|
Вказівки для розрахунку різців
По формі конструкції і виду обробки розрізняють токарні різці призматичного загального призначення і фасонні. Призматичні токарні різці ділять проходні прямі (праві і ліві), упорні, розточувані для наскрізних і глухих отворів, підрзні. Відрізні, галтельні, різьбові і спеціальні. Ріжуча частин різців в більшості випадків зображує собою пластинку з метало-керамічного сплаву, яку кріплять на різцях такими способами: а) напайкою; б) механічна; в) за допомогою сил різання; г) механічним кріпленням вставки з напаяною пластиною. Геометричні параметри ріжучої частини визначають за літературою [3], [4]. Головні розміри токарних різців загального призначення з напаяними пластинами із твердого сплаву є в стандартах з ГОСТ 18877-73 до ГОСТ 18885-73, а з пластинами із швидкоріжучої сталі – в стандартах від ГОСТ 18870-73 до ГОСТ 18876-73. Розміри спеціальних різців є у відповідних стандартах. Технічні вимоги до різців, обладнаних пластинами з твердих сплавів, є в ГОСТ 5688-61, до різців із швидкоріжучої сталі є в ГОСТ 10047-62. Переважає прямокутна форма перетину державки різців, при якій врізання пластини найменше послаблює державку. Державки з квадратними формами перетину краще опираються деформаціями складного перегину і застосовується для розточувальних і автоматно-револьверних різців, а також коли відстань від лінії центрів верстату до опорної поверхні різця не дуже велика. Державки з круглою формою перетину застосовують для розточувальних, різьбових, токарно-потилочних та інших різців. Розміри поперечного перерізу державки різця вибирають в залежності від сили різання, матеріалу державки, виліту різця та інших факторів по СТ СЄВ 153-75 (табл.12 ст.281) Сторону b або діаметр d поперечного перерізу державки різця визначають по формулах: Квадратний переріз h=b Прямокутний переріз (h»1,6b) Круглий переріз Pz – сила різання, Н (кгс); l – виліт різця, м (мм):sн.д. – допустима напруга на перегин матеріалу державки, МПа (кгс/мм2); для державок із незагартованої вуглецевої сталі sн.д.=200¸300 МПа для державок з вуглецевої сталі, після термічної обробки за режимом швидкоріжучої сталі, sн.д. – максимальне збільшення в 2 рази, при поривчастому знятті стружки і швидкісному різанні sн.д.= 100¸150 МПа.
При розрахунку відрізних різців на міцність враховують, що небезпечним є місце переходу від головки різця до тіла. Для різців з відношенням розмірів перерізу ширина небезпечного перерізу (мал.1.)
Максимальне навантаження, допустиме міцністю різця, якщо є розміри перерізу державки. Для різця прямокутного перерізу: Для різця круглого перерізу: Максимальне навантаження, допустиме жорсткістю різця, визначають з розрахунку стріли перегину різця: f – допустима стріла перегину різця (при попередньому точінні f=0,1×10-3 м), при остаточному точінні f=0,05×10-3 м, Е – модуль пружності матеріалу різця (вуглецева сталь Е=1,9×1011¸2,5×1011 Па (19500¸21500 кгс (мм2))); І – момент інерції перерізу державки (для прямокутного перерізу , круглого 0,05×d4×l – відстань від вершини різця до небезпечного перерізу), м/мм Необхідно, щоб сила Рz була менше максимально допустимих навантажень Рz.доп. та Рz. жорст. Рz£ Рz.доп.; Рz£ Рz. жорст. Після розрахунку інструменту складають його робоче креслення, на якому вказані всі дані, необхідні для виготовлення інструменту. Креслюнок повинен бути виготовлений за вимогами ЕСКД. Приклад Розрахувати і сконструювати токарний прохідний різець з пластинкою з твердого сплаву для чорнового обточування вала із сталі 45 з межею міцності sв.д.=750МПа діаметр заготовки D=80 мм, припуск на обробку (на сторону) h=3,5 мм, подача S= 0,2 мм/об, виліт різця l=60 мм. Розрахунок
де Кр=1 – поправочний коефіцієнт.
