Разработка твёрдосплавной развёртки (2)

Посмотреть архив целиком

2. КОНСТРУКТОРСКАЯ ЧАСТЬ

2.1. РАСЧЕТ И ОПИСАНИЕ КОНСТРУКЦИИ РАЗВЕРТКИ

Развертки применяют главным образом для окончательной обработки отверстий 6-9-го квалитета точности с шерохо­ватостью поверхности Ra = 0,32 - 1,25 мкм. Процесс разверты­вания принципиально не отличается от процесса зенкерования. Здесь та же кинематика резания, что и при зенкеровании.

Однако при развертывании точность обработки отверстий выше, а шероховатость поверхности ниже, чем при зенкеровании. Это объясняется тем, что развертки имеют большее число режущих зубьев и удаляют меньший припуск. В результате уменьшается толщина срезаемого слоя, улучшается направле­ние и повышается устойчивость в работе, что благоприятно влияет на точность обработки. Кроме того, развертки, как чистовой инструмент, делаются более качественно и более точно, чем зенкеры. Во всех случаях под развертывание отвер­стие предварительно обрабатывают сверлением, зенкерованием, растачиванием.

Развертки разделяются: по способу применения на ручные и машинные, по форме обрабатываемого отверстия на цилиндрические и конические, по методу закрепления на концевые (хвостовые) и насадные, по конструкции на цель­ные и сборные.

Машинные развертки применяют для обработки отверстия на сверлильных, токарных, револьверных, координатно-расточных и других станках.

Цилиндрические развертки имеют наибольшее примене­ние в машиностроении и приборостроении. Независимо от конструктивных разновидностей режущие элементы у них почти одинаковы.

Развертка состоит из рабочей части, шейки и хвостовика, который служит для закрепления развертки и выполняется цилиндрическим для разверток диаметром 1 - 9 мм или кониче­ским в виде конуса Морзе 1 - 4 для разверток диаметром 10-42 мм. В последнем случае хвостовик может быть цилиндриче­ским, но с квадратным концом для захвата развертки в патроне. По ГОСТ 1672 - 80 развертки диаметром 25 - 50 мм изго­товляют насадными цельными.

Рабочая часть состоит из режущей части и калибрующей части, которая, в свою очередь, имеет цилиндрический участок и участок с обратной конусностью. Направляющий конус служит для предохранения от повреждения начала режущей части и облегчения попадания развертки в отверстие. Длина направ­ляющего конуса принимается равной 1,5-3 мм, а конус имеет угол 2Ф = 90.

Основными конструктивными элементами рабочей части развертки являются диаметр, длина соответствующих участков, угол заборного конуса, число и направление зубьев, раз­меры и форма стружечных канавок, а так же геометрия зубьев. Корпус развертки выполняется из стали 9ХС, напайные пластины выполняются из твердого сплава ВК6-М.

Допуски диаметров рабочей части цилиндрических разверток в зависимости от поля допуска на обрабатываемое от­верстие (IT) рассчитывают по следующей схеме:

максимальный диаметр развертки должен быть равен максимальному диаметру отверстия минус 0,15IТ;

минимальный диаметр развертки должен быть равен максимальному диаметру развертки минус 0,35IТ.

Значения 0,151Т и 0,351Т округляют в сторону больших значений на 0,001 мм.

Для обрабатываемого отверстия 16Н7 (16 + 0,018 мм): номинальный диаметр отверстия 16,000 мм; максимальный диаметр отверстия 16,018 мм; допуск диаметра отверстия (IT), соответствующий заданно­му допуску Н7, составляет 0,018 мм.

Следовательно, предельные отклонения номинального диаметра развертки для требуемого поля допуска отверстия составят:

0,15 * IT = 0,15 * 0,018 = 0,0027 мм 0,003мм; 0,35 * IT = 0,35 * 0,018 = 0,0063 мм 0,007 мм;

максимальный диаметр развертки

dmax = 16,018 - 0,003 = 16,015 мм;

минимальный диаметр развертки

dmin = 16,015 - 0,007 = 16,008 мм.

Геометрические элементы лезвия развертки определим по Справочнику технолога-машиностроителя. Т. 2/ В. Н. Гриднев и др. / Под ред. А. Н. Малова, 1972.

Длина заборной части развертки с = 1,0 мм с углом в пла­не ф = 45.

Число зубьев развертки рассчитывают по формуле

_____

z = l,5* D +2,

где D - диаметр развертки.

z= 1,5*4 + 2 = 8

У разверток с напайными твердосплавными ножами число зубьев принимают меньшим. Примем z = 6.

Угловой шаг зубьев развертки делается неравномерным; выбрать шаг можно по ГОСТ 7722 - 77:

1 = 580Г’;

2 = 5953’;

З = 6205’.

Общая длина развертки с диаметром 10...32 мм L = 140...240 мм. Из конструктивных соображений принимаем L = 235 мм.

Длина режущей и калибрующей частей составляет 1 = 140 мм.

Длина режущих пластинок из твердого сплава l2 = 22 мм.

Длина шейки равна l1 = 12 мм.

Основные размеры профиля канавок у разверток выбира­ют по табл. 79, стр. 216 [8]:
f = 0,2...0,3 мм по цилиндру;

f1 = 1,8 мм;

= 85;

r = 1 мм;

задний угол у твердосплавной пластины α = 12;

задний угол у корпуса развертки α1 = 25.

