69, 922 мм.

Исполнительный размер непроходного калибра НЕисп:

НЕисп=69, 922

Расчет размеров контрольного калибра К-ПР:

К-ПР= Dmax -Z1 ±Hр |2=70-0, 013± 0, 003/2=69, 987±0, 0015 мм

Предельные размеры контрольного калибра К-ПР:

-наибольший: К-ПРmax=69, 987+0, 0015=69, 9885 мм

- наименьший: К-ПРmin=69, 987-0, 0015=69, 9855 мм

Исполнительный размер проходного калибра К-ПРисп:

К-ПРисп=69, 9855

Расчет размеров контрольного калибра К-НЕ:

К-НЕ= Dmin±Hр |2=69, 926± 0, 003/2=69, 926±0, 0015 мм

Предельные размеры контрольного калибра К-НЕ:

- наибольший: К-НЕmax=69, 926 +0, 0015=69, 9275 мм

- наименьший: К-НЕmin=69, 926 -0, 0015=69, 9245 мм.

Исполнительный размер непроходного калибра К-НЕисп:

К-НЕисп=69, 9245

Расчет размеров контрольного калибра К-И:

К-И= Dmax+y1±Hр |2=70+0± 0, 003/2=70±0, 0015 мм

Предельные размеры контрольного калибра К-И:

- наибольший: К-Иmax=70+0, 0015=70, 0015 мм

- наименьший: К-Иmin=70-0, 0015=69, 9985 мм.

Исполнительный размер непроходного калибра К-Иисп:

К-Иисп=69, 9985

Рисунок 5 -Схема расположения полей допусков калибра-скобы контроля размера наружной поверхности Æ 70h9().