Разработка конструкции и технологии изготовления инструмента для нарезания резьбы трап 32*6 на детали гайка

Метчики М2—М3,5 протачиваются по рабочей части, центрам и отрезаются. При обработке метчиков М4 — Мб производится только отрезка заготовки с образованием наружных центров. У метчиков М7 — М8 протачивается хвостовик и наружные центры. У метчиков М9 — М24 снимается фаска хвостовика, производится зенкеровапие центра, обтачивание хвостовика и заборного конуса и отрезка заготовки. Гаечные метчики обтачиваются на полуавтоматах в центрах. Обтачивание рабочей части и хвостовика производится в два перехода или в две операции на разных режимах. Обтачивание рекомендуется вести твердосплавным инструментом на скоростных режимах.Для сокращения вспомогательного времени применяются центра различной конструкции для работы без хомутиков, планшайбы с убирающимися на ходу поводковыми пальцами для безостановочной смены заготовок. Получивший распространение центр для работы без хомутика при поджатии обрабатываемой заготовки пинолью задней бабки утопает, а вращение заготовки осуществляется зубьями рифленой чашки.Образование квадратов. Точность изготовления квадратов для инструмента соответствует допуску по 4-му классу точности, увеличенному в 1,5 раза. Отклонение размера стороны квадрата зависит от его величины; так, для квадрата со стороной 2 мм допуск на изготовление 0,09 мм, а при размере стороны квадрата 32 мм — допуск 0,25 мм. Смещение квадрата с центра допускается в пределах половины допуска на размер квадрата. Проверка квадрата на стержне производится с помощью предельной скобы и кольца.В условиях крупносерийного и массового производства квадраты метчиков (и другого) инструмента диаметром 2—16 мм образуются холодной штамповкой па автоматизированных кривошипных прессах или протягиванием на протяжных станках. Квадраты метчиков диаметром от 18 мм и выше фрезеруются двумя трехсторонними фрезами на вертикально-фрезерных станках методом непрерывного фрезерования на круглом столе или на автоматизированных горизонтально-фрезерных станках с делительным устройством. В условиях индивидуального и мелкосерийного производства квадраты на инструменте образуются на фрезерном станке с помощью делительной головки.Образование канавок. Канавки на метчиках в зависимости от размера образуются шлифованием или фрезерованием. Ведутся работы по образованию канавок методом пластической деформации на ротациоино-ковочных машинах.У мелкоразмерных метчиков диаметром 0,1—0,3 мм канавки вышлифовываются на плоскошлифовальных станках с помощью приспособления или па специальном станке МФ-84.Канавки метчиков размером М1 —Мб шлифуются без предварительного образования («из целого») на универсально-заточном станке или на полуавтомате завода «Фрезер» МФ-131; винтовые канавки метчиков размером до 3,5 мм па станке мод. МФ-96. Канавки метчиков размером выше 6 мм фрезеруются на горизонтально-фрезерных станках с помощью делительных головок. В условиях серийного и массового производства применяются многоцентровые делительные головки и головки с автоматическим делением. Завод им. Воскова выпускает полуавтоматы мод. 6В1 для фрезерования канавок метчиков диаметром 10—24 мм с шестицентровой делительной головкой. Горьковскийзавод фрезерных станков выпускает специализированный станок мод. ГФ-485Н1 с многоцеитровой делительной головкой для фрезерования метчиков размером 18—52 мм. При фрезеровании гаечных метчиков малых размеров рекомендуется применять дополнительную опору для уменьшения прогиба.Фрезерование канавок метчиков производится в зависимости от их конструкции полукруглыми или специальными фасонными фрезами с симметричным и несимметричным профилем. Фрезерование канавок метчиков на многоцентровых головках производится набором фрез. Допустимая разность диаметров внутри комплекта 0,1 мм; допуск на ширину фрез и зажимных колец 0,05 мм. Фрезы устанавливаются с помощью приспособления с шаблонами. Допуск па ширину пера и диаметр впадин канавки при фрезеровании — 0,3—0,5 мм. Чистота поверхности канавки не ниже 4—5-го классов по ГОСТу 2789-59. Для фрезерования канавок метчиков применяются затыловаиные и остро-заточенные фрезы. Последние дают более чистую поверхность канавки. Длязаточки профиля острозаточенных фрез требуется специальный станок или специальное приспособление.