Размещено на http://www.allbest.ru/

Омский Государственный Технический Университет

Кафедра: металлорежущие станки и инструменты

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА К КУРСОВОМУ ПРОЕКТУ

По предмету: металлорежущие инструменты

Омск2004

Содержание курсового проекта

1. Аннотация

2. Конструкторская доработка чертежа детали

2.1 Номинальные размеры

2.2 Допуски

2.3 Шероховатость поверхности

3. Разработка инструментальной наладки

3.1 План обработки детали

3.2 Переходы

3.3 Проектирование инструментальной наладки

3.4 Схема установки инструментов в револьверной головке

3.5 Разработка управляющих программ на переходы

4. Проектирование инструментальной наладки

4.1 Обоснование выбора инструментального материала

4.2 Проектирование 3-х инструментов из наладки

5. Расчет экономической эффективности

5.1 Исходные данные

5.2 Расчет экономической эффективности

7. Заключение

8. Литература

1. Аннотация

В данном курсовом проекте производится проектирование инструментов для механической обработки деталей в машиностроении.

В первой части работы производится разработка техпроцесса для изготовления детали из прутка на токарно-револьверном станке с ЧПУ. Производится конструкторская доработка чертежа детали по заданному контуру осевого сечения. Затем разрабатывается техпроцесс изготовления детали (план операций), проектируется инструментальная наладка.

После этого производится проектировка четырех режущих инструментов из наладки.

Далее выполняется расчет экономической эффективности для сравнения экономической выгоды от применения резцов с механическим креплением многогранных пластин вместо резцов с напаянными пластинами.

2. Конструкторская доработка чертежа детали

Для детали назначим номинальные размеры, допуски шероховатости.

2.1 Номинальные размеры

В качестве заготовки для обработки детали будем использовать пруток по ГОСТ 2590-71. Наибольший диаметр детали не должен выходить за пределы значений, допустимых по технической характеристике станка, т.е. 24...40 мм. Кроме того, учитываем припуск на обработку. Поэтому, наибольший диаметр детали не выходит за пределы значений 22…38 мм. Руководствуясь этим примем наружный диаметр детали равным - 36 мм. Остальные размеры назначим конструктивно с сохранение конфигурации детали и в соответствии с рядами нормальных линейных размеров по ГОСТ 6639069 (рис. 1).

2.2 Допуски

Точность нарезания внутренней резьбы по квалитету - 7H. Допуски по квалитетам выбираем по таблице в [7], и проставляем вместе с номинальными размерами на детали (рис. 1).



Рисунок 1. Рисунок после конструкторской доработки

Поля допусков располагаем относительно номинальных размеров следующим образом: в "плюс" - для диаметральных размеров внутренних поверхностей, в "минус" - для диаметральных размеров наружных поверхностей, симметрично - для остальных размеров.

2.3 Шероховатость поверхности

Шероховатость поверхностей назначаем в соответствии с видом поверхности и точностью ее обработки (табл. 3 из [7]). Выбранная шероховатость показана на рисунке.

3. Разработка инструментальной наладки

3.1 План обработки детали

При изготовлении детали (рис. 1) на токарном револьверном станке типовой является следующая последовательность обработки: чистовая порезка торца, наружная черновая обработка, внутренняя черновая, внутренняя чистовая, нарезания резьбы, отрезка. Эту последовательность принимаем за основу. Последовательность обработки детали по показана в таблице 2.

Таблица 1

№ пер	Содержание перехода	Режущий инструмент
		Наименование	Марка материала режущей части
1	-Подрезать торец -Точить 22 -Точить 32 -Точить наружный 36-0,39 выдерживая размер 55-0,46	Резец токарнаый для контурного точения	ВК10
2	Центровать торец на размер 50,2	Сверло центровочное	Р9К5
3	Сверлить отверстие 10+0,27 на глубину 46-	Сверло	Р9К5
4	-Расточить отверстие 10+0,27 на глубину 460,3, -Расточить отверстие 16+0,33 на глубину 250,3,	Резец расточной	ВК10
5	-Прорезать канавку 4 мм 26	Резец прорезной	ВК10
6	-Точить конус 30?	Резец токарный для контурного точения	ВК10
7	Нарезать резьбу М20x1,5-7H на длине 7 мм	Резец токарный для нарезания резьбы	ВК6
8	Отрезать деталь на размер 42 мм	Резец отрезной	ВК10

3.2 Переходы

Переход - это часть технологической операции, выполняемая одним режущим инструментом. В каждой переходе указывает порядок обработки заготовки, поверхность обработки, основные размеры, предельные отклонения и шероховатости.

