|
Продолжение табл. 14.4
|
Подпрограмма расчета номинального диаметра сверла
SUBROUTINE DSVERL(DM)
REAL КР
TYPE *,РАСЧЕТ ДИАМЕТРА СВЕРЛА:1
1 TYPE *, ВВЕДИТЕ ПАРАМЕТРЫ ОБРАБАТЫВАЕМОГО ОТВЕРСТИЯ D, ВО, НО’
TYPE 2
2 FORMAT (10X,’D=\$)
ACCEPT *, D
IF (D.GT.0.0.AND.D.LE. 100.) GOTO 3
TYPE*/ ДИАМЕТР ОТВЕРСТИЯ ВЫХОДИТ ЗА ПРЕДЕЛЫ ДОПУСТИМЫХ * ЗНАЧЕНИЙ*
GOTO 1
3 TYPE 4
4 FORMAT (ЮХ,’ВО=’,$)
ACCEPT *, ВО
TYPE 5
5 FORMAT (10X,’ НО-, $)
ACCEPT *, НО WRITE (12,6) D
6 FORMAT (’ДИАМЕТР ОБРАБАТЫВАЕМОГО ОТВЕРСТИЯ*, T36,' D-, F8.3)
WRITE (12,7) ВО
7 FORMAT (T14,' - ВЕРХНЕЕ ОТКЛОНЕНИЕ*, Т36,* ВО = \ F6.4) WRITE (12,8) НО
8 FORMAT (Т14, ’ - НИЖНЕЕ ОТКЛОНЕНИЕ*, Т36,* НО=*, F6.4) TYPE *; ВВЕДИТЕ КОЭФФИЦИЕНТ РАЗБИВКИ ОТВЕРСТИЯ - КР* TYPE 9
9 FORMAT (10Х,’КР=*,$)
ACCEPT 10, КР
10 FORMAT (F8.4)
IF (КР) 11,11,12
11 КР=.75
12 WRITE (12, 13) КР
13 FORMAT С КОЭФФИЦИЕНТ РАЗБИВКИ ОТВЕРСТИЯ ', Т36, КР=\ F6.4)
14 DMAX=D+BO DMIN=D+HO DEO=BO-HO PMAX=KP*DEO DMMAX=DMAX - PMAX IF (DMMAX-3.) 19, 19,15
15 IF (DMMAX-14.) 20,20, 16
16 IF (DMMAX-32.) 21, 21, 17
17 IF (DMMAX-51.) 22, 22, 18
18 AM0=1.
GOTO 23
19 AM0=O.O5 GOTO 23
20 AM0=O. 1 GOTO 23
21 AM0=O.25 GOTO23
22 AM0=O.5
23 DMOKR=AINT (DMMAX/AM0) *AM0 IF (DMOKR -DMIN) 26, 24, 24
24 DM=DMOKR DM=AINT(DM* 100.)/100.
RETURN
25 AM1=O.5*AM0 AM1=AINT(AM1* 100.)/100.
DMOKR=AINT (DMMAX/AM1) *AM1 IF (DMOKR-DMIN) 30, 28, 28
26 DM=DMOKR DM=AINT (DM* 100.)/100.
RETURN
27 DM=DMMAX DM=AINT(DM* 100.)/100.
RETURN
END
Алгоритм расчета сборных торцовых фрез. При проектировании сборных торцовых фрез исходными данными являются обрабатываемый материал (ОМ), ширина В и длина L фрезерования, тип производства, требуемая шероховатость поверхности детали Rz. Блок-схема расчета представлена на рис. 14.14.
В блоках 3-16 проводится расчет конструктивных параметров корпуса фрезы. В блоке 17 проверяется условие равномерности фрезерования. Если это условие не выполняется, то наружный диаметр фрезы D уменьшается. Затем идет выбор инструментального материала, формы и размеров СМП и геометрических параметров режущей части фрезы (а, У» Ф> Фь Ь).
В блоках 22-30 происходит расчет режимов резания, которые корректируются по паспортным данным станка (5, 5Z, л, v„, Su). Далее
определяются окружная сила Р2, крутящий момент Л/кр и мощность резания Д/рез.
