- •Глава 1. Части, конструктивные элементы и геометрические параметры инструментов
- •1.1. Виды обработки резанием. Элементы режима резания
- •1.2. Классификация инструментов
- •1.3. Составные части, конструктивные элементы и геометрические параметры инструмента
- •1.4. Принципы конструирования инструмента
- •1.5. Инструментальные материалы
- •1.6. Соотношения между величинами углов инструмента в различных плоскостях
- •1.7. Число зубьев. Стружечные канавки. Форма и размеры рабочей части инструмента
- •Глава 2. Использование эвм при решении задач инструментального проектирования
- •2.1. Понятие об алгоритме и алгоритмизации. Входная и выходная информации
- •2.2. Особенности металлорежущего инструмента как объекта автоматизированного проектирования
- •2.3. Сравнительный анализ ручного и машинного методов проектирования
- •2.4. Оптимизация решений при инструментальном проектирован методом машинно-математического моделирования
- •2.5. Оснащение операций технологического процесса инструментом общего назначения
- •Глава 3. Резцы и фрезы общего назначения
- •3.1. Типы резцов и фрез
- •3.2. Методы совершенствования резцов
- •3.3. Современные конструкции фрез
- •3.24. Торцевые фрезы с механическим креплением
- •Глава 4. Осевые универсальные инструменты для обработки отверстий
- •4.1. Способы получения отверстий
- •4.2. Сверла и зенкеры
- •4.3. Развертки
- •Глава 5. Резьбообразующие инструменты
- •5.1. Методы получения резьб
- •5.2. Современные конструкции метчиков
- •5.3. Рис. Схемы резания при работе метчика
- •5.3. Инструменты для нарезания наружных резьбовых поверхностей
- •5.4. Резьбонакатный инструмент
- •Глава 6. Фасонные резцы
- •6.1. Классификация и конструкция фасонных резцов
- •6.2. Углы фасонных резцов
- •6.3. Коррекционный расчет резцов
- •6.4. Алгоритм проектирования фасонных резцов
- •Глава 7. Протяжки и прошивки
- •7.1. Типы протяжек и область их применения
- •7.2. Схемы резания при протягивании
- •7.3. Методы совершенствования протяжного инструмента
- •7.4. Автоматизированное проектирование протяжек и методы корригирования
- •7.5. Алгоритм расчета корригированных параметров протяжек
- •Глава 8. Корригированные метчики
- •8.1. Формообразование резьбы корригированными метчиками
- •8.2. Метод расчета корригированных метчиков для нарезания треугольных резьб
- •8.3. Алгоритм проектирования корригированных метчиков
- •Глава 9. Червячные фрезы
- •9.1. Общие положения процесса зубофрезерования
- •9.2. Определение координат профиля фрезы
- •9.3. Условия формообразования фасонных деталей червячными фрезами
- •9.4. Профилирование червячных модульных фрез для обработки эвольвентных колес
- •9.5. Профилирование червячных фрез с протуберанцем
- •394026 Воронеж, Московский просп., 14
1.6. Соотношения между величинами углов инструмента в различных плоскостях
У многолезвийных инструментов (сверло, фреза, протяжка, метчик и т. д.) в основном те же конструктивные элементы и геометрические параметры, что и у обычного проходного резца. Однако они имеют большее количество зубьев и некоторые конструктивные особенности, характерные для данных типов инструментов.
Рис. 1.10. Совмещенные проекции режущих инструментов
Рис. 1.11. Проекция проходного резца на основную плоскость
При определении конструктивных элементов и геометрических параметров зубьев любого инструмента учитывают направление и величину скорости главного движения резания, а также движения соответствующих подач. Затем вычерчивают совмещенные проекции обычного проходного резца и многолезвийного инструмента таким образом, чтобы совпали главные режущие лезвия резца и одного из зубьев многолезвийного инструмента, а также направления подач инструментов (рис. 1.10). Кроме того, через точку К совмещенных главных лезвий проходного резца 1, сверла 3 и торцевой фрезы 2 проводят следы секущих плоскостей I-I и II-II. Плоскость I-I является для сверла продольной, а для резца и зуба торцевой фрезы поперечной. Наоборот, плоскость II-II для сверла является поперечной, а для резца и фрезы - продольной. Такой рисунок облегчает определение геометрических параметров совмещенного многолезвийного инструмента (сверла, фрезы и т. д.) на примере более простого однолезвийного, каким является обычный проходной резец. Рассмотрим соотношения между величинами передних и задних углов зубьев многолезвийных режущих инструментов в различных секущих плоскостях на примере обычного прямого проходного резца. Для этого изобразим проекцию резца на основную плоскость (рис. 1.11) [13, 40]. Здесь ОА и ОВ - проекции главного и вспомогательного режущих лезвий; N-N, X-X, У-У - следы главной, поперечной и продольной плоскостей на основную плоскость, про- веденные через точку К главного режущего лезвия; s-s - направление продольной подачи резца; γN и αn - главные передний и задний углы, измеряемые в главной секущей плоскости; γпрод и αпрод - продольные передний и задний углы; γпоп и αпоп - поперечные передний и задний углы; φ и φ1 - главный и вспомогательный углы в плане, измеряемые в основной плоскости; -λ и +λ - отрицательный и положительный углы наклона главного режущего лезвия.