Таблица 2 - план обработки детали

3.3 Проектирование инструментальной наладки

Проектирование наладки осуществляют на основе плана обработки детали. Раздел включает выполнение следующих работ:

1. составление координатных чертежей на операцию;

2. составление схемы установки инструментов в револьверной головке;

3. составление управляющей программы на все переходы.

Начало координат т.О отсчитываем от центра правого торца заготовки, горизонтально проводим ось z, вертикально -х. Находим координаты каждой точки перехода относительно осей и записываем их дискретной величиной, т.е к размеру в мм добавляем два нуля. Значение координат выбираем из имеющихся размеров детали рисунок 1. Например, при продольном точении инструмент проводим в к заготовки на 5-10мм больше чем диаметр заготовки, при расточки длину растачиваемой поверхности увеличиваем на 1-2 мм и ставим координаты соответствующей точки.

Теперь чертим координатные чертежи

2 и 3 переход

4 переход

5 переход

6 переход

7 переход

8 переход

3.4 Схема установки инструментов в револьверной головке

Схема установки инструментов представляет собой эскиз револьверной головки, шпинделя с закрепленной в нем заготовкой и порядок инструментов для обработки заготовки рисунок 2.

Рисунок 2. Схема установки инструментов в револьверной головке.

При составлении управляющей программы будем записывать в таблицу 3

3.5 Разработка управляющих программ на переходы

Получение формы и размеров на токарных станках с ЧПУ обеспечивается движением инструмента по траектории, заданной управляющей программой.

Управляющая программа представляет собой совокупность команд на языке программирования, соответствующая заданному алгоритму функционирования станка для обработки конкретной заготовки.

Для составления управляющей программы используют опорные точки.

К опорным точкам согласно ГОСТ 20523-80 относят точки расчетной траектории, в которых происходит изменения закона, описывающего траекторию, или условий траекторий технологического процесса.

Станок 1В340ФЗО оснащен оперативным устройством числового программного управления «Электроника НЦ-31», составления программ обработки, для которого не требуется специальной подготовки.

Ввод программы в память станка с ЧПУ, как правило, осуществляется с пульта управления.

В таблице3 приведены управляющие программы 2-9 переходов;

