Курсовая работа: Вибір і проектування інструментальної оснастки

Аналіз деталі виконуємо, виходячи з умов середньосерійного типу виробництва. Враховуючи технологічні вимоги до точності обробки і навантаження, що сприймається в процесі роботи, матеріал деталі вибраний раціонально і проводити його заміну не має потреби. Простота конструкції елементів деталі дозволяє застосовувати високопродуктивні методи обробки.

У деталі відсутні важкодоступні для обробки місця. Вказані граничні відхилення розмирів і параметрів шорсткості відповідають одне одному.

Кресленням передбачено виготовлення клапану з конструкційної машинобудівної легованої високоякісної хромонікельмолібденової сталі 18Х2Н4МА ГОСТ 4543-71.

Таблиця 1.1. - Хімічний склад сталі 18Х2Н4МА (ГОСТ 4543-71), %

С	Mn	Si	P	S	Ni	Cu	Cr
0,14-0,2	0,25-0,55	0,17-0,37	0,025	0-0,025	4-4,4	0,3	1,35-1,65

Таблиця 1.2. - Механічні властивості сталі 18Х2Н4МА

			Ψ	Твердість НВ
МПа		%
не менш				269
835	610	18	40

Можлива заміна сталі 18Х2Н4МА ГОСТ 4543-71 на сталь 20Х2Н4А того ж самого ГОСТу.

1.2 Вибір і обґрунтування послідовності обробки поверхонь деталі

Керуючись кінцевими вимогами до точності і якості поверхонь деталі обираємо послідовно застосовувані технологічні методи обробки, сукупність яких забезпечить задану на робочому кресленні якість поверхні. Обрану послідовність заносимо до таблиці 1.3.

Таблиця 1.3 – Вибір і обґрунтування послідовності обробки

№пов-ні	Розмір,мм	Шорсткість,Ra	Допуск, ІТ	Послідовність технологічних методів обробки	Примітка
1	2	3	4	5	6
1,13	122	6,3/6,3	h12	Підрізати торець
2,11	26	6,3/6,3	h12	Точити канавку
3	Ø 60	0,8	f7	Точити начорно, точити напівчисто, точити начисто, шліфувати начорно, шліфувати начисто
4	Ø 52	6,3	h12	Свердлити, розточити начорно, розточити начисто
5	0,545°	6,3	h12	Точити фаску
6	Ø 51	6,3	h12	Свердлити, розточити начорно, розточити начисто
7	60	6,3	h12	Підрізати торець
8	Ø 35	6,3	h12	Свердлити, розточити начорно, розточити начисто
9	65	6,3	h12	Підрізати торець
10	Ø 28	6,3	h12	Свердлити, розсвердлити
12	Ø 54	3,2	h12	Точити начорно, точити напівчисто, точити начисто
14	R8	6,3	h12	Точити начорно, точити начисто
15	445°	6,3	h12	Точити фаску
16	145°	6,3	h12	Точити фаску
17	Ø10	6,3	h12	Свердлити
18	0,645°	6,3	h12	Точити фаску
19	0,6	6,3	h12	Точити канавки
20	0,645°	6,3	h12	Точити фаску
21	Конічна поверхня кут 30°	3,2	h12	Точити начорно, точити напівчисто, точити начисто

1.3 Вибір металорізальних верстатів та інструментів по обробці поверхонь деталі

З урахуванням кількості і змісту раніше передбачених технологічних методів обробки поверхонь, необхідно вибрати типи металорізального обладнання та інструментів. Дані заносимо до таблиці 1.4.

Таблиця 1.4. - Вибір металорізальних верстатів та інструментів по обробці поверхонь деталі

№ поверхні	Найменування операції	Тип і модель верстату	Тип інструменту	Примітка
1	2	3	4	5
1	Підрізка торця	Токарно - гвинторізний верстат 16К20	Токарний прохідний різець з пластиною із твердого сплаву
2,11,12, 13,14,15, 20,21	Точіння фасонної поверхні	Токарно - гвинторізний верстат 16К20	Фасонний
3	Точити начорно	Токарно - гвинторізний верстат 16К20	Токарний прохідний різець з пластиною із твердого сплаву
	Точити напівчисто	Токарно - гвинторізний верстат 16К20	Токарний прохідний різець з пластиною із твердого сплаву
	Точити начисто	Токарно - гвинторізний верстат 16К20	Токарний прохідний різець з пластиною із твердого сплаву
Шліфувати начорно	Круглошліфувальний верстат 3Б153У	Шліфувальний круг ПП
Шліфувати начисто	Круглошліфувальний верстат 3Б153У	Шліфувальний круг ПП
4	Свердлити	Токарно - гвинторізний верстат 16К20	Свердло спіральне з швидкоріжучої сталі з конічним хвостовиком
	Розточувати начорно	Токарно - гвинторізний верстат 16К20	Розточний цільний різець з твердого сплаву зі стальним хвостовиком
	Розточувати начисто	Токарно - гвинторізний верстат 16К20	Розточний цільний різець з твердого сплаву зі стальним хвостовиком
5	Точити фаску	Токарно - гвинторізний верстат 16К20	Токарний прохідний різець з пластиною із твердого сплаву
6	Свердлити	Токарно - гвинторізний верстат 16К20	Свердло спіральне з швидкоріжучої сталі з конічним хвостовиком
	Розточувати начорно	Токарно - гвинторізний верстат 16К20	Розточний цільний різець з твердого сплаву зі стальним хвостовиком
Розточувати начисто	Токарно - гвинторізний верстат 16К20	Розточний цільний різець з твердого сплаву зі стальним хвостовиком
7	Підрізка торця	Токарно - гвинторізний верстат 16К20	Токарний розточний різець з пластинами із твердого сплаву для обробки глухих отворів
8	Свердлити	Токарно - гвинторізний верстат 16К20	Свердло спіральне з швидкоріжучої сталі з конічним хвостовиком
	Розточувати начорно	Токарно - гвинторізний верстат 16К20	Розточний цільний різець з твердого сплаву зі стальним хвостовиком
	Розточувати начисто	Токарно - гвинторізний верстат 16К20	Розточний цільний різець з твердого сплаву зі стальним хвостовиком
9	Підрізка торця	Токарно - гвинторізний верстат 16К20	Токарний розточний різець з пластинами із твердого сплаву для обробки глухих отворів
10	Свердлити	Токарно - гвинторізний верстат 16К20	Свердло спіральне з швидкоріжучої сталі з конічним хвостовиком
	Розсвердлити	Токарно - гвинторізний верстат 16К20	Свердло спіральне з швидкоріжучої сталі з конічним хвостовиком
16	Точити фаску	Токарно - гвинторізний верстат 16К20	Розточний цільний різець з твердого сплаву зі стальним хвостовиком
17	Свердлити	Координатно – розточний верстат 2Д450	Свердло спіральне з швидкоріжучої сталі з циліндричним хвостовиком
18	Точити фаску	Токарно - гвинторізний верстат 16К20	Токарний прохідний різець з пластиною із твердого сплаву
19	Точити канавки	Токарно - гвинторізний верстат 16К20	Токарний канавочний різець з кутом 60°

