Контрольная работа: Процесс проектирования и использования фасонного резца

При обработке фасонных поверхностей стальных деталей следует применять охлаждение маслом. Поверхность детали получается при этом гладкой и даже блестящей. Фасонные поверхности чугунных, бронзовых и латунных деталей обрабатываются без охлаждения.

Правильность фасонной поверхности проверяется шаблоном. Между обработанной поверхностью и шаблоном не должно быть просвета.

Если обрабатываемая поверхность детали имеет большие перепады диаметров разных участков, то при работе фасонным резцом приходится снимать много металла. Во избежание быстрого износа резца предварительную обработку такой поверхности надо производить обдирочным резцом, профиль которого подобен профилю окончательного фасонного резца, но значительно проще его.

Обработка фасонных поверхностей при одновременном действии продольной и поперечной подач резца. Обработка фасонных поверхностей при одновременном действии продольной и поперечной ручных подач резца производится при небольшом количестве обрабатываемых деталей или при сравнительно больших размерах фасонных поверхностей. В первом случае изготовление даже обыкновенного фасонного резца нецелесообразно, во втором — потребовался бы очень широкий резец, работа которым неизбежно вызвала бы вибрации детали.

Снятие припуска производится остроносым чистовым или проходным резцом. Для этого перемещают (вручную) продольные салазки влево и одновременно поперечные салазки суппорта вперед и назад. При обработке сравнительно небольших фасонных поверхностей продольную подачу осуществляют используя верхние салазки суппорта, установленного так, чтобы направляющие их были параллельны центровой линии станка; для поперечной подачи применяют поперечные салазки суппорта. В том и другом случаях вершина резца будет перемещаться по кривой. После нескольких проходов резца и при правильном соотношении величин подач (продольной и поперечной) обрабатываемая поверхность получит требуемую форму. Для выполнения этой работы нужен большой навык. Опытные токари, обрабатывая фасонные поверхности рассматриваемым способом, пользуются автоматической продольной подачей, перемещая одновременно с этим поперечный суппорт вручную.

Но наряду с удобством работы при помощи фасонного инструмента, трудоемкость расчета глубины его профиля ведет к необходимости создания эталона (в данном случае параметрической модели), для облегчения вычислительных работ, наглядности конструктивных особенностей данного инструмента и возможности создания по этому эталону множества других фасонных резцов, что, в свою очередь, упрощает работу инженера.

1 Проектирование фасонного резца

Принцип работы радиальных фасонных резцов основан на постепенном срезании в виде стружки всего подлежащего удалению объема металла режущим лезвием. По мере движения резца в работу вступают все новые и новые точки режущего лезвия и к концу работы стружка срезается всем режущим лезвием.

Если все точки фасонного режущего лезвия резца расположены на высоте центра вращения детали, то эти точки лежат в диаметральной плоскости детали и профиль лезвия в этом случае тождественен профилю шаблона детали. Такое расположение фасонных режущих лезвий резцов возможно лишь при условии, что передний угол γ =0 и передняя поверхность резцов совпадает с диаметральным сечением деталей. Если при этом передняя поверхность резцов будет одновременно нормальна к фасонным задним поверхностям, то профили деталей и резцов совпадут, коррекционные расчеты станут ненужными и шаблонами резцов будут служить контршаблоны деталей; последнее возможно лишь при условии, что передний угол γ = 0⁰ и задний угол α = 0⁰ , что практически является невозможным.

Для эффективного резания резцами необходимо осуществить заточку или произвести установку резцов под углом α > 0⁰ (при этом устраняется смятие поверхности резания детали задней поверхностью резца). Для повышения режущих качеств осуществляется заточка передней поверхности резца под углом γ > 0⁰ .

Таким образом причиной, вызывающей необходимость коррекционных расчетов фасонных профилей является угол искажения профиля Σ = α + γ.

Рассмотрим алгоритм коррекционного расчета глубины профиля фасонного резца.

1.1 Исходные данные и алгоритм расчета.

Деталь

Рис.1

Материал заготовки: Сталь 40ХС

σ_в =1200Мпа;

Тип резца – призматический.

Блок-схема расчета профиля призматического фасонного резца (Рис.2).

Рис.2.

1.2 Определение геометрических параметров режущей части и основных конструктивных размеров фасонных резцов.

Определяем наибольшую глубину профиля детали.

_max =(d_max -d_min )/2=(45-35)/2=5мм,

где d_max и d_min соответственно наибольший и наименьший диаметры заготовки.

Выбираем величину переднего γ₀ и заднего α₀ углов резца в зависимости от обрабатываемого материала.

По таблице 1.1 выбираем γ₀ =12° α₀ =10°