В горизонтальной плоскости

Расчетная схема представлена на рис. 28. На левой проекции показаны точки профиля резца, которые лежат в плоскости его заточки, параллельной оси О_р резца и отстоящей от нее на расстоянии Н_р. На правой проекции следы плоскости заточки I, II и т.д. находятся по отношению к базовой точке от детали на равных расстояниях, опреде­ленных отрезками S_i Это необходимо учитывать при построении расчетной схемы, когда требуется проверка результатов расчета.

Рис. 28. Расчетная схема определения размеров профиля круглого резца при ψ 0

Исходные параметры для профилирования: .

Профиль резца рассчитывается в изложенной ниже последовательности.

Определяются постоянные размеры:

,

, , (16)

, .

Определяются размеры С_ui в торцовой плоскости детали (здесь и далее для каждой точки i):

, ,

, , . (17)

Верхний знак перед , относится к точкам, находящимся слева от базовой точки, нижний - к точкам справа.

Определяются размеры C'_ui в торцовой плоскости резца (в направлении, перпендикулярном базе):

, . (18)

Находятся координаты l_ui и h_ui профиля резца в сечении, перпендикулярном базе:

, ,

, . (19)

Знак "+" перед слагаемым относится к точкам, находящимся слева от базовой точки, нижний — к точкам справа.

Аналитическое профилирование призматических фасонных резцов с расположением базы крепления под углом

Расчетная схема показана на рис. 29. Перерасчет передних и задних углов и определение размеров С’_ui и l_ui производятся по тем же формулам, что и для круглых резцов. Отличие имеется лишь при непосредственном определении высот профиля h_ui резца.

Исходные параметры для профилирования: .

Последовательность профилирования:

1.Определяются постоянные параметры по формулам (16).

2.Рассчитываются размеры C_ui в торцовой плоскости детали по уравнениям (17).

3.Определяются размеры C'_ui в направлении, перпендикулярном базе, по уравне­ниям (18).

Рис. 29. Расчетная схема для определения размеров профиля призматического резца при ψ 0

4.Находятся высотные размеры профиля резца h_ui в сечении, перпендикулярном образующей задней поверхности, по формуле

(20)

а размеры l_ui - по уравнению (19).

2.5. ОФОРМЛЕНИЕ РАБОЧЕГО ЧЕРТЕЖА ФАСОННОГО РЕЗЦА

Рабочий чертеж следует выполнять на чертежной бумаге формата A3. Соблюдение масштаба обязательно. Чертеж должен иметь достаточное количество видов, проекций и сечений. При выполнении рабочих чертежей следует руководствоваться требованиями ЕСКД.

В чертежах указываются марки и ГОСТ на инструментальные материалы, У инст­рументов, изготовленных из углеродистых, легированных и быстрорежущих сталей, ука­зывают твердость в единицах HRC, у твердосплавных инструментов - в единицах HRA, а у сварных или сборных - твердость отдельных частей.

Марки инструментальных материалов для фасонных резцов приведены в табл. 5.

Таблица 5. Инструментальные материалы для фасонных резцов

Фасонные резцы всех типов делаются цельными или биметаллическими.

Следует предусмотреть дополнительные режущие кромки за пределами профиля резца. На рис. 30 приведены примеры оформления таких кромок. В обе стороны от край­них точек профиля a и b делают дополнительные кромки. С правой стороны профиля рез­ца - дополнительная кромка аb длиной 2...3 мм, с левой стороны рекомендуются сле­дующие варианты оформления дополнительных режущих кромок:

- наклонная вr, прилегающая к закрепленной части заготовки, под углом 15° к
торцу резца (см. рис. 30, а). Должна перекрывать припуск заготовки на обработку детали;

- в виде равнобедренной трапеции с углами наклона, равными 15° (см. рис. 30, б).
Режущая кромка ed длиной 2...3 мм выполняется параллельно базе крепления и не долна выходить за пределы профиля резца;

- в виде поднутрения под углом 1...2⁰ (см. рис. 30, в). Этот вариант менее пред­почтителен и рекомендуется при резании легкообрабатываемых материалов.

Все приведенные выше варианты конструктивного оформления дополнительных режущих кромок применимы как для резцов с базой крепления, параллельно оси детали, так и для резцов с поворотом базы крепления.

Рис. 30. Оформление дополнительных режущих кромок

Необходимо показать профиль с дополнительными режущими кромками в увели­ченном масштабе в виде отдельного сечения со всеми размерами. Все высотные размеры v i сдует откладывать от базовой точки, все длинновые - от базового торца.

На чертеже следует проставить у круглых резцов и углы или

у призматических резцов. В случае наклона базы крепления резца следует проставить угол . Все размеры должны быть с допусками. Точность всех размеров выбрать согласно табл. 6.

Указать шероховатость всех поверхностей с помощью табл. 7.

