123602 (717233), страница 2
Текст из файла (страница 2)
Методика профілювання торцевих фасонних фрез, призначених для обробки фасонних циліндричних поверхонь при заданих формі та розмірах поверхні деталі і геометричних параметрах різальної частини, базується на загальній методиці профілювання інструментів.
Графічне профілювання торцевих фрез із циліндричною задньою поверхнею . В системі площин проекцій П1П2П3 зображено профіль деталі АВ, вісь фрези О, передня площина Р, положення якої задається величинами та Н.
На основі графічного рішення отримано залежності для визначення координат точок різальної кромки(X2, Y2) і профілю задньої поверхні (X5, Y5):
,
,
,
,
,
,
де та 1 визначаються, як
, 
.
Для торцевих фасонних фрез із циліндричною задньою поверхнею також розглянуто окремий випадок, який відповідає обробці такими фрезами похилих площин. Якщо різальна кромка і вісь фрези є мимобіжними прямими, то обробка площини в цьому випадку буде з певними похибками, так як різальна кромка буде не прямою, а кривою другого порядку. Для того, щоб цього уникнути, запропоновано рішення , при якому передню площину розташовують на фрезі таким чином, щоб вона проходила через вершину конічної інструментальної поверхні (И).
Тоді передня площина Р буде перетинати вихідну інструментальну поверхню по твірній, яка і буде прямолінійною різальною кромкою. Профіль різальної кромки (X2i,Y2i) і задньої поверхні (X3i,Y3i) для цього випадку відповідно визначені, як:
,
,
, 
, 
,
де - кут нахилу площини, що обробляється.
Для торцевих фрез із задньою поверхнею обертання в роботі вирішено задачі профілювання для випадків, коли вісь задньої поверхні обертання L паралельна осі фрези О і перпендикулярна до неї. Показано графічне профілювання торцевої фрези із задньою поверхнею обертання, коли LО. В системі площин проекцій П1П2 зображено профіль вихідної інструментальної поверхні, профіль якої співпадає з профілем деталі; вісь фрези О; передня площина Р, положення якої задається кутом і радіусом зуба фрези Q в базовій точці.
У відповідності до графічного рішення, координати точок різальної кромки визначені, як
,
,
а профілю задньої поверхні, як
,
,
,
.
Якщо вісь обертання задньої поверхні L паралельна осі фрези О , то відповідно координати точок різальної кромки визначені, як:
,
,
а профілю задньої поверхні, як
,
,
,
.
Графічне профілювання торцевих фрез, затилованих по колу показано на Задня поверхня фрези створюється обертанням різальної кромки навколо осі пристосування для затилування.
Базуючись на графічному рішенні, отримано залежності для визначення профілю різальної кромки (X1i, Y1i) торцевої фрези, затилованої по колу:
,
та профілю задньої поверхні (X2i, Y2i):
,
,
,
,
Профілювання торцевих фасонних фрез, затилованих по архімедовій спіралі полягає у визначенні форми різальної кромки і профілю ножа фрези в осьовому перерізі, який необхідний для проектування затилувального різця. В роботі вирішено задачі профілювання торцевих фрез, затилованих по архімедовій спіралі при осьовому затилуванні та затилуванні під кутом. На показано графічне профілювання при осьовому затилуванні.
Виходячи з графічного рішення, визначено залежності для підрахунку координат точок різальної кромки (X1i, Y1i) при осьовому затилуванні:
,
та профілю задньої поверхні (X2i, Y2i):
X0i, Y0i - координати точок профілю деталі.
В роботі також вирішено задачу профілювання торцевих фрез, затилованих під кутом . Залежності для визначені координат точок різальної кромки фрези в цьому випадку будуть:
,
,
де 
,H=Rasin1.
Форма різальної кромки затилувального різця в цьому випадку визначено, як:
,
,
, 
, 
, 
.
З технологічних причин на практиці різальна кромка при обробці фасонної циліндричної поверхні замінюється дугою кола, відрізком прямої і т.д. Тому важливим є вирішення задачі визначення профілю поверхні деталі з координатами X1, Y1, обробленої торцевою фрезою із заданими величинами та Н і різальною кромкою з координатами X2, Y2 . В роботі ця задача вирішена таким чином:
;
,
;
;
;
R0 і Ri – радіуси фрези в базовій і довільній точці профілю деталі відповідно.
4 Перевірка розробленої теорії в виробничих умовах
Приведено результати спробної перевірки розробленої теорії профілювання на прикладі торцевої фасонної фрези з циліндричною задньою поверхнею та задньою поверхнею, затилованою по колу. Спробна обробка підтвердила справедливість графічних рішень і отриманих аналітичних залежностей по профілюванню торцевих фасонних фрез.
