„®ªã¬¥­â Microsoft Office Word.docx

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлена: 03.01.2022

Просмотров: 81

Скачиваний: 1

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

1. ПРОЕКТУВАННЯ ПРИЗМАТИЧНОГО ФАСОННОГО РІЗЦЯ



Проектування призматичного фасонного різця здійснюємо за методикою і довідниковими даними, що надані у праці [2].

Необхідно спроектувати фасонний різець, виходячи з таких даних:

– матеріал деталі : Сталь 40;

– тип різця : призматичний;

– профіль заготовки , що необхідно отримати (рис. 2.1). Shape1

Рисунок 1.1. Профіль деталі


1.1. Визначення кутів різця та координат профілю деталі

Виходячи із матеріалу заготовки приймаємо такі значення переднього і заднього кутів в базовій точці γ0=23º та α0=10º відповідно.

Проставляємо на профілі заготовки точки:









Рисунок 1.2. Точки на профілі деталі

За базову точку приймаємо точку 14 з радіусом R0=24 мм.

Складаємо таблицю координат точок профілю деталі.

Таблиця 1.1.

Координати точок профілю деталі.

точки

х, мм

R, мм

φ

1

0

16,0

0

2

2,5

20,33

59º52'

3

5,0

21

90º

4

7,5

20,33

59º52'

5

10,0

16

0

6

16,5

18

72º54'

7

23,0

20

72º54'

8

29,5

22

72º54'

9

36,0

24

55º30'

10

38,25

22,93

73º30'

11

40,5

22,6

90º

12

42,75

22,93

73º30'

13

45,0

24

55º30'

14

50,0

24

90º

х – координата по довжині профілю; R – радіальна координата профілю; φ – головний кут в плані.



Знайдемо наближені значення передніх кутів у кожному з перетинів профілю за формулою:

,

де γ0 – передній кут в базовій точці;

R0 – радіальна координата базової точки профілю;

Rі – радіальна координата і-ої точки профілю;

i – номер точки профілю (0…15).

Розрахуємо передній кут для 2-ї точки:

=18,10º.

Аналогічні розрахунки проводимо для інших точок і результати заносимо в таблицю 1.2.

Таблиця 1.2.

Передні кути γ

точки

1

2

3

4

5

6

7

γ

23,00°

18,10°

17,52°

18,10°

23,00°

20,44°

18,40°

точки

8

9

10

11

12

13

14

γ

16,72°

15,33°

16,05°

16,28°

16,05°

15,33°

15,33°



У разі зовнішньої обробки фасонними різцями, щоб не відбувалося коливань, не можна допускати зниження ріжучих кромок по відношенню до осі деталі більш ніж на 0,1 – 0,2 найбільшого радіуса деталі. Перевіримо допустимість обраних передніх кутів профілю за формулою:

,

де γтіп – мінімальний передній кут профілю;

tтах=Rтa x Rтіп = 24 – 16 = 8 (мм) – максимальна глибина оброблюваного профілю;

Rтах – максимальний радіус оброблюваної деталі;

Rтіп – мінімальний радіус оброблюваної деталі;

Отже умова допустимості обраних кутів виконується .

Для призматичних різців кут загострення β=const =57º.

Знайдемо значення задніх кутів різця у відповідних точках.

Таблиця 1.3.

Задні кути

точки

1

2

3

4

5

6

7

10,00°

14,90°

15,48°

14,90°

10,00°

12,56°

14,60°

точки

8

9

10

11

12

13

14

16,28°

17,67°

16,95°

16,72°

16,95°

17,67°

17,67°


Визначимо кути фасонних різців у перетинах , перпендикулярних до проекцій головних ріжучих кромок на головну площину за формулами:

αNi= arctg [tg (αi) · sin i)];

γNi= arctg [tg i) · sin i)],

Проведемо розрахунки для 2-ої точки:

αNi= arctg [tg (14,90) · sin (59º52')] = 12,98º;

γNi= arctg [tg (18,10) · sin (59º52')] = 15,81º.

Аналогічні розрахунки проводимо для інших точок і результати заносимо в таблицю 1.4.

Таблиця 1.4.

