Проектирование и производство режущего инструмента (Юликов, 1987), страница 5

При переходе к расчетной части СПРИ (в начале 3-го этапа) синтезируется схема конструкции инструмента с уточнением функций отдельных частей и элементов, их относительного расположения в пространстве и взаимосвязи. При решении творческих задач структурного синтеза может использоваться ЭВМ. Решение принимается в диалоговой форме. ЭВМ может: обеспечить конструктора необходимой исходной информацией; образовать множество возможных решений с помощью комбинаторики на базе поэлементного принципа проектирования; осуществить оценочные расчеты вариантов решений.

Однако работы в этом направлении практически не ведутся. 20 Поэтому в ближайшее время необходимо разработать научные основы структурного синтеза применительно к проектированию РИ с определением рациональной области использования ЗВМ. Решение расчетных задач основано на единой структурной схеме расчетной части 3-го этапа СПРИ.

Анализ существующей практики расчета и конструирования РИ показывает, что можно разработать общую структурную схему определения параметров и характеристик большинства конструкций РИ. Прн этом для более простых инструментов часть блоков этой схемы может отсутствовать, но общая последовательность сохраняется. Исходные положения разработки структурной модели расчетной части 3-го этапа проектирования следующие. 1-е положение.

Содержание структурной модели, т. е. состав блоков, определяется структурой проектируемого объекта — конструкцией режущего инструмента. Исходя из этого положения, для получения полного состава блоков будем рассматривать наиболее общий случай проектирования — определение основных конструктивных параметров самой сложной (развитой) конструкции инструмента, включающей режущую, крепежно-присоединительную и корпусную части, механизмы крепления режущей части и регулирования размеров режущей части, центрирующе-направляющую часть. 2-е положение.

Последовательность расположения блоков в структурной модели определяется информационной соподчиненностью, т. е. при наличии определенной исходной информации, достаточной для выполнения вычислительных процедур некоторого блока, переходят к последующему блоку с дополнительной информацией, полученной в предшествующем блоке. На основании изложенных исходных положений, была разработана структурная модель расчетной части 3-го этапа проектирования, представленная на рис. 1.1. Она включает шестнадцать самостоятельных блоков.

1-й блок включает исходные данные. Содержанием следующего блока 2 является расчет дополнительных исходных данных. Следующими блоками являются те, которые связаны с определением параметров режущей части инструмента, непосредственно осуществляющей процесс обработки и имеющей наибольшую полноту исходной информации для ее расчета. Поэтому далее следует: выбор инструментального материала (блок 3) и выбор формы заточки и геометрических параметров режущей части (блок 4). Этим заканчивается определение основных параметров режущей части, если рассматривать ее лишь в качестве однозубого (однорезцового) инструмента. Далее следуют блоки, в которых решаются задачи определения параметров режущей части многозубого инструмента: габаритных размеров (блок 5); числа зубьев (блок б); размеров зубьев (пластин, ножей) и стружечных канавок (блок 7). 21 В том случае, когда проектируется сборная конструкция, переходят к определению размеров механизма крепления режущей части (блок 8), а для регулируемой конструкции — параметров механизма регулирования размеров режущей части инструмента (блок 9).

Имея данные по габаритным размерам инструмента и дополнительные исходные данные в виде параметров установки инструмента по отношению к детали, можно перейти к профилированию фасонного РИ (блок 10), определению геометрических параметров режущей части при работе инструмента (блок 12) и параметров схемы срезания припуска (блок 11). Последующие блоки являются завершающей стадией расчета конструкции инструмента. Они включают в себя: определение размеров крепежно-присоедини- тельной части (блок 13); определение размеров центрирующенаправляющей части (блок 14); определение недостающих размеров (блок 16); назначение допусков и технических условий (блок 16).

Уровни решения задач проектирования режущего ннструмента. При оснащении технологического процесса режущим инструментом возникают различные уровни решения задач проектирования. Начинают обычно с поиска требуемого типоразмера инструмента (рис. 2.2) из имеющегося типажа, т.

