Материал: Расчет прочностных характеристик и геометрических параметров металлорежущего инструмента. Жачкин С.Ю

ГОУ ВПО «Воронежский государственный

технический университет»

Кафедра «Автоматизированное оборудование

машиностроительного производства»

РАСЧЕТ ПРОЧНОСТНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК И ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ МЕТАЛЛОРЕЖУЩЕГО ИНСТРУМЕНТА

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

к выполнению практических занятий

по дисциплине

«Режущий инструмент»

для студентов специальности 151001 «Технология машиностроения» очной нормативной формы обучения ,

151002 «Металлообрабатывающие станки и комплексы» очно-заочной сокращенной формы обучения

Воронеж 2010

Составители: докт. техн. наук, С.Ю. Жачкин

УДК 621.91.02(07)

Расчет прочностных характеристик и геометрических параметров металлорежущего инструмента: методические указания к практическим занятиям по дисциплине «Режущий инструмент» для студентов спец. 151001 «Технология машиностроения» очной нормативной формы обучения, 151002 «Металлообрабатывающие станки и комплексы» очно-заочной сокращенной формы обучения /ГОУ ВПО «Воронежский государственный технический университет»; сост.: С.Ю. Жачкин. Воронеж, 2010 .35 с.

В методических указаниях изложены требования, методические рекомендации, сопровождаемые наглядными примерами и общие вопросы по решению задач, связанных с расчетом режущего инструмента. Составлены задания с необходимыми исходными данными для самостоятельной работы.

Выполнение задания дает студентам возможность получения навыков в конструировании и расчетах режущих инструментов с использованием государственных стандартов, учебной и справочной литературы.

Предназначены для студентов 3 – 4 курсов специальности 151001 «Технология машиностроения» очной нормативной формы обучения, 151002 «Металлообрабатывающие станки и комплексы» очно-заочной сокращенной формы обучения.

Методические указания подготовлены в электронном виде в текстовом редакторе MS WORD 97 и содержатся в файле 05.doc.

Табл.20 Ил. 9. Библиогр. 18 назв.

Рецензент канд.техн.наук Л.А. Иванов

Ответственный за выпуск зав. кафедрой канд. техн. наук, проф. В.М. Пачевский

Печатается по решению редакционно-издательского совета Воронежского государственного технического университета.

ГОУ ВПО «Воронежский государственный технический университет», 2010.

1. Элементы режимов резания. Основное (технологическое) время

В зависимости от соотношения угловых и линейных скоростей движений, сообщаемых инструменту и детали, возникают различные методы обработки. Одно из движений, сообщаемых инструменту или детали, называют движением резания, а другое — движением подачи. Движением резания называют такое, которое необходимо для осуществления процесса превращения срезаемого слоя в стружку. Движением подачи, называют такое, которое необходимо, чтобы указанный процесс совершался непрерывно или повторялся периодически. Отличительным признаком движения резания является также и то, что скорость этого движения во много раз превышает скорость движения подачи. Скорость движения резания называют скоростью резания; скорость движения подачи принято называть просто подачей, На рис. 1.1 и 1.2 изображены схемы двух распространенных видов обработки: строгания (рис. 1.1) и продольного точения (рис. 1.2). При строгании движением резания является прямолинейное движение резца, а движением подачи — прямолинейное движение детали, совершаемое после каждого двойного хода резца. При продольном точении движением резания является вращательное движение детали, а движением подачи — то, которое происходит одновременно с движением резания, — прямолинейное движение резца вдоль оси детали. Если движение подачи остановить, то обработка детали закончится после одного хода резца при строгании и одного оборота детали при точении.

Соответственно движение подачи может совершать как инструмент, так и деталь. При некоторых методах обработки имеет место третье движение, являющееся вспомогательным движением формообразования и служащее для придания детали необходимой конфигурации. Таким третьим движением, например, при нарезании резьбы резцом, является его перемещение вдоль оси детали на расстояние, равное шагу резьбы за время одного оборота детали, а при фрезеровании венцов зубчатых колес червячно-модульными фрезами поворот детали на один зуб за время одного оборота фрезы.

Рис.1.1 Схема строгания Рис.1.2 Схема точения

В зависимости от того, совершаются движения резания и подачи одновременно или в разное время, все инструменты делят на две группы: инструменты с простым и сложным рабочим движением. Если движение подачи отсутствует в то время, когда совершается движение резания, то инструмент имеет простое рабочее движение. Если же движение резания и движение подачи совершаются одновременно, то инструмент имеет сложное рабочее движение. Очевидно, что строгальный резец, изображенный на рис. 1.1, совершает простое рабочее движение, а токарный резец, изображенный на рис. 1.2, -сложное рабочее движение. Большинство режущих инструментов (токарные резцы, сверла, зенкеры, развертки, фрезы и др.) имеют сложное рабочее движение. Инструментов с простым рабочим движением значительно меньше. К ним можно отнести строгальные и долбежные резцы, протяжки и некоторые другие инструменты.

Если при сложном рабочем движении инструмента (см. рис. 1.2) векторы v и s_M скорости резания и подачи сложить, то результирующий вектор W называют, вектором истинной скорости резания. Так как вектор s_M весьма мал по сравнению с вектором v, то истинная скорость резания по величине мало отличается от скорости резания. При простом рабочем движении, если отсутствует вспомогательное движение формообразования (см. рис. 1.1), понятия истинной скорости резания и скорости резания совпадают. Вектор истинной скорости резания всегда касателен к траектории рабочего движения инструмента, которая на рис. 1.1 и 1.2 обозначена цифрой 4.

Таблица 1.1 – Данные к задаче №1.1

Задача 1.1. Определить частоту вращения (мин^-1) шпинделя станка (табл. 1.1) при обтачивании заготовки диаметром D (мм) на токарном станке со скоростью главного движения резания v (м/мин).

Задача 1.2. Определить скорость движения подачи v_s при обтачивании заготовки на токарном станке с частотой вращения шпинделя n; подача резца за один оборот шпинделя S₀ приведена в табл. 1.2.

Таблица 1.2 - Данные к задаче 1.2

Таблица 1.3 - Данные к задаче 1.3

Задача 1.3. Определить глубину резания t при обтачивании заготовки диаметром D на токарном станке в два перехода. При переходе предварительной обработки заготовка обтачивается до D₀, а при окончательной обработке до d (табл. 1.3).

Таблица 1.4 - Данные к задаче 1.4

Задача 1.4. Определить основное время при продольном обтачивании напроход заготовки диаметром D (мм) до диаметра d (мм) на длине l (мм). Частота вращения шпинделя n; подача резца S₀. Обтачивание производится за один рабочий ход. Резец проходной с главным углом в плане  (табл. 1.4).

Таблица 1.5 - Данные к задаче 1.5