Таблица 3

Координаты опорных точек траектории	Программа	Содержание команды
	№ кад.	Кодовая запись кадра
№ точ	Х	Z
1	2	3	4	5	6
1 переход
				Т2	Вызвать на рабочую позицию инструмент, закрепленный в гнезде 2
и.т.	4000	8000		~X4000*	Переместить инструмент в исходную точку перехода на быстром ходу одновременно по двум осям
				Z8000
				М4	Задать левое вращение шпинделя
				S700	Установить частоту вращения шпинделя 700 об/мин
				F20	Установить рабочую подачу 0,2 мм/об
				М08	Включить охлаждение
1	0	8000		~Z8000*	Переместить инструмент в т.1 на быстром ходу одновременно по двум осям
				X0
2	0	0		X0	Переместить инструмент в т.2 по оси X на рабочей подаче
3	0	300		Z300	Переместить инструмент в т.3 по оси Z на рабочей подаче
4	2200	300		~Z300*	Переместить инструмент в т.4 на быстром ходу по оси Z
5	2200	-500		X2200*	Переместить инструмент в т.5 одновременно по двум осям на рабочей подаче
				Z-500
6	3200	-500		X3200	Переместить инструмент в т.6 по оси X на рабочей подаче
7	3200	-1800		Z-1800	Переместить инструмент в т.7 по оси Z на рабочей подаче
8	3600	-1800		X3600	Переместить инструмент в т.8 по оси X на рабочей подаче
9	3600	-5500		Z-5500	Переместить инструмент в т.9 по оси Z на рабочей подаче
и.т.	4000	8000		~X4000*	Переместить инструмент в исходную точку перехода на быстром ходу одновременно по двум осям
				Z8000
с.и.	0	Zс.и.		~X0*	Переместить револьверную головку в точку смены инструмента на быстром ходу одновременно по двум осям
				Z<Zс.и.>
2 переход
				T3	Вызвать на рабочую позицию инструмент, закрепленный в гнезде 3
и.т.	0	4000		~Z4000	Переместить инструмент в исходную точку перехода по оси Z на быстром ходу
				M3	Задать правое вращение шпинделя
				S900	Установить частоту вращения шпинделя 900 об/мин
				F10	Установить рабочую подачу 0,1 мм/об
1	0	600		~Z600	Переместить инструмент в т.1 на быстром ходу по оси Z
2	0	-500		Z-500	Переместить инструмент в т.2 по оси Z на рабочей подаче
3	4000	4000		X4000	Переместить инструмент в т.3 одновременно по двум осям на рабочей подаче
				Z4000
4	4000	3200		Z3200	Переместить инструмент в т.4 по оси Z на рабочей подаче
5	4000	-2000		Z-2000	Переместить инструмент в т.5 по оси Z на рабочей подаче
и.т.	0	4000		~Z4000	Переместить инструмент в исходную точку перехода по оси Z на быстром ходу
5 переход
				T5	Вызвать на рабочую позицию инструмент, закрепленный в гнезде 5
и.т.	4000	4000		~X4000*	Переместить инструмент в исходную точку перехода на быстром ходу одновременно по двум осям
				Z4000
				S700	Установить частоту вращения шпинделя 700 об/мин
				F20	Установить рабочую подачу 0,2 мм/об
1	4000	-1800		~Z-1800	Переместить инструмент в т.1 на быстром ходу по оси Z
2	2600	-1800		X2600	Переместить инструмент в т.2 по оси X на рабочей подаче
3	4000	-1800		Z-1800	Переместить инструмент в т.3 по оси Z на рабочей подаче
и.т.	4000	4000		~X4000*	Переместить инструмент в исходную точку перехода на быстром ходу одновременно по двум осям
				Z4000
с.и.	0	Zс.и.			Переместить револьверную головку в точку смены инструмента на быстром ходу одновременно по двум осям
				Z<Zс.и.>
6 переход
				Т5	Вызвать на рабочую позицию инструмент, закрепленный в гнезде 5
и.т.	4000	4000		~X4000*	Переместить инструмент в исходную точку перехода на быстром ходу одновременно по двум осям
				Z4000
				M4	Задать левое вращение шпинделя
				S700	Установить частоту вращения шпинделя 700 об/мин
				F40	Установить рабочую подачу 0,2 мм/об
1	2200	-500		~X2200*	Переместить инструмент в исходную точку перехода на быстром ходу одновременно по двум осям
				Z-500
2	4000	-1020		X4000	Переместить инструмент в точку 2 перехода на рабочем ходу одновременно по двум осям
				Z-1020
и.т.	4000	4000		~Z4000	Переместить инструмент в исходную точку перехода на быстром ходу по оси Z
с.и.	0	Zс.и.		~X0*	Переместить револьверную головку в точку смены инструмента на быстром ходу одновременно по двум осям
				Z<Zс.и.>
7 переход
				T7	Вызвать на рабочую позицию инструмент, закрепленный в гнезде 6
и.т.	4000	4000		~X4000*	Переместить инструмент в исходную точку перехода на быстром ходу одновременно по двум осям
				Z4000
				M3	Задать правое вращение шпинделя
				S700	Установить частоту вращения шпинделя 700 об/мин
				F20	Установить рабочую подачу 0,2 мм/об
1	2900	-400		~X2900	Переместить инструмент в исходную точку перехода на быстром ходу одновременно по двум осям
				Z-400
2	2900	-1600		Z-1600	Переместить инструмент в т.2 по оси Z на рабочей подаче
3	3800	-1600		X3800	Переместить инструмент в т.3 по оси X на рабочей подаче
и.т.	4000	4000		~X4000	Переместить инструмент в исходную точку перехода на быстром ходу одновременно по двум осям
				Z4000
с.и.	0	Zс.и.		~X0*	Переместить револьверную головку в точку смены инструмента на быстром ходу одновременно по двум осям
				Z<Zс.и.>
8 переход
				T8	Вызвать на рабочую позицию инструмент, закрепленный в гнезде 7
и.т.	4000	4000		~X4000	Переместить инструмент в исходную точку перехода на быстром ходу одновременно по двум осям
				Z4000
				S700	Установить частоту вращения шпинделя 700об /мин
				F40	Установить рабочую подачу 0,2 мм/об
1	4000	-4200		~Z-4200	Переместить инструмент в т.1 на быстром ходу по оси Z
2	0	-4200		X0	Переместить инструмент в т.2 по оси X на рабочей подаче
				M4	Установить левое вращение шпинделя
3	4000	-4200		Z-4200	Переместить инструмент в т.3 по оси Z на рабочей подаче
и. т.	4000	4000		~X4000	Переместить инструмент в исходную точку перехода на быстром ходу одновременно по двум осям
				Z4000
с.и.	0	Zс.и.		Z<Zс.и.>	Переместить револьверную головку в точку смены инструмента на быстром ходу по оси Z

