Суббота, 07 Март 2015 10:25

Основные принципы конструирования режущих инструментов

Автор 
Оцените материал
(60 голосов)

Технико-экономическая целесообразность использование того или иного инструмента зависит от размеров и конструкций самой детали и принятого типа производства.

Инструмент

 

Для обработки отверстия в деталях типа втулок в массовом производстве рационально использовать специальную протяжку, а при серийном — расточной резец или зенкер. В то же время, если деталь корпусная и относительно больших размеров, целесообразно применить тонкую расточку или блок плавающих резцов.

Критерии выбора режущего инструмента

 высокая производительность процесса механической обработки при оптимальной стойкости инструмента;

его стоимость;

стойкость инструмента;

удобное и быстрое крепление инструмента на станке;

возможность восстановления размеров рабочей части или использование его отходов.

Высокая производительность процесса обработки при оптимальной стойкости, долговечности и надежности работы инструмента обеспечивается

а) за счет применения современных инструментальных материалов и различных методов облагораживания поверхностного слоя рабочей части инструмента;

6) благодаря назначению оптимальных геометрических параметров и схем резания;

в) в результате увеличения суммарной длины режущих лезвий одновременно работающих зубьев инструмента;

г) за счет использования существующих комбинированных, специальных и создания новых конструкций инструментов;

д) оптимальной жесткостью и виброустойчивостью конструкции инструмента и т. д.

Относительно невысокая стоимость режущих инструментов достигается технологичностью их конструкций и рациональным использованием дорогостоящих инструментальных материалов вследствие применения при изготовлении инструмента таких методов, как сварка, наварка, наплавка, напайка, наклейка и т. д.

Увеличение срока службы инструмента обеспечивается за счет применения регулируемых или сменных элементов рабочей части, а также за счет некоторого изменения конструкции инструмента. Например, введение в конструкцию протяжки нескольких групп так называемых запасных калибрующих зубьев с отрицательным передним углом у фаски и цилиндрической ленточкой шириной / позволяет повысить срок службы протяжки в 4—5 раз при увеличении ее длины только на 5—10%.

Возможность восстановления инструментов или использование их отходов является большим резервом в снижении себестоимости выпускаемой продукции.

Проектирование инструмента

На крупных машиностроительных заводах путем восстановления размеров режущих инструментов хромированием, наплавкой и другими методами, а также в результате переделки инструмента на меньший размер удовлетворяется до 20—25% потребности в нем цехов предприятия.

Удобное и быстрое крепление инструмента на станке в зависимости от его типа, а также содержания операции, типа оборудования и производства может осуществляться различными методами. В условиях единичного и мелкосерийного типов производства.

Сверло в основном крепится или непосредственно в шпинделе станка, или с использованием переходной втулки. В то же время в шпинделях многошпиндельных сверлильных головок и агрегатных станков при крупносерийном производстве крепление его осуществляется с помощью специального переходника-удлинителя, а в массовом производстве на автоматических линиях рационально применять бесподналадочную конструкцию инструмента, имеющую специальные компенсирующие устройства, а также быстросменное крепление.

Необходимо отметить, что при конструировании инструмента метод крепления его на станке следует увязывать с конструкцией приспособления и оперативным контролем.

Так, при назначении длины рабочей части сверла при сверлении отверстий в изделии по кондуктору необходимо учитывать высоту кондукторной втулки и зазор между втулкой и деталью.

В то же время, если сверление предшествует развертыванию отверстия или нарезанию резьбы с использованием того же кондуктора, то следует предусмотреть возможность контроля просверленного отверстия гладким калибром без извлечения детали из кондуктора.