В блоке 34 проводится проверка условия возможности фрезерования. Если условие не выполняется, то число оборотов шпинделя уменьшается.
В блоках 36-40 в зависимости от вида фрезерования (симметричное или несимметричное) проводится расчет пути врезания инструмента в обрабатываемую деталь /ь пути перебега /2 и полной длины прохода фрезы в направлении подачи.
Проектирование метчиков. При проектировании метчиков исходными данными являются параметры нарезаемой резьбы, материал детали, вид обрабатываемого отверстия. Алгоритм расчета представлен на рис. 14.15.
После выбора инструментального материала блоки 4-10 обеспечивают расчет диаметра торца режущей части. В блоках 12-14 проводится определение угла ф в зависимости от вида обрабатываемого отверстия. Расчет таких конструктивных параметров, как число перьев z, ширина пера Ъ, диаметр сердцевины dA, длина калибрующей части /2, проводится в блоках 16-29.
Далее определяются толщина сечения среза аи длина режущей части /ь углы а и у.
В блоках 33-37 определяется кинематический задний угол ак. При значительном уменьшении ак относительно а необходимо увеличить угол а при вершине. Блоки 38-43 обеспечивают расчет величины затылования, обратной конусности и диаметра хвостовика. В блоках 44-51 проводится расчет диаметров резьбы метчика.
![]() | ![]() |
Рис. 14.14. Алгоритм проектирования сборных торцовых фрез, оснашенных СМП
С СЦ 3 рИ(0,014-0,0193^^^>^4^0,03-0,12 | |42^0,05-0,1 |
| |||||||||
| |||||||||
![]() |
o, = -tg<p
![]() |
|
Рис. 14.15. Алгоритм проектирования метчиков
Оптимизация геометрических параметров долбяков. При проектировании долбяка одним из основных элементов расчета является определение исходного расстояния А у нового долбяка.
С увеличением А снижается шероховатость поверхности зуба нарезаемого колеса, что обеспечивает уменьшение шума и более плавное зацепление. Кроме того, с возрастанием величины А у колеса с малым числом зубьев уменьшается опасность подрезания профиля по вершинам зубьев.
Вместе с тем с увеличением А уменьшается толщина зуба долбяка на вершине, что значительно снижает его стойкость. Наряду с этим долбяки с большей величиной исходного расстояния дают у основания зубьев нарезаемых колес большую высоту переходной кривой.
Установлено, что практический выбор величины исходного расстояния ограничивается в основном заострением вершины зуба долбяка. Следовательно, при проектировании долбяков необходимо выбирать наибольшую величину А или максимальный коэффициент смещения исходного контура Ху ограничиваясь допустимой величиной заострения зуба долбяка и обеспечением правильности зацепления по условию отсутствия интерференции профилей.
Таким образом, критерием оптимизации является максимальное значение коэффициента смещения исходного контура Xq^ или максимальное значение А. Ограничивающими факторами являются допустимая величина заострения зуба долбяка (S^) и отсутствие интерференции профилей. Управляющими факторами являются число зубьев долбяка Z& высота головки зуба h^.
Исходные данные: модуль /и, угол зацепления а/со, число зубьев нарезаемого колеса Zu число зубьев сопряженного колеса Z2.
Выбор инструментального материала ИМ долбяка (блок 3) проводится с помощью таблиц соответствий (рис. 14.16).
При выборе ИМ учитываются следующие условия: обрабатываемый материал, скорость резания, требуемая стойкость долбяка, материал инструмента для заточки, способ изготовления, размеры профиля.
В блоках 8-14 определяется минимально допустимая толщина зуба долбяка на вершине $ао по условию механической прочности. Коэффициент смещения исходного контура X определяется методом последовательных приближений (блоки 16-21). Необходимые начальные граничные значения коэффициента устанавливаются в пределах ± 2, что теоретически обеспечивает все возможные случаи смещения исходного контура долбяка.
В блоках 23-34 определяются конструктивные параметры долбяка.
В блоках 35 и 36 проводится проверка полученного максимального коэффициента смещения исходного контура X по условию отсутствия интерференции профилей. Если это условие не выполняется, то увеличивают число зубьев долбяка.