4. Проектирование инструментов наладки

4.1 Обоснование выбора инструментального материала

Большинство конструкций металлорежущего инструмента изготовляют составными - рабочая часть состоит из инструментального материала, а крепежная из обычных конструкционных сталей (сталь 45, 50, 4ОХ и т.п., в случае тяжело нагруженных корпусов - сталь У10 или 9ХС).

Исключение составляют мелкоразмерные или слесарные инструменты, изготовляемые целиком из инструментального материала, а также инструменты, изготовляемые из углеродистых инструментальных сталей (ГОСТ 1435-74) и легированных инструментальных сталей (ГОСТ 5950-73).

Рабочую часть инструментов в виде пластин или стержней из быстрорежущей стали (ГОСТ 19265-73) соединяют с крепежной частью с помощью сварки. Эксплутационные и технологические свойства и рекомендуемые области применения наиболее распространенных быстрорежущих сталей выбираются из справочников.

В зависимости от режущих свойств и химического состава быстрорежущие стали делят на две группы: нормальной и повышенной красностойкости. К первой группе отнесены стали Р18, Р9, Р6М5, Р12 и др.

Быстрорежущие стали - сложнолегированные. В общем случае в их состав входят углерод, волбфрам, ванадий, хром, кобальт, молибден, марганец, никель, сера, фосфор, кремний, а у стали Р6М5, ероме того, молибден.

Сталь Р18 имеет удовлетворительную прочность и шлифуемость, широкий интервал оптимальных температур закаливания, но пониженную пластичность. Ее рекомендуется применять для изготовления всех видов режущих инструментов для обработки деталей из обычных конструкционных материалов.

Основной сталью группы нормальной красностойкости является сталь Р6М5. В ее составе: углерод 0,8-0,88%, вольфрам 5,-6,5%, хром 33,8-4,4%, ванадий 1,7-2,1%, молибден 5-5,5%. Эта сталь по режущим свойствам близка к стали Р18, но имеет повышенную склонность к обезуглероживанию при нагреве. Она значительно дешевле стали Р18. Ее широко применяют для изготовления режущих инструментов, используемых прои обработке деталей из конструкционных материалов.

Вывод: наиболее подходящей маркой твердосплавной пластины для сверла и метчика при обработки данной детали является сталь Р6М5 из-за;

- своей относительной дешевизной по сравнению с другими сталями,

- широкой распространенности,

- высоких прочностных характеристик и т.д.

Твердые сплавы в виде пластин соединяют с крепежной частью с помощью пайки или специальных высокотемпературных клеев. Многогранные твердосплавные пластины закрепляют прихватами, винтами, клиньями и т.д.

Применение твердых сплавов позволяет получить большую экономию средств. Твердые металлокерамические сплавы отличаются от быстрорежущей стали большим содержанием вольфрама (до90%), а в некоторых марках также наличием титана (от5 доб0%), образующих тугоплавкие карбиды,

При правильной эксплуатации инструменты, оснащенные пластинками из твердого сплава, обеспечивают более высокую эффективность (от 3 до 5 более раз) по машинному времени по сравнению с инструментами из быстрорежущей стали.

Твердые сплавы по своему химическому составу подразделяются на две группы:

вольфрамокарбидные, состоящие из карбида вольфрама и твердого раствора карбида вольфрама в кобальте,

титановольфрамокарбидныые, состоящие из карбида вольфрама, карбида титана и твердого раствора их карбидов в кобальте. С повышением содержания кобальта режущие свойства твердых сплавов понижаются, но зато повышается их прочность и вязкость.