На рис. 3.1. показан гидрофицированный полуавтомат мод. 6В1М для фрезерования прямых канавок метчиков М10 — М50 и других инструментов с равномерным и неравномерным шагом. На полуавтомате возможно производить обработку одновременно восьми заготовок диаметром до 24 мм. При обработке метчиков большего диаметра количество одновременно фрезеруемых заготовок уменьшается. Производительность полуавтомата — для метчиков М10 — 3000 шт. за смену. Механизм подъема и опускания фрезерной головки, механизмы деления и поджима пинолей вдоль оси во время рабочей подачи осуществляется с помощью гидравлической системы.Шлифование метчиков по наружному диаметру производится для обеспечения размеров рабочей части метчика до образования резьбы и после термической обработки, а также для подготовки хвостовика под клеймение и придания ему хорошего внешнего вида после, термической обработки. Шлифование производится на круглошлифовальных станках в центрах или на бесцентрово-шлифовальных станках. Шлифование на бесцентрово-шлифовальных станках значительно производительнее, чем шлифование в центрах. В серийном и массовом производстве па бесцентрово-шлифовальных Станках производится шлифование рабочей части и хвостовика всех метчиков с нешлифованной резьбой до и после термической обработки. Шлифование рабочей и хвостовой части машинных метчиков из быстрорежущей стали можно производить совмещенно широким кругом на полуавтомате ХШ-10.Метчики с шлифованной резьбой для обеспечения концентричности среднего и наружного диаметра шлифуются от одной базы в центрах. После термической обработки центры или центровые отверстия должны доводиться.Рис. 3.1. Гидрофицированный полуавтомат мод. 6В1МГлава 4. Технологическое обеспечение изготовления метчика4.1 Станочное приспособлениеВ качестве станочного приспособления на большинстве операций и переходах используется самоцентрирующийся трехкулачковый патрон. Общий вид данного приспособления представлен на рис. 4.1.Рис.4.1. Самоцентрирующийся трехкулачковый патрон.Патрон токарный трехкулачковый Ø250 мм модель 3-250.35.01П 137072 (7100-0035 П) с креплением непосредственно на фланцевые концы шпинделей под поворотную шайбу по ГОСТ 12593.Назначение:Патрон трехкулачковый самоцентрирующий с ручным приводом предназначен для закрепления обрабатываемых штучных заготовок и пруткового материала на токарных станках.Техническая характеристика представлена в табл. 4.1.Таблица 4.1 - Технических характеристик патрона трехкулачкового:Технические характеристики патрона токарного трехкулачкового самоцентрирующегоНаименования параметровДанныеДиаметр наружный, мм250Высота корпуса, мм90Условный размер конца шпинделя6Диаметр расположения крепежных отверстий, мм133,4Размер крепёжных отверстий (4отверстия)М12Диаметр отверстия в корпусе, мм80минимумНаружный диаметр изделия, зажимаемого в прямых кулачках патрона, мммаксимум6120минимумВнутренний диаметр изделия, зажимаемого в прямых кулачках патрона, мммаксимум70250минимумНаружный диаметр изделия, зажимаемого в обратных кулачках патрона, мммаксимум85265Максимально допустима частота вращения, мин -13500Минимальна суммарная сила зажима на кулачках, Н46000Масса, кг, не более294.2 Инструмент 2-го порядка.Для изготовления метчика используется различный режущий инструмент. Основными инструментами является резцы, шлифовальные круги, фрезы.Инструмент – резец токарный проходной с твердосплавной пластиной. Выбираю материал резца: для пластины - твердый сплав Т14К8 – предназначен для чернового точения литых и кованых заготовок из углеродистых и легированных сталей [3, стр. 180, табл. 3].; для державки сталь 50 – ГОСТ 1050– 88.При обработке на станке 16К20 с глубиной 2 – 8 мм (см. ниже): рабочая высота резца 25 мм [1].