Рис. 14.16. Алгоритм проектирования долбяков |
Проектирование дисковых шеверов. Исходными данными для расчета дисковых шеверов являются параметры обрабатываемого колеса и сопряженного с ним колеса, определяемые в сечении, нормальном к направлению зубьев колеса: угол наклона зубьев на делительном цилиндре р; угол зацепления а,ш; направление зубьев колеса Yx\ число зубьев шевингуемого колеса Z\\ модуль нормальный тп\ начальный диаметр шевингуемого колеса d^x; наружный диаметр колеса da\\ толщина зуба по дуге делительного диаметра 5; высота головки зуба колеса ha0; высота ножки зуба колеса Ау0; число зубьев сопряженного колеса Z2; наружный диаметр сопряженного колеса начальный диаметр сопряженного колеса dw2, номинальный диаметр шевера dH; угол наклона зубьев шевера р0.
Направление (УШ) и угол наклона винтовой линии зубьев шевера на делительном цилиндре р0 определяются в блоках 3-19. При этом направление винтовой линии зубьев у шевера для косозубых колес принимается, как правило, обратным направлению наклона винтовой линии зубьев колеса, а у шевера для прямозубых колес - правым (рис. 14.17).
В блоках 20-22 вычисляются значения торцового модуля т„ торцового угла зацепления а,, число зубьев Z0, диаметры делительной и основной окружностей шевера do, db0. Угол установки определяется в блоках 23-27.
Для получения эвольвентной поверхности на всей высоте зуба колеса необходимо, чтобы выполнялось условие в блоке 34. Если это условие не выполняется, производится высотное корригирование и определяются параметры корригированного шевера.
После изготовления стружечных канавок с обеих сторон зубьев проверяют заострение вершины зуба (блоки 47-50). Если р <0,1, то необходимо изменить расположение припуска (уменьшить а).
В блоках 58-63 проводится проверка конструкции шевера на правильность зацепления колес, обработанных шевером. Нормальная работа зубчатых колес, обработанных шевингованием, обеспечивается, если активная часть их профилей зубьев при зацеплении будет меньше активной части профилей зубьев при шевинговании. Это условие соблюдается, если проекция активной части линии зацепления на торец сопрягаемых колес при шевинговании будет больше проекции активной части линии зацепления этих колес в работе. При несоблюдении этого условия (блок 62) необходимо пересчитать номинальный диаметр шевера и повторить расчет.
| ![]() |
Рис. 14.17. Окончание |
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Васин С.А., Верещака А.С., Кушнер В.С. Резание материалов: Термомеханический подход к системе взаимосвязей при резании. М.: Изд-во МГТУ им. Баумана, 2001. 448 с.
2. Высокоскоростная обработка. High Speed Machining (HSM): Справочное пособие. М.: ИТО, 2001. 32 с.
3. Гинзбург Е.Г., Халебский Н.Т. Производство зубчатых колес. Л.: Машиностроение, 1978. 136 с.
4. Дибнер Л.Г., Шкурин Ю.П. Заточка спиральных сверл. М.: Машиностроение, 1967. 156 с.
5. Иноземцев Г.Г. Проектирование металлорежущих инструментов. М.: Машиностроение, 1984. 272 с.
6. Калашников С.Н. Зуборезные резцовые головки. М.: Машиностроение, 1972. 162 с.
7. Кирсанов С.В., Гречишников В.А., Схиртладзе А.Г., Кокарев В.И. Инструменты для обработки точных отверстий. М.: Машиностроение, 2003.330 с.
8. Кожевников Д.В., Кулешова И.В., Левин В.И. и др. Современные конструкции сборного инструмента с многогранными неперетачи- ваемыми пластинами: Обзор. М.: НИИмаш, 1979. 56 с.
9. Кожевников Д.В. Современная технология и инструменты для обработки глубоких отверстий: Обзор. М.: НИИмаш, 1981. 60 с.
10.МазальскиЙ В.Н. Суперфинишные станки. Л.: Машиностроение, 1988. 127 с.
И. Малышко В.Ю. Заточка оптимальных углов на резцах // Вестник машиностроения. 1982. № 5. С. 56-59.
12.Маслов А.Р. Приспособления для металлообрабатывающего инструмента: Справочник. М.: Машиностроение, 1996. 240 с.
