Библиотека

Проверка зависимостей для определения геометрических параметров универсальных резцов с поворотной рабочей частью с помощью 3D моделей

Авторы: Гринёв Ю.А., Царенко Е.Н.



Современное машиностроительное производство должно быть ориентировано на быстрое выполнение требований рынка. Для этого оно должно обладать высокой степенью гибкости, которая зависит от применяемого оборудования, оснастки и инструмента. Одним из способов повышения универсальности и гибкости наиболее распространенного инструмента — токарных резцов — является применение конструкций с плавным регулированием рабочей части. При проектировании такого инструмента возникает задача определения геометрических параметров рабочей части при ее повороте на опорной поверхности непараллельной основной плоскости. Для решения поставленной задачи в работе [1] была предложена методика определения системы зависимостей для расчета геометрических параметров поворотной рабочей части. Например, для резцов, оснащенных квадратными многогранными неперетачиваемыми пластинами (МНП), система зависимостей имеет следующий вид:

– главный передний угол

– угол наклона главной режущей кромки

– главный задний угол

– действительный главный угол в плане

– вспомогательный передний угол

– угол наклона вспомогательной режущей кромки

– вспомогательный задний угол

– действительный вспомогательный угол в плане

где — геометрические параметры: главный угол в плане, статический нормальный задний угол, угол наклона главной режущей кромки, для обеспечения которых формируется опорная поверхность на державке под поворотную рабочую часть (базовое положение поворотной подкладки); — вспомогательные углы. >

Вспомогательные углы определяются следующим образом:

;

,

где — угол поворота рабочей части относительно базового положения и угол при вершине МНП.

Верхние знаки в предложенных зависимостях используются при повороте рабочей части относительно базового положения по часовой стрелке, нижние — при повороте против часовой стрелки.

Для проверки правильности расчета геометрических параметров рабочей части по предложенным зависимостям необходимо либо изготавливать опытные образцы универ-сальных резцов с поворотной рабочей частью, имеющих определенные базовые геомет-рические параметры, либо создать трехмерную геометрическую модель проектируемого инструмента. Второй способ из рассмотренных выше значительно быстрее и требует меньших затрат. В связи с этим, нами была создана 3D модель универсального резца с поворотной рабочей частью (рис. 1) с определенными базовыми геометрическими параметрами: .

Рассмотрим проверку правильности расчета геометрических параметров рабочей части по предложенным зависимостям на примере главного заднего угла. Создадим сечение модели главной секущей плоскостью и измеряем в нем главный задний угол (рис.2). Как видно из рисунка 2, величина главного заднего угла соответствует заданному базовому значению и равняется 10° . При повороте рабочей части относительно базового положения на 15° (рис. 3) произойдет изменение геометрических параметров. Измеряем главный задний угол после поворота (рис. 4).

Рис. 1. Модель резца с поворотной рабочей частью, установленной в базовое положение

Рис.2. Измерение главного заднего угла

Рис.3. Модель резца после поворота рабочей части на 15°

Рис.4. Измерение главного заднего угла после поворота рабочей части

Расчетные значения главного угла в плане и главного заднего угла при повороте рабочей части на 15° против часовой стрелки, соответственно, составляют: 59,78° и 9,65° . При пере-воде измеренных на модели величин геометрических параметров в десятичную систему мы видим, что они совпадают с расчетными значениями соответствующих углов. Аналогичным образом проверяются формулы для расчета всех остальных геометрических параметров.

Таким образом, использование трехмерного моделирования позволяет значительно ускорить и удешевить процесс проверки правильности предложенных зависимостей для определения геометрических параметров рабочей части, которые используются при оптимизации конструкций универсальных резцов.

Библиографический список

1. Гринёв Ю.А. Исследование изменения геометрических параметров универсально-сборных резцов с поворотной режущей частью / Гринёв Ю.А., Матюха П.Г. //Вісник Сумського державного університету. Науковий журнал. Серія технічні науки (технологія машинобудування). — Суми : Видавництво СумДУ. — 2002. — №2 (35). — С. 36 – 40.

© Царенко Е.Н. ДонНТУ 2011


Библиотека