Выбирая марку твердосплавной пластины, я отдал предпочтение вольфрамокарбидным пластинам, а именно сплаву ВК10 по следующим соображениям:

Проведя сравнительный анализ нескольких инструментальных материалов, а именно вольфрамокарбидные, титановольфрамокарбидные по таким параметрам, как твердость, теплопроводность, ударная вязкость и т.д., я пришел к выводу, что:

1) Раз теплопроводность вольфрамокарбидных сплавов почти не зависит от содержания кобальта и приближается к теплопроводности малоуглеродистой стали, а теплопроводность титановольфрамокарбидиых сплавов значительно ниже (в 2-3 раза) теплопроводности вольфрамокарбидных сплавов и приближается к теплопроводности быстрорежущей стали, то для расточного резца для глухих отверстий и отрезного резца лучше всего подходит вольфрамокарбидная пластина ВК10, так как эти резцы работают в условиях с плохим охлаждением, особенно расточной резец для глухих отверстий.

2)Титановольфрамокарбидные сплавы более чувствительны к трещинам, чем вольфрамокарбидные, причем с повышением процентного содержания титана склонность к трещинам резко возрастает.

3)Твердость является одним из важных свойств твердого сплава, так как от нее зависит износоустойчивость. Она у твердых сплавов в 5-8 раз выше, чем у быстрорежущей стали и возрастает с увеличением вольфрама или титана и уменьшением кобальта.

4)Сплав ВК10 обладает такой же универсальностью, как и наиболее распространенный из вольфрамокарбидных ВК8, однако:

а) режущие свойства (по скорости резания) у ВК10 на 30-70% лучше, чем у ВК8,

б) стойкость в 2-5 раз выше, чем у ВК8.

5) сплав ВК10 показывает хорошие результаты:

а) при черновом и чистовом точении,

6) при работе с ударами и с неравномерным припуском

в) при расточных, включая алмазное точение, и отрезных (отрезные резцы) операциях.

г) при обработке высокотвердых чугунов.

д) при обработке жаропрочных материалов, титановых сталей и сплавов.

6) Особенностью сплава ВК10 его меньшая склонность к выкрашиванию режущих кромок.

Для резца с механическим креплением выберем сплав ВК10. Он относится к новой группе титановых сплавов, в которых карбид вольфрама заменен карбидом титана или карбонитридом, а связкой является никель, железо, молибден.

Этот сплав отличается высокой окалиностойкостью, малым коэффициентом трения, пониженной твердостью, склонностью к трещеннообразованию при пайке.

Безвольфрамовые сплавы показывают хорошие результаты при получистовой обработке вязких металлов, конструкционных металлов, никеля и бронзы

4.2 Проектирование 3-х инструментов из наладки

Инструмент №1: Резец с механическим креплением.

Применение многогранных твердосплавных неперетачиваемых пластин на резцах обеспечивает:

-повышение стойкости на 20-25% по сравнению с напаянными резцами;

-возможность повышения режимов резания за счет простоты восстановления режущих свойств многогранных пластин путем их поворота;

-сокращение затрат на инструмент в 2-3 раза, потерь вольфрама. и кобальта в 4-5 раз, вспомогательного времени на смену и переточку резцов;

-упрощение инструментального хозяйства.

Конфигурация резцов с многогранными пластинами (с мех. креплением) зависит от главного угла в плане ( Трехгранная пластинка предназначена для угла ( =63°. Эти пластинки допускают производить поворот на острую режущую кромку взамен затупившейся. Пластинки рассчитаны на работу только одним торцом, поэтому толщина их выбирается порядка 4,5-5,5 мм. для возможности стружколомания пластинка снабжена стружколомательной канавкой.

В данном курсовом проекте выбран резец токарный с механическим креплением сменной многогранной пластиной 2101-0975 по ГОСТ 19052-80 со следующими параметрами:

-материал корпуса сталь 40Х ГОСТ 4543-71;

-материал режущей пластины - твердый сплав ВК10 ГОСТ 3882-74;

Инструмент №2: Спиральное сверло с коническим хвостовиком.

Спиральное сверло 10 предназначено для сверления глухого отверстия Ж10 мм на глубину 46мм в заготовке детали.

Обоснование выбора материала режущей и хвостовой части сверла.

Для экономии быстрорежущей стали все сверла с коническим хвостовиком более 6 мм изготовляются сварными.

В основном, сверла делают из быстрорежущих сталей. Твердосплавные сверла делают для обработке конструкционных сталей высокой твердости (45...56HRC), обработке чугуна и пластмасс. Исходя из твердости обрабатываемого материала - 207 НВ, принимаем решение об изготовлении сверла из быстрорежущей стали Р6М5 ГОСТ 19265-73. Крепежную часть сверла изготовим из стали 40Х (ГОСТ 454-74).

Выбор геометрических параметров сверла.