13.Металлорежущие инструменты / Г.Н. Сахаров, О.Б. Арбузов, Ю.Л. Боровой и др. М.: Машиностроение, 1989. 328 с.
14.Попов С.А. Заточка и доводка режущего инструмента. М.: Высшая школа. 1986. 223 с.
15. Потапов В.А. Применение механической обработки с минимальным количеством СОЖ на германских заводах // Машиностроитель. 1999. № 11. С. 46-52.
16. Прогрессивные методы хонингования / С.И. Куликов, Ф.Ф. Ризванов, В.А. Ковальчук, С.В. Ковалевский. М.: Машиностроение, 1983. 135 с.
17. Производство зубчатых колес: Справочник / С.Н. Калашников,
A. С. Калашников, Г.И. Коган и др.; Под общ. ред. Б.А. Тайца. М.: Машиностроение, 1990. 464 с.
18. Протяжки для обработки отверстий / Д.К. Маргулис, М.М. Тверской, В.Н. Ашихмин и др. М.: Машиностроение, 1986. 232 с.
19. Резание и инструмент / Под ред. А.М. Розенберга. М.: Машиностроение, 1964.228 с.
20. Родин П.Р. Металлорежущие инструменты. Киев: Вища шк., 1986.456 с.
21. Романов В.Ф. Расчеты зуборезных инструментов. М.: Машиностроение, 1969. 256 с.
22. Семенченко И.И., Матюшнн В.М., Сахаров Г.Н. Проектирование металлорежущих инструментов. М.: Машгиз, 1962. 952 с.
23. Справочник инструментальщика / И.А. Ординарцев, Г.В. Филиппов, А.Н. Шевченко и др.; Под общ. ред. И.А. Ординарцева. JL: Машиностроение, 1987. 846 с.
24. Справочник конструктора-инструменталыцика / Под общ. ред.
B. И. Баранчикова. М.: Машиностроение, 1994. 560 с.
25. Фрайфельд И.А. Расчеты и конструкции специального металлорежущего инструмента. Фасонные резцы, фасонные фрезы, червячные фрезы для зубчатых деталей. М.; Л.: Машгиз, 1959. 195 с.
26. Хлебалин Н.Ф. Нарезание конических зубчатых колес / Под ред. Е.Г. Гинзбурга. Л.: Машиностроение, 1978. 160 с.
27. Щеголев А.В. Конструирование протяжек. М.; Л.: Машгиз, 1960. 352 с.
28. Эфрос М.Г., Миронюк B.C. Современные абразивные инструменты / Под ред. З.И. Кремня. Л.: Машиностроение, 1987.158 с.
29. Якухин В.Г. Оптимальная технология изготовления резьб. М.: Машиностроение. 1985.184 с.
Для обработки резьбовых отверстий применяются два основных типа комбинированных инструментов: «сверло - резьбовая фреза - зенкер» и «концевая фреза - резьбовая фреза». Схемы обработки отверстий приведены на рис. П1.
В зависимости от составных частей инструмента обработка отверстия происходит по одной из трех схем: 1) последовательная обработка элементов отверстия; 2) параллельная (одновременная) обработка;
3) комбинированная обработка (сочетание последовательной и параллельной обработки элементов отверстия).
При последовательной обработке отдельные элементы отверстия формируются на различных переходах. При последовательной обработке формирование всех элементов отверстия происходит на одном переходе одновременно. Комбинированная обработка обеспечивает получение некоторых элементов на различных переходах, а некоторых - на одном переходе.
Тип комбинированного инструмента и схема его работы определяются видом получаемого отверстия. Основным критерием определения сочетания «тип инструмента - схема работы» является наличие предварительного отверстия в детали. Каждый способ обработки резьбового отверстия применим для предварительно обработанного отверстия и для обработки в сплошном материале (см. рис. П1).
