Расчет сборного резца со сменными многогранными пластинами

Расчет сборного резца со сменными многогранными пластинами (СМП)

Задание

Разработать рабочий чертеж резца для обработки на станке модели 16К20Ф3 детали с обозначенными на ней, для соответствующего варианта, поверхностями. При этом обосновать выбор: типа пластины, марки твердого сплава, сечение резца, метода крепления пластины.

Исходные данные

Введение

Режущий инструмент является составной частью комплексной автоматизированной системы станка с ЧПУ, обеспечивающий его эффективную эксплуатацию. Наибольшее применение на станках с ЧПУ находят сборные инструменты, оснащаемые сменными многогранными пластинками из твердого сплава, минералокерамики или сверхтвердых материалов.

Использование твердосплавных пластин многогранной формы на токарных резцах обеспечивает преимущества: повышение стойкости на 25…30 % по сравнению с напайными резцами; исключение пайки и заточки инструмента; экономия твердого сплава; возможность использования на одной державке пластин из твердого сплава разных марок; постоянство рабочей высоты при повороте или смене пластины и координат рабочей вершины и режущих кромок относительно опорных поверхностей.

Общий порядок проектирования сборного инструмента со сменными многогранными пластинами:

1.  Выбор типоразмера резца.

2.  Выбор материала режущей части (пластины).

3.  Выбор формы и типа пластины.

4.  Выбор геометрических параметров.

5.  Расчет параметров установки пластины в державке (корпусе).

6.  Выбор типа крепления и базирования  режущего элемента (пластины) в корпусе инструмента.

7.  Выбор метода крепления инструмента на станке

8.  При необходимости расчеты механизма крепления пластины и размеров присоединительной части (державки резца).

9.  Определение остальных размеров инструмента, оформление рабочего чертежа и назначение технических требований.

1. Выбор типоразмера резца.

Выбор типоразмера резца является комплексной задачей, тесно связанной со многими факторами обработки и с одновременным выбором основных параметров инструмента. На практике в большинстве случаев задача сводится к назначению стандартного резца с обозначением его по ГОСТ на соответствующий тип резцов и общего условного его обозначения в соответствии с ГОСТ 26475-85 (равнозначно ISO 5608-80 или СТ СЭВ 4598-84). В других случаях, когда стандартные инструменты не удовлетворяют всем требованиям заданных условий обработки, проектируются специальные резцы в порядке, указанном выше.

Режущий инструмент выбирается в зависимости от материала обрабатываемой детали, ее обрабатываемых поверхностей, типа оборудования и т.д.

После изучения чертежа детали, станка, определения обрабатываемых поверхностей, выберем резьбовой резец  с треугольной пластиной, закрепляемой при помощи прихвата сверху, который позволяет нарезать резьбы с шагом от 2 до 6 мм. Профиль вершины резца обеспечивается заточкой пластины под углом, равным углу профиля резьбы.

Согласно литературе принимаем величину сечения державки   х  , при длине l = 110 мм.

Обозначение выбранного резца

2. Выбор материала режущей части пластинки.

Марку материала режущей части инструмента (пластины) выбираем в зависимости от вида, физико-механических свойств обрабатываемого материала и условии резания в соответствии с ГОСТ 3882 – 74, 26530 – 85, 26630 – 85... Учитывая характер обработки (черновое точение) и материал заготовки (Чугун СЧ 12-28) принимаем материал пластинки BK6M.

3. Выбор формы, типа и геометрических параметров пластины.

Форму и тип пластины выбираем в соответствии с  ГОСТом «Пластины сменные многогранные твердосплавные».

Выбираем треугольную пластину с углом при вершине равным 60^о, со стружколомающими лунками.

4. Выбор геометрических параметров.

Согласно ГОСТ 24247-90 выбираем пластину твердосплавную с задним углом в a=0°, и передним углом g = 20°,

         диаметр вписанной окружности – 6,350 мм;

длина режущей кромки – 11 мм;

величина заднего угла – 0°;

радиус при вершине – 0,4 мм;

толщина пластинки - ¼ толщины державки – 4 мм;

класс допуска - т.к. это точение по корке то принимаем допуск - 1 U.

Обозначение СПМ

        5. Выбор параметров установки пластин в державке.

Согласно рекомендациям методической литературы для обработки серого чугуна должны выдерживаться следующие геометрические параметры инструмента передний угол g»12° и задний угол a»6°. Соответственно пластинка должна располагаться в державке под углом в 15° по отношению основной плоскости.

6. Выбор типа крепления и базирования режущего элемента в корпусе инструмента.

В соответствии с методической литературой выбираем резец сборный с креплением пластины прихватом сверху.

Устанавливаем пластинку в державке под углом -6° для получения заднего угла a=6°, передний угол g=12° получим заточкой, образованием стружколомающего элемента.