Задний угол a. Величина заднего угла на сверле зависит от положения рассматриваемой точки режущего лезвия. Задний угол имеет наибольшую величину у сердцевины сверла и наименьшую величину - на наружном диаметре. Выбираем: a_.= 8°.

Передний угол. Также является величиной переменной вдоль режущего лезвия и зависит, кроме того, от угла наклона винтовых канавок w и угла при вершине 2j. Передняя поверхность на сверле не затачивается и величина переднего угла на чертеже не проставляется.

Угол при вершине сверла. Принимаем: 2j--=--125°.

Угол наклона винтовых канавок. Угол наклона винтовых канавок определяет жесткость сверла, величину переднего угла, свободу выхода стружки и др. Назначаем w--= 30°.

Угол наклона поперечной кромки. При одном и том же угле j определенному положению задних поверхностей соответствует вполне определенная величина угла y и длина поперечной кромки и поэтому угол y--служит до известной степени критерием правильности заточки сверла. Назначаем: y = 45°.

Расчет, назначение конструктивных размеров сверла.

Спиральные сверла одного и того же диаметра в зависимости от серии бывают различной длины. Длина сверла характеризуется его серией. В связи с тем, что длина рабочей части сверла определяет его стойкость, жесткость, прочность и виброустойчивость, желательно во всех случаях выбирать сверло минимальной длины. Серия сверла должна быть выбрана таким образом, чтобы

l_{о ГОСТ} ? l_{о расч.}

Расчетная длина рабочей части сверла l_о, равна расстоянию от вершины сверла до конца стружечной канавки, может быть определена по формуле:

l_о = l_р + l_вых + l_д + l_в + l_п + l_к + l_ф,

где l_р - длина режущей части сверла l_р = 0.3*d_св = 0.3*14 = 4.2 мм;

l_вых - величина выхода сверла из отверстия l_вых = 0 (т.к. отверстие глухое);

l_д - толщина детали или глубина сверления, если отверстие глухое l_д = 55 мм;

l_в - толщина кондукторной втулки l_в = 0;

l_п - запас на переточку l_п = D l * (i +1), где

D l - величина, срезаемая за одну переточку, измеренная в направлении оси, D l = 1 мм.;

i - число переточек i = 40;

l_п = 1*(40+1) = 41 мм;

l_к - величина, характеризующая увеличение длины сверла для возможности свободного выхода стружки при полностью сточенном сверле;

l_ф - величина, характеризующая уменьшение глубины канавки, полученной при работе канавочной фрезы

l_к + l_ф = 1.5*d_св = 1.5*14 = 21 мм,

тогда

l₀ = 4.2 + 0 +55 + 0 + 41 + 21 = 121.2 мм.

В соответствии с ГОСТ 12121-77 ("Сверла спиральные из быстрорежущей стали с коническим хвостовиком ") уточняем значения l₀ и общей длины L:

l_{0 ГОСТ} = 150 мм; L = 230 мм.

Положение сварного шва на сверле : l_с = l₀ + (2...3) = 153 мм.

Диаметр сердцевины сверла d_с выбирается в зависимости от диаметра сверла и инструментального материала [6, стр.12]:

d_с = 0.15*d_св = 0.15 * 14 = 2.1 мм.

Ширина ленточки f_л = (0.45...0.32)*sqrt(d_с) = 0.7 мм.

Высота ленточки h_л = (0.05...0.025)*d_с = 0.4 мм.

Хвостовик сверла выполняется коническим - конус Морзе №1 АТ8 ГОСТ 2848 - 75 (6, табл.2 и 3).

Центровые отверстия на сверлах изготовляются в соответствии с ГОСТ 14034-74.

В результате выбираем Сверло 2301-3439 ГОСТ 12121-77 - Ж?0мм

Геометрические параметры сверла

Инструмент №3: Резец расточной с пластиной из твердого сплава.

Резец расточной предназначен для обработки ступенчатого глухого отверстия.

В качестве режущей части резца применяется пластинка из твердого сплава. Пластина изготавливается из твердого сплава ВК10 в соответствии с требованиями ГОСТ 25397-82

Державка изготавливается из Стали 45ГОСТ 1050-88.

Пластина крепится к державке при помощи пайки. В качестве припоя используется электролитическая красная медь.

Так же резец должен удовлетворять условию наименьшего растачиваемого отверстия в нашем случае 15

Угол при вершине резца должен быть равен 5%.

