Проектирование инструментальной наладки для обработки фасонным резцом

1.Проектирование инструментальной наладки для

обработки фасонным резцом

Исходные данные: материал детали – ШХ15, твердость НВ210, предел прочности [pic 1]=605 МН/м2 ; форма и размеры детали (см. рисунок 1).

1.1 Аналитическое профилирование режущей кромки

круглого резца

На профиле детали намечаем характерные точки, положение которых определяются радиусами ri и осевыми параметрами. К этим точкам относят узловые, в которых один элементарный участок профиля детали переходит в другой (см. рисунок 1).

Профиль кромки является линией сечения поверхности детали передней поверхностью резца. Для нахождения профиля рассечем поверхности детали и резца рядом плоскостей, проходящих перпендикулярно к оси детали через характерные точки.

Выбираем три системы координат и поместим начало первой ZYX в центр детали.

Значение переднего и заднего углов принимаем для точки режущей кромки резца, обрабатывающей минимальный радиус детали rmin. Передний угол [pic 2] выбирается в зависимости от свойств обрабатываемого материала. Таким образом, для обработки детали из материала ШХ15 передний угол принимаем [pic 3]=10о [1].

Задний угол выбираем в зависимости от конструктивных особенностей резцов. При большом заднем угле ослабляется режущее лезвие, при малом – наблюдается рост сил трения задней поверхности фасонного резца о поверхность обрабатываемой детали. Для круглых резцов [pic 4] выбираем в пределах 10о-12о, принимаем [pic 5]=12о [1].

Запишем уравнение поверхности детали для произвольной точки i.

[pic 6];

              [pic 7];       (1)

 [pic 8]

Поместим начало второй системы координат z1, y1, x1 в точку с минимальным радиусом детали r3 = rmin и направим ось OY по следу передней поверхности резца. Запишем уравнение поверхности детали в новой системе координат, для чего в начале запишем уравнения связи между системами z, y, x и z1, y1, x1.

[pic 9]         (2)

[pic 10]         (3)

                                    [pic 11]

Подставим в уравнение (2) и (3) выражение (1).

[pic 12]       (4)

[pic 13]       (5)

                             [pic 14]

Решив совместно уравнения (4) и (5) с уравнением плоскости касательной к передней поверхности, получим

[pic 15]       (6)

При изготовлении резца необходимо знать координаты его профиля в сечении перпендикулярном к задней поверхности. Для определения этих координат поместим третью систему координат в точку с радиусом r, причем ось OY2 направим перпендикулярно задней поверхности.

[pic 16]       (7)

Таким образом, подставив радиусы характерных точек в уравнение (6) определим углы ti для каждой точки. Полученные значения углов подставим в уравнение (4) определяем координаты y1 для каждой точки и из уравнения (7) – координаты y2.

[pic 17]

[pic 18]

[pic 19]

[pic 20]

[pic 21]

[pic 22]

[pic 23]

[pic 24]

[pic 25]

[pic 26]

[pic 27]

[pic 28]

Полученные данные сводим в таблицу 1.

Систему координат z3 y3 x3 поместим в центр резца. Угол между осями z3 и z1 обозначим через t (см. рисунок 2).

Формулы связи между системами z1 y1 x1 и z3 y3 x3 будут иметь вид

[pic 29]

[pic 30]

где [pic 31]

       [pic 32]