В технических требованиях указать:

- материал и твердость режущей части инструмента (у биметаллических инстру­ментов и твердость крепежной части) и ГОСТ на материалы;

- способ контроля профиля резца на проекторе или инструментальном микроско­пе, а также требуемое увеличение (например, х20 или х50);

- неуказанные предельные отклонения размеров инструмента;

- у биметаллических инструментов марку припоя и ГОСТ на него (например, припой Л63 ГОСТ 15527-80);

- маркировку инструмента. Маркировка включает в себя общую и специальную
часть. В общую часть входит марка инструментального материала. Специальная часть

содержит сведения, характерные для каждого вида инструмента. У круглого фасонного резца это величины h_p и Н_р у призматического резца - величины переднего и заднего углов и , у круглого резца с поворотом базы крепления - угол ψ.

Таблица 6. Допуски на размеры фасонных резцов

Примечание: JT- допуск на соответствующий размер детали.

Таблица 7. Шероховатость поверхностей фасонных резцов

2.6. ПРИМЕР РАСЧЕТА КОНСТРУКЦИИ КРУГЛОГО ФАСОННОГО РЕЗЦА ДЛЯ ЗАДАННЫХ УСЛОВИЙ ОБРАБОТКИ.

Задание. Необходимо рассчитать и спроектировать резец для обработки фасонной поверхности детали согласно чертежа рисунка 31.

Рис. 31. Эскиз детали

2.6.1 Исходные данные для расчета.

Для обработки фасонной детали необходимо спроектировать режущий инструмент.

Размеры детали:

=10 мм D=20hl4 мм материал: сталь 40

=20 мм =10hl0мм =600МПа

=25 мм =16h10мм

=30мм =18h10мм

максимальная глубина профиля

минимальная глубина профиля

2.6.2 Материал резца [12. т.4 с. 90].

Для чистовой обработки в качестве материала для круглого резца выбираем в соответст­вии с ГОСТ 19265 быстрорежущую сталь Р6М5ФЗ со следующей характеристикой:

твердость после закалки 63...65 HRC [12. с.92]

температура теплостойкости 630° С

температура закалки 1220° С

температура отпуска 550° С

2.6.3 Геометрические параметры резца.

Передний угол γ= 10...20° (см. табл. 3, с. 17)

Т.к. обрабатываемый материал - конструкционная сталь, дающая при обработке сливную стружку, целесообразнее принять γ= 20°; задний угол α = 12° для фасонных резцов из быстрорежущей стали

2.6,4 Расчет конструктивных параметров.

2.6.4.1 Наружный диаметр резца при максимально глубине профиля t_max=5 мм

D = 40 мм (см. табл. 2 с. 15)

2.6.4.2 Диаметр отверстия под установку резца на оправке рассчитывается по фор­муле:

,

где М_э - эквивалентный момент, Н мм;

| | - допустимое напряжение материала оправки на изгиб (для конструкционных сталей

200-250МПа)

При консольном креплении:

,

при двустороннем креплении:

,

где R - равнодействующая сила:

т.к. отношение длины детали к диаметру обрабатываемой поверхности l/dнаходится в пределах 1,5...2,5, то крепление резца принимается консольным и расчет производится по формуле:

, где

D - наружный диаметр резца, 40 мм;

L_p - длина резца (условно принимаем равной наибольшему размеру обрабатываемой де­тали), см. чертеж рисунок 31

L_p = l₄ = 30 мм;

R - равнодействующая сила

Pz - главная составляющая силы резания

Ру - главная составляющая силы резания

Ср = 212; х = 1,0; у = 0,75; n = 0

Py = 0,5 Pz

t_max = 5 мм; подача S = 0,03 мм/об;

К_р = 1,0 - обобщенный поправочный коэффициент

Рис. 32. Схема крепления круглого фасонного резца

L - вылет резца при консольном креплении

Расчетное значение минимально допустимого диаметра отверстия под оправку из условия прочности округляем в большую сторону и принимаем исходя из конструктивных сооб­ражений резьбовым.

Диаметр отверстия под оправку принимаем резьбовым М14 с допуском на резьбу 7Н.

2.6.4.3 Размеры рифления в зависимости от диаметра отверстия под оправку выбираем
по стандарту:

г=1 мм 1=3 мм d₁=20 мм

2.6.4.4 Расчет профиля (см. рис. 33):
= 5 мм = 9 мм

= 8 мм = 7 мм

h_u= Г] sin у 1

h_u = 5 sin20°= 1,17 мм

h_p= R₁ sin a - величина смещения оси резца относительно оси детали.

h _p= 20 sinl2° = 4,158 мм

- расстояние от оси резца до передней поверхности

= 10,6 мм

= 4,698 мм

=l,17/8 = 0,214

=12,34°

= 7,815 мм

мм

мм

мм

мм

мм

мм

мм

мм

мм

мм

мм

мм

мм

мм

мм

мм

Рис. 33. Расположение координатных размеров профиля круглого фасонного резца

Рис. 34. Рифление под оправку