Проектирование фасонного резца

Рабочая ширина резца L p , кроме основной режущей части, образующей форму обрабатываемой детали, имеет дополнительные режущие кромки. Они предназначены для подготовки отрезки детали от прутка и для обработки фасок. Кроме того, режущие кромки, обрабатывающие фаски, имеют перекрытие, а резец заканчивается упрочняющим участком. L p = l g + b + b 1 + c + a, где l g - длина фасок поверхности детали; b - ширина лезвия под отрезку = 5мм; b 1 =c=1 мм - величина перекрытия; a =3 мм - ширина упрочняющего участка. L p = 39 + 5 + 1 + 3 = 48 мм Выбор геометрических параметров Величины переднего g 1 и заднего a 1 углов принимают в зависимости от обрабатываемого материала для основной точки профиля резца, обрабатывающей наибольший диаметр детали. учитывая это, выбираем: передний угол g 1 = 14 ° задний угол a 1 = 15 ° Расчет профиля резца Расстояние от оси детали до следа передней поверхности резца: h g = r 1 * sin g 1 = 85 * sin 15 ° = 21.9996 мм Вспомогательный параметр A 1 = r 1 * cos g 1 = 85 * cos 15 ° = 82.1 мм Угол заточки резца: e 1 = g 1 + a 1 = 15 + 15 = 30 ° Передний угол в текущей точке: g i = arcsin h g / r i , ° g 2 = arcsin 21.9996 / 71 = 18.047 g 3 = arcsin 21.9996 / 69 = 18.59 g 4 = arcsin 21.9996 / 69 = 18.59 g 5 = arcsin 21.9996 / 77 = 18.59 g 6 = arcsin 21.9996 / 69 = 18.59 g 7 = arcsin 21.9996 / 69 = 18.59 g 8 = arcsin 21.9996 / 70 = 18.317 Вспомогательный параметр: A i = r i * cos g i , ° A 1 = 85 * cos 15.011 = 82.099 A 2 = 71 * cos 18.047 = 67.510 A 3 = 69 * cos 18.590 = 65.390 A 4 = 69 * cos 18.590 = 65.390 A 5 = 77 * cos 16.600 = 73.790 A 6 = 69 * cos 18.047 = 65.390 A 7 = 70 * cos 18.047 = 65.390 A 8 = 85 * cos 18.317 = 66.450 Глубина профиля резца по передней поверхности для iтой точки: C i = - ( A i - A 1 ), мм C 1 = 0 C 2 = - ( 67.51 - 82.099 ) = 14.6 C 3 = - ( 65.39 - 82.099 ) = 16.7 C 4 = - ( 65.39 - 82.099 ) = 16.7 C 5 = - ( 73.79 - 82.099 ) = 8.3 C 6 = - ( 65.39 - 82.099 ) = 16.7 C 7 = - ( 65.39 - 82.099 ) = 16.7 C 8 = - ( 66.45 - 82.099 ) = 15.7 Расстояние от точки оси резца до следа его передней поверхности: h p = R 1 * sin e 1 где D 1 = 0.75d 2 ; D 1 = 104.25 ; R 1 = 52 мм h p = 52 * sin 30 ° = 26 мм Вспомогательный параметр B i = B 1 - l i , мм где B 1 = R 1 * cos e 1 = 52 * cos 30 ° = 45.03 мм Подставив известные величины, получаем: B 2 = 45.03 - 14.6 = 30.4 B 3 = 45.03 - 16.7 = 28.3 B 4 = 45.03 - 16.7 = 28.3 B 5 = 45.03 - 8.3 = 36.73 B 6 = 45.03 - 16.7 = 28.3 B 7 = 45.03 - 16.7 = 28.3 B 8 = 45.03 - 15.7 = 29.3 Суммарный угол в i -той точке профиля резца: e i = arctg h p / B i , ° e 1 = 30 ° e 2 = arctg 26/ 30.4 = 40.54 e 3 = arctg 26/ 28.3 = 42.57 e 4 = arctg 26/ 28.3 = 42.57 e 5 = arctg 26/ 36.73 = 35.29 e 6 = arctg 26/ 28.3 = 42.57 e 7 = arctg 26/ 28.3 = 42.57 e 8 = arctg 26/ 29.3 = 41.58 Задний угол в рассматриваемой i - й точке резца: a i = e i - g i , ° a 1 = 15 a 2 = 40.54 - 18.047 = 22.493 a 3 = 42.57 - 18.59 = 23.98 a 4 = 42.57 - 18.59 = 23.98 a 5 = 35.29 - 16.6 = 18.69 a 6 = 42.57 - 18.59 = 23.98 a 7 = 42.57 - 18.59 = 23.98 a 8 = 41.58 - 18.317 = 23.26 Радиус резца в i - й точке: R i = h p / sin e i , мм R 1 = 26 / sin 30 = 52 R 2 = 26 / sin 40.54 = 40.001 R 3 = 26 / sin 42.57 = 38.434 R 4 = 26 / sin 42.57 = 38.434 R 5 = 26 / sin 35.29 = 45.005 R 6 = 26 / sin 42.57 = 38.434 R 7 = 26 / sin 42.57 = 38.434 R 8 = 26 / sin 41.58 = 39.176 Глубина профиля резца в i - й точке: t i = R 1 - R i , мм t 1 = 0 t 2 =52 - 40.001 = 11.999 t 3 =52 - 38.434 = 13.566 t 4 =52 - 38.434 = 13.566 t 5 =52 - 45.005 = 6.995 t 6 =52 - 38.434 = 13.566 t 7 =52 - 38.434 = 13.566 t 8 =52 - 39.176 = 12.824 Профилирование круглого резца.

