Аналитический метод расчета профиля

Содержание

Введение.......................................................................................................... 3

1 Определение профиля фасонных резцов................................................. 5

1.1 Определение профиля круглых фасонных резцов............................. 5

1.1.1 Графический метод определения профиля...................................... 5

1.1.2 Аналитический метод расчета профиля........................................... 6

2 Инструментальный материал................................................................ 10

2.1 Инструментальный материал фасонных резцов............................. 10

3 Технические условия фасонных резцов................................................ 11

4 Маркировка фасонных резцов............................................................... 13

Заключение.................................................................................................. 14

Список использованных источников....................................................... 15

Приложение А.............................................................................................. 16

Приложение Б.............................................................................................. 18

                                  Введение

 

Фасонные резцы - это инструмент, режущие кромки которого имеют форму, зависящую от формы профиля обрабатываемой детали.

Фасонные резцы применяются в качестве основного вида режущего инструмента для обработки фасонных деталей в массовом и серийном производстве.

По форме и конструкции фасонные резцы делятся на круглые, призматические  и стержневые.

Призматические и стержневые фасонные резцы применяют для обработки наружных фасонных поверхностей.

Стержневые фасонные резцы являются наиболее простыми по конструкции, дешевы в изготовлении, но допускают небольшое количество переточек. Поэтому стержневые резцы целесообразно применять для изготовления небольших партий деталей.

Призматические фасонные резцы сложнее по конструкции, чем стержневые, но допускают значительно большее число переточек. Количество допускаемых резцами переточек определяется высотой резцов. Поэтому высоту резцов делают, возможно большей, предел которой определяется возможностью закрепления резцов в державках и трудностью изготовления длинных фасонных поверхностей. Преимуществом призматических фасонных резцов являются:

- высокая жесткость крепления;

-высокая точность обработки фасонных поверхностей большой длины.

Призматические фасонные резцы применяют на станках-автоматах, где по конструкции нельзя применить круглые фасонные резцы.

Для закрепления призматических фасонных резцов в приспособлении державка этих резцов выполнена в виде “ласточкиного хвоста”.

Круглые фасонные резцы применяют для обработки не только наружных, но и внутренних фасонных поверхностей. Они в отличие от призматических фасонных резцов более технологичны в изготовлении и допускают большее число переточек. В связи с этим, круглые фасонные резцы получили наибольшее распространение.

К недостаткам круглых фасонных резцов следует отнести:

- меньшая жесткость крепления: в связи с этим их применяют для обработки изделий с меньшими глубинами профиля, чем призматические резцы;

- резкое уменьшение переднего угла по мере приближения режущей кромки к оси резца: что приводит к ухудшению процесса обработки ими глубоких профилей.

Данные недостатки обусловили применение круглых фасонных резцов для обработки изделий с глубиной профиля не более 25 мм.

Фасонные резцы работают в трудных условиях, так как все режущие кромки одновременно вступают в резание и создают большие усилия резания. Применение фасонных резцов не требует высокой квалификации рабочего, а точность обрабатываемых деталей обеспечивается конструкцией самого резца. Тщательно рассчитанные и точно изготовленные фасонные резцы при правильной установке их на станках обеспечивают высокую производительность, точную форму и размеры обрабатываемых деталей. Точность изготовления деталей фасонными резцами может быть достигнута до 9-12 квалитетов точности.

 

Определение профиля фасонных резцов

Профиль фасонного резца можно определить двумя основными методами: аналитическим и графическим.

Графический метод определения профиля фасонного резца выполняется по правилам проекционного черчения. Преимуществом графического метода является наглядность, недостатком - низкая точность, связанная с неточностью графических построений.

Аналитический метод расчета профиля фасонного резца сводится к решению элементарных треугольников. Преимуществом аналитического метода является высокая точность (до 0,0001 мм) в определении размеров профиля резца, недостатком - громоздкость вычислений, особенно для криволинейных поверхностей.

Целесообразно вести определение профиля фасонных резцов обоими методами и сравнить полученные результаты, расхождение которых не должно превышать 10 - 15 %).

Определение профиля круглых фасонных резцов

Графический метод определения профиля

1.1.1.1 Определение величины переднего γ, град, и заднего α, град, углов лезвия резца.

1.1.1.2 Построение профиля детали

а) проводятся ось ОО и линия ММ, от которых откладываются соответствующие размеры r₁, r₂, r_3, r_4, r₅ и l₁, l₂, l_3, l_4, l₅;

б) отмечаются узловые точки 1, 2, 3, 4, 5 в местах перепадов радиусов профиля детали (причем первая узловая точка должна иметь минимальный радиус).

1.1.1.3 Построение проекции детали на плоскость, перпендикулярную к оси ОО детали:

а) полученные узловые точки профиля детали проектируются на ось О'О', и получаем точки 1', 2', 3', 4', 5';

б) из центра О через точки 1', 2', 3', 4', 5' проводятся окружности соответствующих радиусов r₁, r₂, r_3, r_4, r_5.