Оснащая технологический процесс механической обработки деталей машин, механизмов и приборов режущими и вспомогательными инструментами, необходимо уделять должное внимание вопросам стандартизации, нормализации и унификации, позволяющим сократить время на подготовку запуска нового производства, а также снизить расходы, связанные с использованием инструментов. Стандарты на режущие инструменты можно разбить на три группы. К первой группе следует отнести стандарты классификаций, подразделяющие режущие инструменты по эксплуатационным и конструктивным признакам и типоразмерам, а также устанавливающие терминологию и условные обозначения. Стандарты сортаментов и размеров следует отнести ко второй группе. Они устанавливают размерные характеристики инструмента, его геометрические параметры, а также допускаемые отклонения и рекомендации по использованию.

Стандарты технических условий относятся к третьей группе.

Под термином унификация следует понимать единообразие, т. е. когда на основании проведенного всестороннего анализа применяемости конструктивных элементов и геометрических параметров инструментов исключаются из обращения инструменты, имеющие ограниченное применение, путем их равноценной замены на параметры, имеющие широкое использование.

У многолезвийных инструментов принято изображать на чертежах только два-три зуба, винтовые же канавки фрез, сверл и других инструментов показывать прямыми линиями под определенным углом, а полные сечения заменять вырыванием.

При необходимости изображения нескольких однотипных инструментов вычерчивают один из них и на чертеже дают буквенное обозначение размеров конструктивных элементов и геометрических параметров инструмента, а также общую сводную таблицу всех численных значений размеров. Профиль лезвий фасонного инструмента, стружечных и стружкоразделительных канавок обычно выносят отдельно, но на том же формате в увеличенном масштабе. Проекции же инструмента на чертеже обычно даются в масштабе 1:1. в  чертежах  режущи.  Помимо графического изображения инструментов, а иногда в виде отдельного приложения, указываются технические условия на изготовление инструмента, его контроль, испытание и упаковку. Эти технические условия содержат: указания о материале, его твердости и методе облагораживания, маркировке, требования к внешнему виду инструмента и классы чистоты поверхности, допуски на размеры и т. д.

Так как производство мелкосерийное, принимаем стандартную развертку 0 40. В том случае, если производство крупносерийное и применение протяжки или стандартной развертки по каким-то причинам невозможно, то проектирование специального зенкера с кольцевой заточкой конструкции. Для случая, когда рабочая часть инструмента изготавливается из инструментальной стали, рационально с целью повышения стойкости, предусмотреть один из методов: низкотемпературное цианирование, электролитическое хромирование и т. д. Размеры посадочного отверстия в корпусе необходимо определить расчетом или принять на основании рекомендаций технической литературы. Число, форма и размеры зубьев-ножей зенкера, его конструктивные размеры определяются расчетом или на основании рекомендаций таблиц. Геометрические параметры рабочей части назначаются исходя из условий рациональной эксплуатации зенкера.

В том случае, если зенкер использовался бы на автоматической линии, в конструкции удлинителя следовало предусмотреть компенсационное устройство — винт со сферической головкой и контргайкой для установки зенкера на размер вне станка, а также его быстросменное крепление.

При оформлении рабочего чертежа спроектированного зенкера необходимо будет учесть и условности, предусмотренные при вычерчивании режущих инструментов.

Если бы потребовалось дать чертежи двух однотипных зенкеров, у которых различаются только диаметры D и главные углы в плане ср, то, как указывалось выше, достаточно было бы вычертить один чертеж. На нем буквенно обозначить параметры D и d а в таблице указать числовые их значения.

Основы проектирования

По материалам : Жигалко Н. И., Кисилев В. В. Проэктрирование и производство режущего инструмента

Дополнительная информация

  • Заказчик: Организация
  • Статус: Нет исполнителя
  • Цена: 100 руб.
  • Предпочитаемый способ оплаты: На сотовую связь
  • Срок сдачи проекта после оплаты аванса: 01.04.2015
  • ЦЕЛЬ ПРОЕКТА: Расскажите про основные принципы конструирования режущих инструментов
Прочитано 8897 раз Последнее изменение Суббота, 07 Март 2015 10:35
Авторизуйтесь, чтобы получить возможность оставлять комментарии