мм Приймаємо найближчий за стандартом СТ СЕВ 153-75 ([2] табл.28, додаток) більший переріз державки (b=16 мм). Керуючись наведеними співвідношеннями, одержимо висоту державки різця =1,6=1,6×16=25,6 мм Приймаємо h=25 мм
а) максимальне навантаження, допустиме міцністю різця. кгс В одиницях СІ Н б) максимальне навантаження, допустиме жорсткістю різця Н де f=0,1×10-3 м (f=0,1мм) – допустима стріла перегину різця при попередньому точінні, Е=2×105 МПа = 20000 кгс, Е – модуль пружності матеріалу різця; l=60 мм – виліт різця І – момент інерції прямокутного перерізу державки: мм4 або в одиницях СІ м4 Різець має достатню міцність і жорсткість, так як Рz.доп.> Рz< Рz. жорст. (5500>4170<5770)
а) загальна довжина різця L=140 мм. ( ) б) відстань від вершини по боковій поверхні в напрямку головної ріжучої кромки h=6 мм в) радіус заокруглення вершини головки різця R=0,4 мм г) пластина з твердого сплаву С=16мм; форма № 0239А по ГОСТ 2209-82.
а) Параметри шорсткості передньої і задньої поверхонь ріжучої частини різця і опорної поверхні державки; б) граничні відхилення габаритних розмірів різця; в) марку твердого сплаву пластини і матеріалу державки; г) вміст і місце маркировки.
Приклад Розрахувати і сконструювати токарний прохідний різець з пластиною з твердого сплаву для обточування валу. Діаметр заготовки D=30 мм, припуск h=2 мм, виліт різця l=30 мм. Режим різання для даних вимог обробки визначити за нормативами [6]. Матеріал заготовки сталь СТЗ sв=400 МПа. Параметр шорсткості Rz=63, довжина заготовки 300 мм. Розрахунок: 1. Матеріал для державки різця беремо вуглецеву сталь 50 з sв=650 МПа і допустимою напругою на згин sн.д=200 МПа. 2. Форма передньої поверхні – радіусна з фаскою j=45°, j1=45°, a=8°, g=10°, l=-5°, r=1мм [3] 3. Призначаємо максимальний режим різання: t=h=2 мм; S=0,5 мм/об Сv=350; x=0,15; y=0,35; m=0,2; T=60 4. Визначаємо силу різання: Срz=300; x=1; y=0,75; n=0,15 Н 5. Визначаємо переріз державки різця з умови: ; ; мм мм 6. Одержані розміри заокруглюємо до стандартних значень (ст. 78, т.28 [2] додаток) Н=12 мм, b=8 мм. 7. Здійснюємо перевірку різця по мех. Навантаженню, визначеному з умови допустимої стріли згину різця. мм4 8. Знаходимо максимальне навантаження, допускаєме міцністю різця. ;
1. Матеріал державки різця – сталь 50 за ГОСТ 1050 – 88. 2. Пластина ріжуча з твердого сплаву Т5К10 за ГОСТ 2209-82. 3. Матеріал припоя – латунь ЛБ8 чи іншої марки за ГОСТ 15527 – 70*. Товщина шару припоя 0,1 мм. Розрив шару припоя не повинен бути більшим 20% його загальної довжини. 4. Основні розміри різця повинні задовільняти стандартам СТ СЄВ 190 – 75. 5. Невказані граничні відхилення розмірів (ГОСТ 25347 - 82). 6. Маркувати марку твердого сплаву, розмір різця, товарний знак завода – виробника ( Т5К10 – 12 – 3 - 0); ЗАВДАННЯ Варіант №1 Розрахувати і сконструювати токарний складений прохідний різець з пластиною із твердого сплаву для обточування валу. Діаметр заготовки D = 30 мм; припуск на сторону h = 2; параметр шорсткості Rz = 6,3; виліт різця l = 30мм; матеріал заготовки – Сталь Ст3; δв = 600 МПа. Умови праці – довжина заготовки = 300мм. Варіант №2 Розрахувати і сконструювати токарний складений прохідний різець з пластиною із твердого сплаву для обточування валу. Діаметр заготовки D = 42 мм; припуск на сторону h = 3; параметр шорсткості Rz = 32; виліт різця l = 30мм; матеріал заготовки – Сталь Ст5; δв = 600 МПа. Умови праці – довжина заготовки = 300мм. Варіант №3 Розрахувати і сконструювати токарний складений прохідний різець з пластиною із твердого сплаву для обточування валу. Діаметр заготовки D = 75 мм; припуск на сторону h = 5; параметр шорсткості Rа = 2; виліт різця l = 40мм; матеріал заготовки – Сталь 40Г; δв = 600 МПа.; НВ = 229 ; Умови праці – довжина