Рис. 4.2. Резец токарный проходной с твердосплавной пластинойСечение державки резца Н × В = 25 × 16 мм;φ = 45 – главный угол в плане [3,с. 187 таб. 5];φ1 = 45 – вспомогательный угол в плане [3,с. 187 таб. 5];γ = 12 – передний угол [3,с. 187 таб. 5];α = 12 – задний угол [3,с. 187 таб. 5];L= 140 мм [3,с. 187 таб. 5] длина резца;l=12 мм [3,с. 187 таб. 5]Инструмент - фреза дисковая канавочная. - Выбор марки материала инструмента (>12 мм – составные) Для обработки КЧ 33-8 выбираем быстрорежущую сталь Р6М5 Выбор материала корпуса – Сталь 45- Определение конструктивных параметров фрезыОбщая длина L=100 мм[ГОСТ17026-71]Диаметр фрезы d=B=t=10 мм[ГОСТ17026-71]Число зубьев z= 3[ГОСТ17026-71]Конус Морзе – 1[ГОСТ17026-71]Припуск на обработку h=2Длина рабочей части l=22мм[ГОСТ17026-71]- Выбор геометрических параметров фрезыα=140 [ГОСТ17026-71]λ=100 [ГОСТ17026-71]ω=300 [ГОСТ17026-71]γ=150 [ГОСТ17026-71]2φ=1800φ1=30 φ0=450 r=2.0 мм [ГОСТ17026-71]f0=0.5-1.0Данный вид фрезы представлен на рис. 4.3.Рис. 4.3. Фреза дисковая канавочная4.3 Метод и приборы контроля.Для контроля среднего диаметра и шага резьбы применяется прибор конструкции Бюро взаимозаменяемости (рис.4.4.). На приборе измеряются метчики диаметром 11—52 мм с четным числом перьев. В приборе использован контактный метод измерения элементов резьбы.Рис.4.4. Приспособление для контроля резьбы по среднему диаметру и шагу.Шаг резьбы метчика проверяется путем сравнения его с резьбовым эталоном с помощью измерительной системы. Измерительная система состоит из неподвижного шарового наконечника 1 и подвижного наконечника 2, укрепленного на конце двух-плечего рычага 3, второй конец которого соприкасается с наконечником микронного миниметра 4. Отклонение среднего диаметра определяется с помощью проволочки 5, на которую опирается наконечник другого микронного миниметра 6. Для базирования метчика применяется упорный язычок 7 специальной призмы и опорная стенка столика 8.При настройке прибора устанавливают контактные элементы (шаровые наконечники и резьбовые проволочки) и специальную базирующую призму в соответствии с размерами контролируемой резьбы метчика и по резьбовому эталону устанавливают миниметры на нуль. Для установки и снятия метчика миниметр 6 с помощью педали отодвигается. Погрешности измерения прибора составляют 3—5 мк.ЗаключениеВ результате выполнения дипломной работы, были закреплены теоретические знания, полученные в ходе обучения. В первой главе, была проанализирована конструкция детали "гайка". Приведена и проанализирована марка основного материала. Провиден анализ технологичности детали. Были рассмотрены основные способы нарезания резьбы и инструмент для обеспечения процесса нарезания резьбы. Выбран наиболее эффективный и экономический, в условиях производства. Приведены конструкции и типы метчиков.Во второй главе, рассчитаны конструктивные размеры резьбового метчика.В результате выполнения третей главы, был разработан технологический процесс производства размеры резьбового метчика. Подобрано основное технологическое оборудование, режущий и измерительный инструмент. Приведена конструкция приспособления для закрепления метчика при переходадах и конструкция универсально-измерительного устройства для проверки параметров червячной фрезы. Также выбрана схема установки фрезы, при шлифовании и затыловании ее зубьев.В результате выполнения дипломного проекта, цели поставленные во введение, выполнены в полном объеме.Список использованной литературы1.Сборник заданий на курсовую работу по металлорежущим инструментам. Под редакцией Максимова М.А. Учебное пособие. – Горький: ГПИ, 19712.Проектирование машинных метчиков. Методические рекомендации и задание на проектирования. Ю.Ю Немцов. – Н.Новгород: НГТУ, 2007.3.Зотов Ю.Н. Проектирование резьбообразующих инструментов. Горький: ГГУ, 1978.4.Маслов А. Р. Приспособления для металлорежущего инструмента: Справочник. 2-е изд. исправ. и доп. Библиотека инструментальщика – М.: Машиностроение, 2002. 5. Режимы резания металлов. Справочник. Изд.3-е, переработанное и дополненное. Под редакцией Ю.В. Барановского М., «Машиностроение», 1972.6.Режущий инструмент. Метод. материалы по выполнению курсового проекта для студентов спец. 151001 очно-заочной и заочной форм обучения / Авт. Немцов Ю. Ю. – Н.Новгород: НГТУ, 2011. 18 с.7.Кузнецов Ю.И. Оснастка для станков с ЧПУ: справочник – 2-е изд., перераб. и доп. /Ю.И. Кузнецов, А.Р. Маслов, А.Н. Байков – М.:Машиностроение, 1990.8. Справочник конструктора – инструментальщика/под ред. В.