В соответствии с этими требованиями выбираем -

Резец 21410002 ВК10 ГОСТ 18883-73

5. Расчет экономической эффективности от применения резца с механическим креплением

деталь токарный резец крепление

Расчет экономической эффективности от применения резца с механическим креплением и многогранной твердой пластины по сравнению с резцами с напаянными пластинами:

Рис. 3

5.1 Исходные данные

Материал детали: сталь 45.

Материал инструмента:

1. Режущая часть ВК10

2. Корпус сталь 45.

3. Размеры резца: B * H * L ⁼ 25*25*150мм.

4. Режимы резания: n = 700 об/мин.

5. S = 0,2 мм/об.

6. t = 1 мм.

7. i = 1,

8. Lр.х. = 55 мм.

9. d = 36.5 мм

Резец с напаянной пластиной:

Сн = 450 коп.; Тн = 30мин; m =10 г.; Зп = 300коп.; Пп = 4; t замн.н = 3 мин.

Резец с механическим креплением многогранных пластин:

К = 3; П = 20; Ск.пл. = 12600 коп.; Сд = 5100 коп.; t зам.с = 1,5 мин.; Тс = 60 мин, N = 5; m = 10 г.

Часовая тарифная ставка станочников-сдельщиков: 3 разряд - 1944 коп.

Себестоимость станкоминуты станка Ссм = 78 коп/мин.

Тарифная ставка револьверщика 3 разряда:

С мин.= 1944 / 60 = 32,4 коп/мин.

4.2 Расчет

Определяемое машинное время при точении на проход определяется по формуле:

t мн = tмс =	L + y	=	L p.x.	=	55	=	0,3929(мин)
	n * S		n * S		700 * 0.2

где : t м.н. - машинное время обработки , мин.,

L- длина пути резания , мм.,

у- величена врезания , мм,

S- подача, мм,/ об.

п- частота вращения шпинделя , об./ мин.,

i- число проходов резца.

Определение расходов на эксплуатацию резца с напаяной пластиной Pн:

Затраты на замену инструмента рассчитываем по формуле:

З зам.н = Смин. * t зам.н. = 32,4 * 3 = 97,2 кon.

где: З зам.и.- затраты на замену инструмента ,коп.

Смин.- минутная тарифная ставка револьверщика, мин.

t зам.н.- время замены изношенного инструмента, мин.

Стоимость отходов рассчитаем по формуле:

Ц c.н. = 4,5 * * B * H * L = 4.5*10^-3*7,8*10^-3*25*25*150 = 3,291 коп.

где: Ц c.н.- стоимость отходов , коп,

р - стоимость 1 куб.мм, материала резца ,коп.,

B * Н * L - размеры резца ,мм.

Так как стоимость отходов не превышает 5% стоимости нового резца, в дальнейших расчетах величину Ц c.н. не учитываем.

Определяем расходы на эксплуатацию напайного резца по формуле:

Рн =	[(Сн-Ц с.н.)+ Пn (Зп+Ззам.н)]tмн	=	[(450-3.291)+4 (300+97,2) ]0,3929	= 5,33коп
	Tн (Пn + 1)		30 (4+1)

где Рн - расходы на эксплуатацию напаянного резца., приведенная к одной операции. коп.

Сн - стоимость паянного резца, коп.

Ц с.н.- стоимость отходов, коп.

nn.- число переточек резца

Зп.- затраты на переточку, коп.

Ззам.н - затраты на замену инструмента, коп.

tм.н.- машинное время на выполнение операции паянным резцом, мин.

Тн.- период стойкости паяного резца, мин.

Определение расходов на эксплуатацию резца с механическим креплением многогранных пластин Pc.

Определяем затраты на замену инструмента по формуле:

Ззам.с. = Смин. * tзам.с. = 97,2 * 1,5 = 145,8 коп

где : Ззам.с.- затраты на замену инструмента, коп.

Смин.- минутная тарифная ставка револьверщика, коп./мин.

tзам .с.- затраты на замену изношенной режущей кромки , мин,

Определяем стоимость отходов резца с механическим креплением многогранной пластины по формуле:

Цо.с. = 0,315 * m * П * N = 0,315 * 10 * 20 * 5 = 315 коп

где: Цо.с.- стоимость отходов, коп.

m - масса новой пластины ,г,

П - количество пластин в комплекте,

N - число возможных смен комплектов пластин до полного износа корпуса.