Последовательная обработка элементов отверстия. Тип отверстия: фаска, резьба, расточка для выхода резьбы. Для изготовления отверстия в сплошном материале используется инструмент типа «сверло - резьбовая фреза» (I) или «сверло - резьбовая фреза - зенковка» (И) (рис, П2), Для изготовления резьбового отверстия при имеющемся предварительном гладком отверстии используется комбинированный инструмент типа «зенкер - резьбовая фреза» или «зенкер - резьбовая фреза - зенковка» (III). Вид циклограммы работы всех инструментов одинаков, но формирование элементов отверстия происходит на разных этапах (см. рис. П2):
Инструмент /: 1) сверление (формируется отверстие); 2) отвод инструмента; 3) поперечное врезание инструмента в заготовку; 4) резьбо- фрезерование (формируется резьба, фаска, проточка); 5) отвод инструмента к оси отверстия; 6) отвод инструмента из отверстия.
б)
Рис. П1. Схемы работы комбинированных инструментов: а - типа «сверло - резьбовая фреза - зенкер»; б - типа «концевая фреза - резьбовая фреза»
![]() | ![]() | ![]() | ![]() |
Рис. П2. Варианты схем обработки элементов резьбового отверстия: а - последовательная обработка; 6 - параллельная обработка; в - комбинированная обработка
Инструмент II: 1) сверление (формируется отверстие и фаска);
4) резьбофрезерование (формируется резьба и расточка); 2), 3), 5) и 6) то же, что для инструмента I.
Инструмент III: 1) зенкерование (формируются отверстие и фаска); остальное - то же, что и для инструмента II.
Параллельная обработка элементов отверстия. Тип отверстия: для инструмента VI - резьба, цилиндрический участок;
для инструмента VII - фаска, резьба, цилиндрический участок;
для инструмента VIII - фаска, резьба;
для инструмента IX - фаска, две ступени резьбы (разного диаметра).
Вариант инструментов VI и VII - отверстие в сплошном материале, обработка инструментом типа «концевая фреза - резьбовая фреза» и типа «концевая фреза - резьбовая фреза - зенковка». Изготовление резьбового отверстия в вариантах инструментов VIII и IX может осуществляться при имеющемся предварительном гладком отверстии. Используется комбинированный инструмент типа «концевая фреза - резьбовая фреза - зенковка» и «концевая фреза - резьбовая фреза (две ступени) зенковка». Вид циклограммы работы для инструментов VI и VII, а также для инструментов VIII и IX одинаков.
Инструмент VI: 1) резьбофрезерование (формируется резьба, цилиндрический участок); 2) отвод инструмента к оси отверстия; 3) отвод инструмента из отверстия.
Инструмент VII: 1) резьбофрезерование (формируется резьба, цилиндрический участок, в конце перехода - фаска); 2) и 3) - то же, что для инструмента VI.
Инструменты VIII и IX: 1) подвод инструмента в отверстие на заданную глубину; 2) резьбофрезерование на один оборот (формируется резьба и фаска); 3) отвод инструмента к оси отверстия; 4) отвод инструмента из отверстия.
Комбинированная обработка элементов отверстия. Тип отверстия: резьба, цилиндрический участок, фаска и выточка на входе в отверстие. Вариант инструмента V - для отверстия в сплошном материале, инструмент IV - для предварительного гладкого отверстия. Инструмент - «концевая фреза - резьбовая фреза».
Инструмента IV: 1) вертикальное врезание инструмента на глубину выточки; 2) планетарное фрезерование расточки; 3) отвод инструмента к центру отверстия; 4) перемещение на величину фаски; 5) планетарное фрезерование фаски; 6) перемещение в центр отверстия; 7) перемещение инструмента на заданную глубину; 8) резьбофрезерование на один оборот (формируется резьба, цилиндрический участок); 9) отвод инструмента к оси отверстия; 10) отвод инструмента из отверстия.
Инструмент V: 8) резьбофрезерование на число витков резьбы (формируется резьба, цилиндрический участок); остальное - то же, что и для инструмента IV.
Последовательность обработки резьбового отверстия можно разделить на обработку гладкого цилиндрического отверстия, обработку резьбового участка и обработку дополнительных конструктивных элементов.
При проектировании комбинированного режущего инструмента для обработки резьбовых отверстий со сложным профилем необходимо определить систему исходных данных, обеспечивающую взаимосвязь расчетных параметров инструмента с параметрами обрабатываемой поверхности (детали) и условиями эксплуатации инструмента. Для обеспечения этой взаимосвязи резьбовое отверстие и конструкцию режущего инструмента следует описывать как системы конструктивных элементов. Отверстие сложного профиля формируется как сочетание простых элементов: резьбы, цилиндрических поверхностей, расточек, фасок.