Вычерчиваем профиль резца в масштабе. На профиле отмечаем характерные точки 1 ... 10, на тех участках, где профиль изделия параллелен его оси, характерными будут узловые точки. Для каждой точки определяем расстояние до нее от одного из торцов детали l i и радиус r i . Получаем проекции всех угловых точек на оси детали 1`... 10` . Из центра изделия проводим окружности с радиусами r 1 ,r 2 ,... На оси детали находим основную точку, находящуюся на пересечении профиля детали и наи - большего обрабатываемого радиуса резца. Через основную точку под углом g 1 к оси детали проводим прямую N-N , которая является следом от передней поверхности резца.

Найдем положение характерных точек на передней поверхности резца. Для этого из центра детали проводим радиусы O g1 ` ,O g2 ’... На пересечении этих радиусов с прямой N-N получаем соответствующие точки 1``,2``... Для построения профиля резца переносим эти точки на ось O p -O p ` радиусами R 1 ,R 2 ... из центра O p . Обозначим эти точки 1```,2```... Для получения профиля круглого резца в радиальном сечении, спроецируем эти точки на гори зонтальную проекцию детали до пересечения с перпендикулярами ее оси, проходящими через точки 1,2 ... Профиль обрабатываемых деталей состоит из следующих участков: два конических, торовидный и цилиндрический. Из-за несовпадения радиальных сечений изделия и резца, размеры конических и торовидного участков будут отличаться. Если точность изготовления деталей невысока (11 квалитет и грубее), то конический участок профиля строят по крайним точкам, тогда угол этого участка находят: j = arctg t/l где t - глубина профиля резца на коническом участке l - расстояние между крайними точками конического участка профиля вдоль оси детали. j = arctg 1 / 1 = 45 ° j = arctg 14.5 / 15 = 44 ° 1`30`` Определим радиус профиля фасонного резца: r = ( t 2 1 + x 2 0 ) / 2t 1 = 7 2 +7 2 / 14 = 7 мм Исследование геометрии резца Для исследования геометрии фасонного резца необходимо провести анализ изменения величин углов вдоль его режущих кромок.

Величины передних и задних углов в нормальной плоскости к рассматриваемой точке фасонного профиля резца находят по формулам: a ni = arctg ( tg a i * sin j i ), g ni = arctg ( tg g i * sin j i ), где g i - угол между касательной к режущей кромке в рассматриваемой точке и прямой, перпендикулярной к оси резца. В узловых точках 1 и 2 углы g 1= g 2 = 90 ° - 90 ° = 0 a n1,2 = arctg ( tg 16.3 * sin0) = 0 g n1,2 = arctg ( tg 15.7 * sin0) = 0 Поэтому соответствующий участок заменим прямой.

Построим график изменения углов по всему контуру.