Машинные развертки D = 16 мм с напайными твердо­сплавными пластинами выполняют с коническим хвостовиком Морзе 2 по ГОСТ 25557 - 82.




2.2. ОПИСАНИЕ КОНСТРУКЦИИ, РАБОТЫ И РАСЧЕТ СТАНОЧНОГО ПНЕВМО-КЛИНОВОГО ПРИСПОСОБЛЕНИЯ ДЛЯ ФРЕЗЕРОВАНИЯ ЛАПКИ НА КОНУСЕ МОРЗЕ

Рассмотрим конструкцию и работу зажимного пневмо-клинового приспособления для фрезерования лапки на конусе Морзе.

Основное назначение зажимного приспособления - точно установить заготовку развертки и надежно удерживать ее во время обработки.

При работе зажимные приспособления выполняют бази­рование, ориентирование относительно траектории движе­ния режущего инструмента, зажим и разжим обрабатываемой заготовки.

На фрезерной операции, где применяется данное приспо­собление производится обработка лапки на конусе Морзе, по­этому торец должен быть свободен для обработки.


2.2.1. АНАЛИЗ СИЛ ДЕЙСТВУЮЩИХ НА ЗАГОТОВКУ.

Движение инструмента во время обработки заготовки происходит перпендикулярно оси детали. Максимальное осевое усилие резания на этой операции составляет 238,4 кгс I (Справочник режимов резания под редакцией Ю. В. Барановского 1976 год).



2.2.2. ВЫБОР СХЕМЫ БАЗИРОВАНИЯ И МЕСТ ЗАЖИМА.


В качестве направляющей базы принимаем двойную направляющую базу - эта база лишает заготовку четырех степеней свободы: перемещение вдоль двух координатный осей Y и Z и поворота вокруг этих же осей.

Для лишения заготовки еще двух степеней свободы: пере­мещения вдоль оси X и вращения вокруг этой же оси должны быть применены силы зажима.

Конструкция приспособления предполагает зажим заго­товки развертки по конусу Морзе.


2.2.3. АНАЛИЗ КОНСТРУКЦИЙ ПРИСПОСОБЛЕНИЙ ПРИМЕНЯЕМЫХ В АНАЛОГИЧНЫХ УСЛОВИЯХ.

Приспособление для зажима заготовки в данном случае должно иметь элементы зажима по наружному диаметру двой­ной направляющей базы, следовательно элементы зажима могут быть различными, например: мембрана, цанговые эле­менты, гидропластмассовые и другие элементы зажима. Наи­более надежный зажим это клиновой зажим, в нашем случае выбираем его. Зажим производим по конусу Морзе.



2.2.4. АНАЛИЗ ПОГРЕШНОСТЕЙ, ВОЗНИКАЮЩИХ ПРИ УСТАНОВКЕ ЗАГОТОВКИ.

Отклонение фактического положения установленной за­готовки от требуемого оценивают погрешностью установки Е, которая является одной из составляющих отклонений обра­батываемого размера


___________

Е=Еб2+Ез2+Еп2


где Еб - погрешность базирования, мм;

Ез - погрешность закрепления, мм;

Еп - погрешность положения заготовки, мм.

Еб = 0,015 мм - максимально возможный эксцентриситет между наружной поверхностью (двойной направляющей ба­зой) и внутренней поверхностью заготовки. Погрешность зажима оценивается как:


Ез=10мкм=0,01мм


Погрешность закрепления равна нулю, следовательно:


____________

Е=(0,0152+0,012)=0,0148мм


Такая погрешность установки и закрепления удовлетво­ряет на данной операции.



2.2.5. РАСЧЕТ УСИЛИЙ ЗАКРЕПЛЕНИЯ.

Коэффициент запаса закрепления рекомендуется в преде­лах: k=1,2...1,5 к максимальному усилию резания. Усилие за­крепления должно быть

Р = 238,4* 1,4 = 333,8 кгс

Сила Q, необходимая для получения зажимающей силы Р составит без учета силы трения на скосе клина при угле кону­са а:

Q = Р * tg(α),

где Р - усилие на каждом кулачке;

α - угол конуса клинового зажима. С учетом силы трения на скосах сила составит:

Q = Р * tg(a + ),

где = arctg(f)

f - коэффициент трения на скосах клиньев, f = 0,4. Тогда:

Q = 334 * tg(32,2 + 21.8) = 462,1 кгс = 4621 Н = 4,621 кН.

Для надежного зажима детали необходимо на штоке приспособления приложить усилие равное 4,7 кН. Определяем площадь силового цилиндра:

Q = * S,


где - давление в системе зажима, Па;

S - площадь поршня цилиндра, м.кв.

S = 4,7 / 600 = 0,0078 м.кв. = 78 см.кв.

Определяем диаметр силового цилиндра:

_________

D = 4 * S / 3,14 = 9,97 см = 997 мм.


по ГОСТ 21495 - 76 принимаем диаметр цилиндра 100 мм.





















2.2.6. ОПИСАНИЯ РАБОТЫ ЗАЖИМНОГО ПРИСПОСОБЛЕНИЯ.

Зажимное приспособление для зажима заготовки разверт­ки работает следующим образом.


Случайные файлы

Файл
158925.rtf
26515-1.rtf
135449.doc
96054.rtf
24096-1.rtf




Чтобы не видеть здесь видео-рекламу достаточно стать зарегистрированным пользователем.
Чтобы не видеть никакую рекламу на сайте, нужно стать VIP-пользователем.
Это можно сделать совершенно бесплатно. Читайте подробности тут.