Для облегчения вывода расчетных формул пересчета передних углов в трех плоскостях изобразим прямой проходной резец в изометрии (рис. 1.12), т. е. в одной из аксонометрических проекций. Дополнительно проведем через главное режущее лезвие ОА вертикальную плоскость Н, которая при расположении точки К на линии центров детали будет плоскостью резания, а также через точку К горизонтальную плоскость R. Последняя будет также при указанном выше условии параллельна основной.
Линия Whr - Whr является линией пересечения плоскостей Н и R, а угол, заключенный между главным режущим лезвием ОА и линией Whr - Whr будет углом наклона λ, который для нашего случая имеет отрицательное значение.
Рис. 1.12. Схема для определения соотношения между
величинами передних углов инструмента,
измеряемых в различных плоскостях
Кроме нормальной, поперечной и продольной секущих плоскостей со следами N—N, X—X, У—У на основной плоскости R проведем на некотором расстоянии от плоскости Н вертикальную плоскость h, параллельную плоскости H, со следом hR—hR, параллельным Whr —Whr и следом hQ—hQ на передней поверхности Q резца.
Точка пересечения следов секущих плоскостей У—У, N—N и X—X со следом hR—hR обозначим соответственно l, т, п, а со следом hQ —hQ—l1,т1, п1. Соединим указанные точки линиями.
Из полученных построений имеем:
тКт1 = γнорм — нормальный передний угол: ;
lКl1 = γпрод — продольный передний угол: ;
nKn1 = γпоп — поперечный передний угол: .
Определим зависимость между передними углами, измеряемыми в главной и продольной секущих плоскостях, для чего через точку m1 проведем линию tt1, параллельную следу hR—hR. Тогда pm1l1 = λ, так как pm1║lm║WHR—WHR, l1m1║OA. В этом случае отрезок
ll1 = lp+pl1 = mm1 +pm1tg λ = mm1 + lm tg λ.
Подставив полученное выражение в формулу расчета продольного угла γпрод, получим
Окончательно определяем
tgγпрод= tg γ норм cos φ + sinφ tg λ.
Аналогичным образом из треугольников Knn1 и Kmm1 находим:
tg γпоп = tg γнорм sin φ - tg λ cosφ.
При положительном значении λ формулы будут иметь вид:
tg γпрод= tgγнорм cos φ - tg λ sin φ;
tg γпоп = tg γнорм sin φ + tg λ cosφ.
Так как угол λ небольшой по величине и изменяется в пределах от 0 до ±5°, то второе слагаемое в этих формулах мало по своей величине и им можно пренебречь.
тогда
tg γпрод = tgγнорм cos φ;
tg γпоп = tg γнорм sin φ,
или, обозначив γнорм = γ, имеем
tg γпрод= tgγ cos φ ;
tg γпоп = tg γ sin φ.
Из приведенных выше зависимостей можно получить также формулы для расчета главного переднего угла γ и угла наклона лезвия λ:
tgγ = tgγпрод cos φ + tg γпопsin φ;
tgλ = tgγпоп cos φ + tg γпрод sin φ.
Для вывода зависимостей между задними углами, измеряемыми в различных плоскостях, допускаем, что при нешироких пределах изменения угла λ = ±5° линия пересечения главной задней поверхности и основной (опорной) плоскости резца параллельна главному режущему лезвию АО (рис. 1.13).
Рис. 1.13. Схема для определения зависимостей между
величинами задних углов, измеряемых
в различных плоскостях
Задние углы αN, αпрод, αпоп, измеряемые соответственно в главной, продольной и поперечной секущих плоскостях определяются из ΔKK1C, ΔKCD, ΔKK1D, ΔKCB, ΔKK1B:
Полученные зависимости по соотношению передних и задних углов резца в различных плоскостях справедливы для зубьев всех сложнорежущих инструментов. Эти формулы используются для расчетов при заточке инструментов в многолимбовых головках.