13.2 Расчет режущего инструмента второго порядка

Для расчета инструмента второго порядка я принимаю резец токарный проходной упорный, используемый на 025 операции (токарная с ЧПУ) для обработки наружной цилиндрической и торцовой поверхности. Расчет будет произведен для наиболее нагруженных условий работу резца на данной операции. Расчет режимов резания был произведен в пункте 8.1 курсового проекта. В результате расчета осевая составляющая силы резани P_Z=205 Н.

Также в пункте 8.1 были рассчитаны и геометрические параметры режущей части резца, и выбрано сечение державки резца (32х32 мм):

- задний угол α=6°;

- передний угол γ=10°;

- форма передней поверхности – плоская с фаской;

- ширина фаски главной режущей кромки – f = 0,6 мм;

- радиус скругления режущей кромки –ρ = 0,05 мм;

- радиус вершины резца – r_в = 1,2 мм.

Под данные параметры режущей части по каталогу фирмы «Sandvik Coromant» я подобрал пластину CNMG 190612-49 (рисунок 13,а) из сплава СТ35:

где С – форма пластины (ромбическая с углом при вершине ε=80°);

N – параметр, указывающий на величину заднего угла (α=0°);

М – класс точности пластины;

G – тип пластины (двухсторонняя пластина со стружколомающей канавкой и цилиндрическим центральным отверстием под крепление);

19 – ширина режущей кромки 19 мм;

06 – толщина пластины в 6 мм;

12 – радиус при вершине пластины 1,2 мм.

Выбираем метод крепления пластины винтом (рисунок 13,б)

а) б)

Рисунок 13 – Режущая пластина (а) и метод ее крепления (б)

Выбираем конструкцию державки резца сечением 32х32 (по паспорту станка 16М30Ф3) PCLNR 3232P19-X (рисунок) с углом в плане φ=95°. Высота державки резца 32 мм, ширина – 32 мм. Длина резца в сборе – 170 мм, ширина резца в сборе – 40 мм.

где Р – способ крепления пластины (см. рисунок 13,б);

С – форма пластины (ромбическая с углом при вершине ε=80°);

L – тип резца по углу в плане (φ=95°);

N – задний угол (α=0°);

R – направление резания (правое);

3232 – сечение державки 32х32 мм;

Р – длина резца 170 мм;

19 – длина режущей кромки пластины 19 мм.

Рисунок 14 – Резец проходной упорный

Выбираем материал резца: для корпуса – сталь 40Х по ГОСТ 4543-71, твердость 42…46 HRC; для пластины СТ35 фирмы «Sandvik Coromant» (аналог Т15К6 по ГОСТ 3882-74); для винта – сталь 45 по ГОСТ 1050-88, твердость 32…37 HRC; для подложки – твердый сплав ВК6 оп ГОСТ 3882-74.

Технические требования на резец принимаем по ГОСТ 26611-85.

Произведем расчет резца на прочность.

Максимальная нагрузка, допускаемая прочностью резца, при известных размерах сечения корпуса резца:

где l – вылет резца, l=60 мм;

σ_ИД – предел прочности материала державки, σ_ИД=200 МПа

Максимальная нагрузка, допускаемая жесткостью резца

Момент инерции прямоугольного сечения корпуса

Произведем проверку, обладает ли резец достаточной прочностью и жесткостью. Для этого необходимо чтобы выполнялось условие

=18204≥205≤24300Н

Условие выполняется, значит, наш резец обладает достаточными прочностью и жесткостью.

14 ВЫБОР, ОПИСАНИЕ КОНСТРУКЦИИ ИЗМЕРИТЕЛЬНОГО ИНСТРУМЕНТА

Для контроля внутреннего диаметра Ø63,5^+0,019 мм используется нутромер 50-100 ГОСТ 9244-75 с ценой деления 0,002 мм. Общий вид нутромера представлен на рисунке 15.

1 – отсчетное устройство; 2 – ручка; 3 – корпус; 4 – мостик.

Рисунок 15 – Нутромер

Нутромер – это измерительный инструмент, который используется для точного определения внутренних линейных размеров деталей (пазов, отверстий и т. д.), где замер рулеткой и линейкой не сможет дать точного результата. Измерения проводят, как правило, двумя наконечниками сферической формы, которые расположены под углом 180 градусов друг к другу. У большей части нутромеров есть устройства для центрирования линии измерения в направлении контролируемого размера, а также могут присутствовать и некие дополнительные механизмы, которые передают передвижения от сферических наконечников на вычислительное устройство.

Данный нутромер по методу измерения относится к индикаторным и служит для измерения внутренних размеров деталей относительным методом. Нутромер состоит из устройства для измерения и индикаторной головки. Прибором для измерения выставляется расстояние в отверстии, а индикатор отображает значение. Для совмещения линий измерения с диаметральной плоскостью нутромер снабжен центрирующим мостиком. Настройка нутромера на требуемый размер может производиться как по аттестованным кольцам, так и по блокам концевых мер длины с боковинами. Нутромер с рычажной передачей, он имеют предел измерений 50-100 мм. Цена деления шкалы нутромера - 0,002 мм. Погрешность в измерении – 2 мкм по ГОСТ 9244-75. На инструменте расположены две шкалы. Большая шкала имеет цену деления 0,002 мм и оборот стрелки 1 мм. Маленькая шкала показывает количество оборотов большой стрелки. Значение хода стержня головки - 10 мм. Размеры увеличиваются набором стержней.

При измерении детали регулируемый стержень нужной длины вставляется в нутромер. Нутромер в наклонном положении вводят в отверстие и устанавливают под углом 90 градусов, легко покачивая инструмент. Затем отмечается степень отклонения стрелки. Отклонение стрелки влево означает, что измеряемое отверстие больше настроенного размера, если вправо - то меньше. Нутромер держат за деревянную ручку и не касаются штанги. От тепла руки металлическая часть станет длиннее, а это приведет к ошибке в измерениях.