заготовки = 300мм. Варіант №4 Розрахувати і сконструювати токарний складений прохідний різець з пластиною із твердого сплаву для обточування валу. Діаметр заготовки D = 100 мм; припуск на сторону h = 6; параметр шорсткості Rz = 32; виліт різця l = 40мм; матеріал заготовки – Сталь 38ХА; НВ = 207; δв = 600 МПа. Умови праці – довжина заготовки = 300мм. Варіант №5 Розрахувати і сконструювати токарний складений прохідний різець з пластиною із твердого сплаву для обточування валу. Діаметр заготовки D = 200 мм; припуск на сторону h = 8; параметр шорсткості Rz = 16; виліт різця l = 60мм; матеріал заготовки – Сталь 40ХН; δв = 1000 МПа. Умови праці – ВПІД (СПИД) – недостатня. Варіант №6 Розрахувати і сконструювати токарний складений прохідний різець з пластиною із твердого сплаву для обточування валу. Діаметр заготовки D = 250 мм; припуск на сторону h = 8; параметр шорсткості Rz = 16; виліт різця l = 60мм; матеріал заготовки – Сталь ХГ; δв = 1100 МПа. Варіант №7 Розрахувати і сконструювати токарний складений прохідний різець з пластиною із твердого сплаву для обточування валу. Діаметр заготовки D = 50 мм; припуск на сторону h = 2; параметр шорсткості Rz = 32; виліт різця l = 60мм; матеріал заготовки – СЧ 30; НВ = 200. Варіант №8 Розрахувати і сконструювати токарний складений прохідний різець з пластиною із твердого сплаву для обточування валу. Діаметр заготовки D = 100 мм; припуск на сторону h = 3; параметр шорсткості Rа = 2; виліт різця l = 40мм; матеріал заготовки – СЧ 15; НВ = 175; Умови праці – φ = 30º. Варіант №9 Розрахувати і сконструювати токарний складений прохідний різець з пластиною із твердого сплаву для обточування валу. Діаметр заготовки D = 50 мм; припуск на сторону h = 2; параметр шорсткості Rz = 63; виліт різця l = 30мм; матеріал заготовки – Сталь Ст3; δв = 600 МПа. Варіант №10 Розрахувати і сконструювати токарний складений прохідний різець з пластиною із твердого сплаву для обточування валу. Діаметр заготовки D = 60 мм; припуск на сторону h = 3; параметр шорсткості Rz = 16; виліт різця l = 30мм; матеріал заготовки – Сталь Ст5; δв = 600 МПа. Умови праці – φ = 45º. Варіант №11 Розрахувати і сконструювати токарний складений прохідний різець з пластиною із твердого сплаву для обточування валу. Діаметр заготовки D = 70 мм; припуск на сторону h = 4; параметр шорсткості Rz = 32; виліт різця l = 40мм; матеріал заготовки – Сталь 40Г; δв = 750 МПа. Варіант №12 Розрахувати і сконструювати токарний складений прохідний різець з пластиною із твердого сплаву для обточування валу. Діаметр заготовки D = 80 мм; припуск на сторону h = 2,5; параметр шорсткості Rа = 2; виліт різця l = 40мм; матеріал заготовки – Сталь 40Х; δв = 750 МПа. Умови праці – довжина заготовки = 200мм. Варіант №13 Розрахувати і сконструювати токарний складений прохідний різець з пластиною із твердого сплаву для обточування валу. Діаметр заготовки D = 65 мм; припуск на сторону h = 1,5; параметр шорсткості Rz = 32; виліт різця l = 30мм; матеріал заготовки – Сталь 40ХН; δв = 1000 МПа. Умови праці – довжина заготовки = 300мм. Варіант №14 Розрахувати і сконструювати токарний складений прохідний різець з пластиною із твердого сплаву для обточування валу. Діаметр заготовки D = 100 мм; припуск на сторону h = 1; параметр шорсткості Rа = 2; виліт різця l = 40мм; матеріал заготовки – Сталь СЧ 30; НВ = 200. Умови праці – φ = 30º. Варіант №15 Розрахувати і сконструювати токарний складений прохідний різець з пластиною із твердого сплаву для обточування валу. Діаметр заготовки D = 100 мм; припуск на сторону h = 1; параметр шорсткості Rz = 16; виліт різця l = 30мм; матеріал заготовки –СЧ 15; НВ = 175. Умови праці – φ = 45º. Додаток [т. 28, с. 98 (2)] 28. Размеры сечений корпусов резцов, мм
|
|||||||||||||||||||||||
|