Задание. Спроектировать токарный проходной резец.
Исходные данные:
Материал обрабатываемой заготовки – сталь 9ХС.
Главный угол в плане j=80°.
Сечение державки резца 25х25.
Обработка – чистовая.
Выбор марки материала инструмента, материала корпуса и назначение геометрических параметров
Руководствуясь рекомендациями таблицы 1 приложения настоящего методического пособия, для условий чистовой обработки стали 9ХС, выбираем твердый сплав марки Т14К8 из группы Р20 (ИСО). Для чистовой обработки назначаем: главный задний угол a = 6°, вспомогательный задний угол a1 = 6°, передний угол g = 5°. Вспомогательный угол в плане j1 = 10°, радиус при вершине r = 0,8 мм [2].
Для изготовления корпуса принимаем конструкционную легированную сталь марки 40Х с механическими характеристиками: sb = 900 МПа, sт = 700 МПа.
Проверочный расчет на прочность
1. По таблице [2] назначаем режимы резания:
для чистового точения стали 9ХС —глубина резания t = 2 мм, подача S = 0,2 мм/об (табл.14 главы 4 [2]).
2. Определяем изгибающий момент:
|
|
2.1. Вылет резца принимаем l =1,25 Н =1,25х25 = 31,25 мм.
2.2. Рассчитываем силу Pz по формуле (2):
2.3. Определяем изгибающий момент
3. Определяем момент сопротивления изгибу по формуле (4)
Напряжения изгиба, возникающие в державке резца, определяем по формуле (1):
6. Для изготовления корпуса принимаем сталь марки 40Х с механическими свойствами sв = 900 МПа, sТ = 700 МПа [5]. Допускаемое напряжение на изгиб определяем по формуле (7):
Фасонный резец
Общие сведения
Фасонные резцы предназначены для обработки поверхностей деталей, имеющих сложный профиль. Применяются они в массовом, крупносерийном и мелкосерийном, а иногда и в единичном производстве для обработки наружных и внутренних поверхностей. Фасонные резцы обеспечивают идентичность формы, точность размеров и высокую производительность, а также допускают большое количество переточек [1].
По способу крепления фасонные резцы делятся на стержневые, призматические и круглые. Стержневые резцы применяются в основном на универсальных токарных и токарно-револьверных станках. По форме державки они похожи на обычные токарные проходные резцы для наружного точения.
Призматические резцы (рис.1) применяются на токарных одно- и многошпиндельных токарных автоматах и полуавтоматах с установкой в специальные резцедержатели. В зависимости от направления движения резца к обрабатываемой заготовке призматические резцы делятся на радиальные и тангенциальные. Радиальные резцы имеют направление подачи по радиусу к обрабатываемой заготовке. Тангенциальные резцы (рис.3) осуществляют касательное по отношению к фасонной поверхности обрабатываемой заготовки движение подачи. Чаще всего они используются для чистовой обработки несложных фасонных поверхностей. Для крепления фасонных призматических резцов в резцедержателях служит ласточкин хвост. Применяются призматические фасонные резцы только для наружного точения. По сравнению с круглыми резцами они обладают более высокой жесткостью крепления и, как следствие, повышенной точностью изготовления обрабатываемых поверхностей.
|
|
а) б)
Рис. 1. Виды установок призматических фасонных резцов.
а) б)
Рис. 2. Виды установок круглых фасонных резцов.
Рис.3. Установка тангенциального призматического резца.
Рис. 4. Установка круглого резца с образующими, расположенными по винтовой линии.
Круглые фасонные резцы (рис.2) применяются для наружного и внутреннего точения на токарных одно- и многошпиндельных автоматах и полуавтоматах. Они делятся на дисковые резцы, устанавливаемые на оправках, и хвостовые резцы, закрепляемые за хвостовик. Они бывают с кольцевыми образующими фасонных поверхностей, или с образующими, расположенными по винтовой линии (рис.4). Последние резцы применяются в основном при обработке внутренних фасонных поверхностей. Круглые резцы по сравнению с призматическими резцами имеют большее количество переточек.
Для обеспечения положительных задних углов у резцов на отдельных участках фасонного профиля применяется наклонное расположение базы крепления фасонного резца относительно оси обрабатываемой заготовки. Оно может обеспечиваться поворотом вокруг осей Y, Z, а также в плоскости крепления призматического радиального резца. В последнее время наиболее эффективным является поворот резца вокруг оси Z (рис.1,б, 2,б).