1.1.1.4 Определение центра круглого резца:

а) через точку 1' под углом γ к оси О'О' (ниже линии оси О'О') проводится след (линия) передней поверхности резца;

б) через точку 1' проводится линия под углом a к оси О'О' (выше линии оси О'О');

в) на расстоянии К от точки 1' проводится линия В₁В₁, перпендикулярная к оси О'О';

г) из точки В, являющейся пересечением линии В₁В₁ и следа передней поверхности, проводится биссектриса угла ω, определяемого данными линиям;

д) точка О₁ пересечения биссектрисы и линии идущей под углом α, является центром круглого резца.

1.1.1.5 Определение радиусов круглого резца:

а) на пересечении следа передней поверхности резца и окружностей радиусами r₁, r₂, r_3, r_4, r₅ профиля детали отмечаются точки А₁, А₂, А_3, А_4, А₅ (причем точка А₁ совпадает с точкой 1');

б) радиусы резца R₁, R₂, R_3, R_4, R₅ получаются соединением точек А₁, А₂, А_3, А_4, А₅ центром О₁ резца;

в) из центра О₁ через точки А₁, А₂, А_{3 ,} А_4, А₅ проводятся окружности соответствующих радиусов R₁, R₂, R_3, R_4, R₅

г) конструктивные размеры резца определяются в зависимости от выбранного способа крепления.

1.1.1.6 Построение профиля круглого резца в радиальном сечении

а) на пересечении линии О₁О₂, проходящую через центр О₁ резца, и окружностей радиусов R₁, R₂, R_3, R_4, R₅ резца отмечаются точки А'₁, А'₂, А'_3, А'_4, А'₅;

б) полученные точки А'₁, А'₂, А'_3, А'_4, А'₅ проектируются на соответствующие линии, проведенные через узловые точки 1, 2, 3, 4, 5 профиля детали параллельно линии ММ;

в) профиль круглого резца в радиальном сечении получается путем последовательного соединения точек 1'', 2'', 3'', 4'', 5'', являющихся результатом проекции точек А'₁, А'₂, А'₃, А'_4, А'₅ и рядом дополнительных построений.

Аналитический метод расчета профиля

1.1.2.1 Величина переднего γ, град, и заднего α, град, угла лезвия резца. γ=12 град, α=15 град.

1.1.2.2 Размеры дополнительных режущих кромок приведенного на рисунке 3 выбираются по следующим данным

1.1.2.2.1 Ширина режущей кромки b, мм, предназначенной для протачивания канавки под отрезание

1.1.2.2.2 Ширина перекрытия режущей кромки b₁, мм, предназначенной для протачивания канавки под отрезание

1.1.2.2.3 Величина угла режущей кромки φ, град, предназначенной для протачивания канавки под отрезание:

1.1.2.2.4 Ширина упрочняющей режущей кромки a, мм:

1.1.2.2.5 Ширина перекрытия с, мм, концевой режущей кромки:

  - правый конец детали - цилиндр, значит:

1.1.2.3. Общая ширина резца L_р, мм, вдоль оси заготовки:

,

где l_д - длина детали (задается), мм;

l_ф - ширина фаски (задается), мм ( если фаска отсутствует, то l_ф = 0);

1.1.2.4 Радиусы окружностей (r₁, r₂, r₃...r_n) узловых точек (1, 2, 3...n) профиля детали (рисунок 4) выбираются согласно заданным диаметрам (d_n, мм) детали:

 ,

Узловые точки отмечаются в местах перепадов радиусов профиля детали, причем первая узловая точка должна иметь минимальный радиус.

Криволинейные участки профиля детали должны быть заданы координатными размерами промежуточных узловых точек, лежащих на данном криволинейном участке.

1.1.2.5 Наибольшая глубина профиля детали (t_max, мм) определяется по формуле:

,

где r_max - наибольший из заданных, радиус окружности профиля дета-          

         ли, мм;

  r_min - наименьший из заданных, радиус окружности профиля дета-  

          ли, мм.

1.1.2.6. Габаритные и конструктивные размеры резца определяются в зависимости от наибольшей глубины профиля детали t_max:

- размеры d, d₁, b, K, r, d₂, D₁ (мм) определяются в зависимости от выбранного способа крепления;d=22, d₁=34, b=15, K=, r=2, d₂=5, D₁=42.

- размеры l, l₁, l₂, l_р (мм) определяются по формулам:

=54

=18

1.1.2.7 Высота заточки резца H, мм, определяется по формуле:

,

где , мм

, град, определяется по формуле:

1.1.2.8 Высота установки резца h_p, мм (смотри рисунок 4) определяется по формуле:

1.1.2.9. Расстояние между передней поверхностью резца и центром детали h_и, мм, определяется по формуле:

1.1.2.10 Радиусы окружностей узловых точек профиля резца R₂, R₃...R_n , мм, определяются по формуле:

,                                  

где e_n , град, определяется по формуле:

Приведенные формулы справедливы при параллельной установке оси резца относительно оси детали.

1.1.2.11 Координатные расстояния P_ш.n, мм, профиля шаблонов и контршаблонов для контроля фасонного профиля круглого резца определяются по формуле:

,

при этом P_ш1 = 0 и так далее

Инструментальный материал