Определяем расходы на эксплуатацию резца с механическим креплением многогранной пластины по формуле:

Pс =	(Ск.пл. + Ззам.с * К * П +	Сд - Цос	) * tм	=
		N
	Tc * K * П

=	(12600 + 145,8 * 3 * 20 +	5100 - 315	) * 0,1642	= 1,15 коп
		5
	60 * 3 * 20

где: Рс.- расходы на эксплуатацию резца с многогранными пластинами, коп.,

Ск.пл,- стоимость комплекта пластин . коп.,

Ззам.с.- затраты на замену изношенной режущей кромки, коп.,

К - количество режущих кромок па пластине,

П - количество пластин в комплекте

Сд, - стоимость корпуса, коп,

Цо.с.- стоимость отходов резца с механическим креплением многогранной пластины, коп.

N - число возможных смен комплектов пластин до полного износа корпуса,

tм.с,- время машинное резца сборной конструкции , мин,

Тc.- период стойкости , мин.,

Определяем количество операций выполняемых одним комплектом резца с механическим креплением многогранных пластин по формуле:

Ас = Тс.* К * П / tм.с. = 60 * 3 * 20 / 0,1642 = 21924,5

где: Ас - количество операций выполняемых одним комплектом резца с механическим креплением многогранных пластин,

Tс.- период стойкости ,мин.

tм.c. - машинное время резца сборной конструкции, мин,

К - количество режущих кромок на пластине,

П - количество пластин в комплекте.

Определяем экономическую эффективность:

Э = [(Сc.м.* tм.c.* Pc.) - (Cc.м. * tм.н. + Рн)] *Ас =[(78 * 0,3929 + 2,25) - (78 * 0,3929 + 1,15)] * 21924,5 = 23678 коп = 241 руб 16 коп

где: Э - экономический эффект отнесенный к одному комплекту резца с многогранными пластинами, коп.

Ссм.- себестоимость станкоминуты работы оборудования, без затрат на режущий инструмент, кон/мин.,

tмс, tмн - машинное время на выполнение операции резцом сборной конструкции и напаянным.

Рс, Рн - расходы эксплуатацию резца сборной конструкции и напаянною, при недены к машинному времени операции, коп.

Ас - количество операций, выполненных одним комплектом резцов сборной конструкции.

Вывод: экономический эффект от применения резцов с механическим креплением многогранных твердосплавных пластин с износостойким покрытием вместо резцов с напаянными пластинами без покрытия составляет 241 руб 16 коп на один комплект.

6. Заключение

Таким образом, приходим к выводу, что использование метода получения деталей машин обработкой резанием по сравнению с другими методами (литье, горячая и холодная штамповка и т. д. Обеспечивает наибольшую гибкость производственного процесса,

Обработка резанием позволяет осуществлять быстрый переход от обработки деталей (заготовок) одного размера и конфигурации к обработке деталей (заготовок) другого типа, что существенно снижает себестоимость продукции и позволяет не применять громоздкое и дорогостоящее оборудование.

Также обработка резанием, по сравнению с другими методами, обеспечивает существенную экономию средств, благодаря применению универсальной оснастки, то есть металлорежущего инструмента, особенно инструмента со сменным механическим креплением,

В данном курсовом проекте представлено экономическое обоснование выше изложенных достоинств металлорежущего инструмента, а также показана его относительная дешевизна по сравнению, например со штампами, пресс-формами и другой оснасткой различных типов производств.

7. Литература

1.Бергер И. И. «Справочник молодого токаря». Минск: Высшая школа 1972 С.320.

2.ГОСТ 20697-75. «Сверло».

3. «Металлорежущий инструмент. Каталог. Часть 1 .Резцы и фрезы». Под редакцией Я.А. Музыканта и др,:НИИмаш, 1983 С.446.

4. Методические указания к выполнению курсового проекта по проектированию и производству металлорежущих инструментов. Составители: Попов А. Ю., Чирков В.Н,,Черных Н.А.Омск: ОмПИ 1981,

5.Семенченко И.И., Матюшин В.М., Сахаров Г.Н.: «Проектирование металлорежущих инструментов».М.:Машгиз., 1963

6. Сахаров Г.Н., Арбузов О.Б.,Боровой Ю.П.: «Металлорежущие инструменты» М. Машиностроение 1989.

7. Методические указания по курсовому проектированию: «Проектирование инструментальной наладки на токарно-револьверный станок модели 1В340ФЗО с ЧПУ». Составители: Попов А.Ю. и др.. Омск-1993.

Размещено на Allbest.ru