И. Баранчикова - М.:Машиностроение, 1994.9. Обработка материалов резанием: справочник технолога/ А.А. Панов, В.В. Аникин, Н.Г.Бойм и др.; под общ. ред. А.А. Панова- М.:Машиностроение, 1988.10. Металлообрабатывающий твёрдосплавный инструмент: справочник/ В.С. Самойлов, Э.Ф. Эйхманс, И.А.Фальковский и др.;-М.:Машиностроение, 1988.11. Исследование и проектирование спиральных сверл. Методическиеуказания и задания к лабораторной работе по дисциплине “Инструментальноеобеспечение машиностроительного производства” для студентов спец. 120200и 120100 / НГТУ, Ю.Ю.Немцов. – Н.Новгород, 1998.12.Инструмент для станков с ЧПУ, многоцелевых станков и ГПС/И.Л.Фадюшин, Я.А.Музыкант, А.И.Мещеряков и др. – М.: Машиностроение, 1990. 13.Справочник инструментальщика / И.А.Ординарцев, Г.В.Филиппов,А.Н.Шевченко и др.; Под общ. ред. И.А.Ординарцева.–Л.: Машиностроение, 1987. 14.Проектирование инструментальной наладки для обработки круглого отверстия на многоцелевом станке: методические указания и задания на проектирование для студентов обучающихся по направлению 657800 (151000) «Конструкторско-технологическое обеспечение машиностроительных производств»/НГТУ; сост. Ю.Ю. Немцов.-Н.Новгород,2006.-12с.15. Юликов М.И., Горбунов Б.И., Колесов Н.В. Проектирование и производство режущего инструмента. - М.: Машиностроение, 1987.16. Режущий инструмент: учебник для вузов / Д. В. Кожевников, В. А. Гречишников, С. В. Кирсанов; под ред. С. В. Кирсанова. – 2-е изд., доп. – М. : Машиностроение, 2005. – 528 с.17. Киреев Г. И. Расчет и конструирование метчиков: учебное пособие /Г. И. Киреев. – Ульяновск: УлГТУ, 1998. – 44 с.18. Допуски и посадки: справочник в 2-х ч. / Сост.: В. Д. Мягков, М. А. Палей, А. В. Романов, В. А. Брагинский. – 6-е изд. перераб. и доп. – Л : Машиностроение, 1983. – ч. 2. – 448 с.19. Справочник инструментальщика / Сост.: И. А. Ординарцев, Г. В. Филиппов, А. Н. Шевченко и др.; под ред. И. А. Ординарцева. – Л : Машиностроение, Ленингр. отделение, 1987. – 846 с.20. Сахаров Г. Н. Металлорежущие инструменты: учебник для вузов по специальности «Технология машиностроения, металлорежущие станки и инструменты» / Г. Н. Сахаров, О. В. Арбузов и др. – М. : Машиностроение, 1989. – 328 с.21. Справочник технолога машиностроителя. В двух томах. Т. 2 / под ред. А. Н. Малова. – 3-е изд., перераб. – М : Машиностроение, 1972 – 588 с.22. ГОСТ 3266–81. Метчики машинно-ручные. Конструкция и размеры. – М. : Издательство стандартов, 1981.23. Синицин Б. И. Методы корригирования рабочих профилей металлорежущих инструментов с использованием ЭВМ / Б. И. Синицин. – Минск: Наука и техника, 1969. – 132 с.24. Системы автоматизированного проектирования технологических процессов, приспособлений и режущих инструментов: учебник для вузов по специальности «Технология машиностроения, металлорежущие станки и инструменты» / С. Н. Корчак, А. А. Кошин, А. Г. Ракович, В. И. Синицин; под общ. ред. С. Н. Корчака. – М.: Машиностроение. 1988. – 352 с.25. Белкин И. М. Допуски и посадки (Основные нормы взаимозаменяемости): учебное пособие / И. М. Белкин. – М.: Машиностроение, 1992. – 528 с.26. Режущий инструмент. Курсовое и дипломное проектирование: учебное пособие / под ред. Е. Э. Фельдштейна. – Минск.: Дизайн ПРО, 2002. – 320 с.27. Баранчиков В. И. Прогрессивные режущие инструменты и режимы резания металлов: справочник / В. И. Баранчиков, А. В. Жарков, Н. Д. Юдин и др.; под общ. ред. В. И. Баранчикова. – М.: Машиностроение, 1990. – 400 с.28. Радкевич Я.М., Тимирязев В.А. Расчет припусков и межпереходных размеров в машиностроении. под ред. Тимирязева В.А. - Москва: Высшая школа, 2004. - 272 с.29. Общемашиностроительные нормативы времени и режимов резания для нормирования работ, выполняемых на универсальных и многоцелевых станках с числовым программным управлением. – М.: Экономика. 1990. – Ч. 2. Нормы режимов резания. – 473 с.30. Справочник нормировщика-машиностроителя / Под. ред. Е.И. Стружестраха – Т.2. – М.: Государственное научно-техническое издательство машиностроительной литературы, 1961. – 891с.31. Добрыднев И.С. Курсовое проектирование по предмету «Технология машиностроения». – М.: Машиностроение, 1985. 184 с.