Кути у перетинах, перпендикулярних до проекцій головних ріжучих кромок на головну площину

точки

1

2

3

4

5

6

7

αNi

0

12,98°

15,48°

12,98°

0

12,03°

13,99°

точки

8

9

10

11

12

13

14

αNi

15,60°

14,71°

16,29°

16,72°

16,29°

14,71°

17,67°

точки

1

2

3

4

5

6

7

γNi

0

15,81°

17,52°

15,81°

0

19,62°

17,65°

точки

8

9

10

11

12

13

14

γNi

16,03°

12,73°

15,42°

16,28°

15,42°

12,73°

15,33°



1.2. Розрахунок теоретичного профілю різця

Розраховуємо профіль інструменту, виходячи із розрахункової схеми (рис. 2.3), за наступними формулами:.

h = R0· sin γ;

b = R0· cos γ;

P = arcsin (h / Ri);

Y2 = R · cos P – b;

Y3 = Y2 · cos (α + γ).



Рисунок 1.3. Розрахункова схема

Виконаємо розрахунки для 2=ї точки:

h = R0 · sin γ = 16 · sin 18,10 = 4,97;

b = R0 · cos γ = 16 · cos 18,10 = 15,21;

P = arcsin (h / Ri) = arcsin (4,97 / 20,33) = 14,15;

Y2 = R· cos P – b = 20,33 · cos 14,15 – 15,21 = 4,5;

Y3 = Y2 · cos (α + γ) + R0 = 4,5 · cos (14,9 + 18,1) + 16 = 20,5.

Аналогічні розрахунки проводимо для інших точок і результати заносимо в таблицю 1.5.

Таблиця 1.5.

Осьові координати в точках профілю

точки

1

2

3

4

5

6

7

Y3

16,024

19,76

21,00

19,76

16,024

17,85

19,5

точки

8

9

10

11

12

13

14

Y3

21,19

24,03

22,88

22,59

22,88

24,03

24,03

Побудуємо по отриманих координатах теоретичний профіль різця і профіль деталі (рис. 1.4).

Рисунок 1.4. Профілі різця і заготовки

1 – профіль заготовки; 2 – профіль різця.



1.3. Апроксимація теоретичного профілю різця

На отриманому теоретичному контурі є частини профілю, які не відповідають поверхні заготовки і вимагають апроксимації.

Апроксимація криволінійного контуру здійснюється за формулою:

r = h / 2 + l² / (8 · h),

де r – радіус замінюючого кола;

h – глибина профілю різця;

l – відстань між крайніми точками.

Ділянка 1 – 5:

r = 5,176 / 2 + 10² / (8 · 5,176) = 5,003 (мм) 5 мм.

Ділянка 9 – 13:

r = 1,44 / 2 + 9² / (8 · 1,44) = 7,75 (мм) 8 мм.

Також апроксимуємо ділянку 5 – 9.

Результати апроксимування та повний апроксимований профіль різця і профіль заготовки показані на рисунках 2.5 (а, б, в) та 2.6 відповідно.

а) ділянка 1 – 5;



б) ділянка 5 – 9;



в) ділянка 9 – 13.

Рисунок 1.5. Теоретичний і апроксимований профіль різця.

Рисунок 1.6. Апроксимований і теоретичний профілі різця та профіль заготовки*

* – для наглядності апроксимований профіль зсунуто по осі.




Для знаходження похибки апроксимування на всіх ділянках необхідно обрахувати координати спрощеного профілю за формулами:

;

yi = x · tg φi,

де r – радіус замінюючого кола;

yi – осьові координати спрощеного профілю;

х – осьова координата точки;

tg φi – тангенс кута нахилу апроксимованої прямої.

Порівнюємо отримані значення з координатами теоретичного профілю, визначаємо похибку і результати заносимо до таблиці 1.6.









Таблиця 1.6.

Результати апроксимації

точки

y3i ,

мм

х,

мм

yi,

мм

Δi,

мм

точки

y3i,

мм

х,

мм

yi,

мм

Δi,

мм

1

16,024

0

16

0,024

8

21,19

29,5

21,44

0,25

2

19,76

2,5

20,05

0,29

9

24,03

36,0

24

0,03

3

21,00

5,0

21

0

10

22,88

38,25

23,01

0,13

4

19,76

7,5

20,05

0,29

11

22,59

40,5

22,61

0,02

5

16,024

10,0

16

0,024

12

22,88

42,75

23,01

0,13

6

17,85

16,5

18,02

0,17

13

24,03

45,0

24

0,03

7

19,5

23,0

19,79

0,29

14

24,03

50,0

24

0,03



Похибка апроксимування не має перевищувати 0,3. З таблиці 1.6 видно, що максимальна похибка складає 0,29 мм, таким чином похибка апроксимування не виходить за межі допустимості.