Досліджено вплив конструкційих параметрів на геометрію різальної частини фрези. А саме –вплив положення ножа в корпусі фрези на діапазон значень нормального переднього кута N вздовж різальної кромки. Показано, що змінюючи величину Н (параметра, що визначає положення ножа в корпусі фрези), можна досягати мінімальних значень N. В результаті розроблено рекомендації по вибору оптимальних значень параметра Н, що дозволяє обробляти різні фасонні профілі однією фрезою, забезпечуючи при цьому мінімальний перепад значень нормального переднього кута N вздовж різальної кромки.
Результати досліджень були впроваджені на підприємстві "Механік" (м.Камянець - Подільський) при проектуванні деревообробних фрез для обробки фасонних виробів, що дозволило збільшити продуктивність праці в 1,8 рази; зменшити ворсистість обробленої поверхні, виключивши при цьому операцію ручної зачистки важкодоступних ділянок фасонної поверхні; підвищити стійкість фрез оновленої конструкції у 1,4 – 1,6 рази.
Висновки
В результаті виконаних досліджень розроблені теоретичні основи проектування торцевих фасонних фрез, які полягають в :
-
розробці теорії формоутворення поверхонь деталі торцевими фасонними фрезами: визначені вихідні інструментальні поверхні при обробці фасонних циліндричних поверхонь, поверхонь обертання та гвинтових поверхонь постійного кроку; досліджені умови формоутворення поверхонь при обробці цим інструментом;
-
розробці теорії профілювання, базуючись на аналізі можливих положень і форм передніх і задніх поверхонь та забезпечення доцільних геометричних параметрів різальної частини інструменту.
-
визначенні геометричних параметрів різальної частини.
1. Показано, що для обробки заданої фасонної поверхні деталі можна спроектувати торцеві фасонні фрези із різноманітними формами поверхонь різальної частини.
В результаті аналізу схем формування задньої поверхні торцевих фасонних фрез розроблена класифікація торцевих фасонних фрез за формою задньої поверхні, а саме: торцеві фасонні фрези із циліндричною задньою поверхнею, із задньою поверхнею обертання, із задньою гвинтовою поверхнею і задньою затилованою поверхнею.
2. Графічно та аналітично вирішені задачі визначення геометричних параметрів різальної частини торцевих фасонних фрез із циліндричною задньою поверхнею, із задньою поверхнею обертання, затилованих по архімедовій спіралі (радіальне, осьове та кутове затилування) та по колу.
3. Показано, що розроблені рекомендації по вибору способу утворення задньої поверхні торцевої фасонної фрези в залежності від форми різальної кромки, дозволяють для конкретних виробничих умов вибирати варіант конструкції з доцільним характером зміни геометричних параметрів на різальній частині.
4. Вирішено задачі профілювання торцевих фасонних фрез при різних положеннях передньої поверхні та різноманітних формах задніх поверхонь: для фрез із циліндричною задньою поверхнею, із задньою поверхнею обертання, затилованих по колу та по архімедовій спіралі, а також обернену задачу визначення профілю фасонної циліндричної поверхні деталі обробленої спроектованою торцевою фрезою.
5. Розроблено алгоритми розрахунку профілю задньої поверхні для різних типів торцевих фасонних фрез.
6. В результаті виробничих випробувань встановлено вплив конструкційних параметрів фрез на геометрію вздовж різальної кромки зуба фрези.
Показано, що змінюючи положення ножа в корпусі фрези, можна досягати мінімальних значень діапазону зміни нормального переднього кута вздовж різальної кромки N. Розроблені рекомендації, з вибору величини цього конструкційного параметру.
7. Розроблені алгоритми профілювання торцевих фасонних фрез впроваджені на підприємстві “Механік” (м. Камянець-Подільський) з очікуваним економічним ефектом 20 тис. грн. Результати роботи використовуються при викладанні курсу “Основи формоутворення поверхонь”, який читається для студентів спеціальності “Інструментальне виробництво” НТУУ “КПІ”.
Література
1. Герасимчук Е.М. Профилирование фасонных торцевых затылованных фрез, Вестник НТУУ “КПИ” Машиностроение, выпуск 32, Киев, 1997, с.125-129.
2. Родин П.Р., Герасимчук Е.М. Геометрия задней поверхности торцовых фасонных затылованных фрез, Вестник НТУУ “КПИ” Машиностроение, выпуск 34, Киев, 1998, с.3-6.
3. Родин П.Р., Герасимчук Е.М. Профилирование торцовых фрез, затылованных по окружности, “Резание и инструмент в технологических системах”, Международный научно-технический сборник. Выпуск 57, Харьков ХГПУ, 2000, с.194-199.
4. Ніколаєнко Т.П., Герасимчук О.М. Формоутворення площин торцевими фрезами, Прикладна геометрія та інженерна графіка., Міжвідомчий науковий збірник. Випуск 66, Київ, КНУБА, 1999, с.165-167.
5. Герасимчук Е.М. Профилирование торцовых фрез с задней поверхностью вращения, Вестник НТУУ “КПИ” Машиностроение, выпуск 41, Киев, 2001, с.242-246.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