1.4 Вибір параметрів різальної частини інструментів

З урахуванням фізико-механічних властивостей матеріалу деталі, виду обробки і використаних металорізальних верстатів для прийнятих металорізальних інструментів призначаємо матеріал різальної частини, обираємо геометричні параметри і параметри з’єднувальної частини. Дані заносимо до таблиці 1.5.

Таблиця 1.5. - Вибір параметрів різальної частини інструментів

№ повер.	Тип інструмента	Матеріал різальної частини інструмента	Матеріал державки (корпуса, хвостовика) інструмента	Геометричні параметри різальної частини інструмента
1	2	3	4	5
1	Токарний прохідний відігнутий різець з пластиною із твердого сплаву	ВК8	Сталь 45
2,11,1213,14, 15,20, 21	Фасонний	Р18	Сталь 40Х
3	Токарний прохідний відігнутий різець з пластиною із твердого сплаву	ВК3	Сталь 45
	Токарний прохідний відігнутий різець з пластиною із твердого сплаву	ВК8	Сталь 45
	Токарний прохідний відігнутий різець з пластиною із твердого сплаву	ВК8	Сталь 45
	Шліфувальний круг ПП	24А	—	—
	Шліфувальний круг ПП	24А	—	—
4	Свердло спіральне з швидкоріжучої сталі з конічним хвостовиком	Р18	Сталь 45
Токарний розточний різець з пластинами із твердого сплаву для обробки глухих отворів	ВК3	Сталь 45
Токарний розточний різець з пластинами із твердого сплаву для обробки глухих отворів	ВК8	Сталь 45
5	Токарний прохідний відігнутий різець з пластиною із твердого сплаву	ВК8	Сталь 45
6	Свердло спіральне з швидкоріжучої сталі з конічним хвостовиком	Р18	Сталь 45
	Токарний розточний різець з пластинами із твердого сплаву для обробки глухих отворів	ВК3	Сталь 45
	Токарний розточний різець з пластинами із твердого сплаву для обробки глухих отворів	ВК8	Сталь 45
7	Токарний розточний різець з пластинами із твердого сплаву для обробки глухих отворів	ВК8	Сталь 45
8	Свердло спіральне з швидкоріжучої сталі з конічним хвостовиком	Р18	Сталь 45
	Токарний розточний різець з пластинами із твердого сплаву для обробки глухих отворів	ВК3	Сталь 45
	Токарний розточний різець з пластинами із твердого сплаву для обробки глухих отворів	ВК8	Сталь 45
9	Токарний розточний різець з пластинами із твердого сплаву для обробки глухих отворів	ВК8	Сталь 45
10	Свердло спіральне з швидкоріжучої сталі з конічним хвостовиком	Р18	Сталь 45
	Свердло спіральне з швидкоріжучої сталі з конічним хвостовиком	Р18	Сталь 45
16	Токарний розточний різець з пластинами із твердого сплаву для обробки глухих отворів	ВК8	Сталь 45
17	Свердло спіральне з швидкоріжучої сталі з циліндричним хвостовиком	Р18	Сталь 45
18	Токарний прохідний відігнутий різець з пластиною із твердого сплаву	ВК8	Сталь 45
19	Токарний канавочний різець з кутом 60°	ВК8	Сталь 45

1.5 Розрахунок конструктивних параметрів різального інструмента

Для розрахунку сили різання інструменту обираю токарний прохідний відігнутий різець з пластиною з твердого сплаву.

Сила різання розраховується по формулі:

P_z =10C_p t^x S^y K_p

C_p =300; t=25мм; x=1, 0; y=0, 75; n=-0, 15;

K_p = K_mp K_φp K_λp =1·1·1=1

P_z =10·300·4¹ ·0,6^0,75 ·1=2045 H (204, 5 кгс)

Ширина прямокутного перерізу різця b=20 мм, ширина h=25 мм

Перевіряємо твердість і міцність державки різця

а) максимальне навантаження, що допускається міцністю різця

кгс або 8830 Н

б) максимальне навантаження, що допускає твердість різця

кгс або 12490 Н

Різець володіє достатніми твердістю і міцністю, так як