Проектирование составного токарного резца

 

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).