е. осуществляют реализацию проектирования на самом низком уровне. При несоответствии имеющегося инструмента поставленным требованиям может возникнуть несколько ситуаций. Несоответствие может быть устранено путем пересчета некоторых параметров имеющегося инструмента без изменения схемы конструкции в целом и ее отдельных частей. Например, инструмент фасонный, а профиль имеющегося инструмента не соответствует профилю обрабатываемой детали. Возникает необходимость в осуществлении расчетной части 3-го этапа проектирования. При этом возможны различные варианты расчета, начиная от простейшего, когда у базового (исходного) инструмента меняют лишь координаты профиля режущих кромок (блок 10), до наиболее сложного, когда расчет включает все 16 блоков.

Если несоответствие инструмента (нарушение принципа совместимости) нельзя устранить простым пересчетом параметров базовой (исходной) конструкции, то переходят к отысканию новых регпений в виде модернизированной (корректированной) конструкции. Глубина модернизации может быть различной и затрагивать как отдельные части конструкции (например, режущей части в виде изменения материала или геометрических параметров), так и несколько частей прн неизменности типа инструмента. Здесь приходится наряду с осуществлением расчетной части решать творческие задачи 3-го этапа при нахождении новой схемы конструкпин, т.

е. решать задачи синтеза. 22 Пеиаь пьйсратера шп рунсь а 6 Реи ение есть ' Решь с Д» сс Нет Решен ° с Да Реш~ пш Да тльь ь Рвш Роше ие пе Ртиение Да есть с Не п Решениеесть Решение Да оспа Е решение Да салье дет Рис. 2.2. Рааличвые уровни решеаии задач ироеитироаавии режущего ииструмеита 23 дпределешнс шнстеньп европол род ь лнплрутс оа дпредслсние нитей слепи л ниссула о инс руис те Помп типо и «трунентв Опрпсюенис ноуте типа ипсп рунеппьп и дида иналрвллте Ртссдешние одело ЩЬ инат у нтс Таким образом, конструктор решает практические задачи согласно СПРИ, начиная с самого низкого уровня с последующим переходом (если это требуется) на более высокие уровни до получения желаемого результата. 2.2.

КИНЕМАТИКА ФОРМООБРАЗОВАНИЯ вЂ” ОСНОВА ОБРАЗОВАНИЯ ВИДОВ И ПРОФИЛИРОВАНИЯ РИ 2.2.1. Кинематика формообразования — основа образования видов РИ Процесс формообразования исследуется с целью выявления состава цикла движений функционального назначения при формообразовании не только одной поверхности, но и нескольких обрабатываемых поверхностей, принадлежащих детали, а также с учетом обработки партии (потока) деталей. При этом должны быть учтены все движения, включая и вспомогательные. Для повышения производительности процесса формообразования рассматриваются конструктивные элементы с целью устранения части функциональных движений цикла обработки, их сокращения и совмещения, что приводит к повышению производительности и появлению соответствующих видов режущего инструмента.

Исследования кинематики формообразования должны выявить элементы, иа основе которых образуется множество видов режущего инструмента с использованием поэлементного принципа проектирования. Формообразование поверхности детали точкой. Рассматриваемые движения режущего инструмента отличаются друг от друга функциональным назначением: например, движение на глубину резания, движение вдоль образующей или направляющей поверхности детали, движение перехода от обработки данной поверхности к обработке следующей поверхности детали и т. д. Из движений функционального назначения образуются циклы.

Под циклом движений инструмента понимается совокупность функциональных движений, обеспечивающих выполнение той или иной части технологического процесса механической обработки (ход, переход и т. д.). В качестве оценки производительности процесса обработки принимаются здесь лишь кинематические показатели: протяженность, скорость и время цикла обработки. Пути повышения производительности: а] сокращение протяженности движений цикла; б) совмещение движений цикла; в) устранение некоторых движений цикла; г) выбор рациональной формы траектории движений цикла обработки, обеспечивающей возможность увеличения скорости движения.