В каждом комбинированном режущем инструменте имеются конструктивные элементы нескольких простых инструментов, и его конструкцию в целом можно определить как комбинацию рабочей части и конструктивных элементов. Сочетании элементов отверстий однозначно не определяет сочетание элементов комбинированного инструмента.
Необходимым условием принятия решения об определенном сочетании элементов комбинированного инструмента является заданная схема обработки резьбового отверстия. Результатом проектирования является выбор конструкции инструмента, обеспечивающей обработку отверстия сложного профиля с требуемыми параметрами точности и качества за определенный временнбй интервал.
Приложение 2. СОВРЕМЕННЫЕ ИНСТРУМЕНТАЛЬНЫЕ ТВЕРДЫЕ СПЛАВЫ*
Спеченные твердые сплавы получают методом порошковой металлургии. Они представляют собой композиции, состоящие из тугоплавких соединений (карбиды вольфрама, карбиды титана, карбиды тантала, кар- бонитриды титана) в сочетании с цементирующей (связующей) фазой (кобальт, никель, молибден). Исходным материалом служат порошки указанных материалов, которые смешивают в определенных пропорциях, прессуют в специальных пресс-формах и спекают при температуре 1200... 1500 °С. После спекания твердые сплавы приобретают высокую твердость и не нуждаются в дополнительной термической обработке. Структура спеченных твердых сплавов гетерогенна, состоит из твердой карбидной фазы и цементирующей фазы. Размеры частиц карбидной и связующей фаз весьма малы и для большинства сплавов составляют 0,5... 10 мкм.
Для изготовления режущих инструментов твердые сплавы поставляют в виде пластинок определенной формы и размеров. Твердые сплавы, как инструментальные материалы, обладают рядом ценных свойств, основным из которых является высокая твердость (82...92HRA), сочетающаяся с высоким сопротивлением изнашиванию. Они характеризуются весьма высоким пределом прочности при сжатии (до 6000 МПа). Предел прочности при изгибе невелик и составляет 1000...2500 МПа.
Чем больше в сплаве карбидов вольфрама, титана, тантала, тем выше твердость, теплостойкость, а следовательно, и износостойкость сплава и ниже его механическая прочность. При увеличении содержания связующей фазы (кобальт, никель, молибден), наоборот, твердость и теплостойкость снижаются, но возрастает его прочность.
Важной характеристикой инструментального материала является его способность сохранять свою твердость при повышенных температурах.
Твердые сплавы по химическому составу можно разделить на четыре группы:
- вольфрамокобальтовые (W-Co);
- титановольфрамокобальтовые (WC-TiC-Co);
- титанотанталовольфрамокобальтовые (WC-TiC-TaC-Co);
- безвольфрамовые (на основе TiC, TiCN с никельмолибденовой связкой).
Материал взят из книги “Васин С.А., Хлудов С.Я. “Проектирование сменных многогранных пластин. Методологические принципы”. М.: Машиностроение. 2005 г.”
1. Вольфрамокобальтовые твердые сплавы
Вольфрамокобальтовые сплавы (ВК) состоят из карбидов вольфрама и кобальта. Сплавы этой группы различаются содержанием в них кобальта, размерами зерен карбидов вольфрама и технологией изготовления. Для оснащения режущего инструмента применяют сплавы с содержанием кобальта 3...10 %. Состав и основные физико-механические свойства этих сплавов приведены в табл.П2.1.
Благодаря особомелкозернистой структуре сплавов при заточке и доводке инструментов достигается наименьший радиус округления режущих кромок, обеспечивается повышение точности и качества обработанной поверхности деталей. Вольфрамокобальтовые твердые сплавы рекомендуются преимущественно для обработки материалов, дающих дискретные типы стружек (элементная, стружка надлома) - чугуны,
П2.1. Состав и характеристики основных физико-механических свойств сплавов группы ВК
|
Дата добавления: 2015-08-27; просмотров: 61 | Нарушение авторских прав
<== предыдущая лекция | | | следующая лекция ==> |