Глава 2. Моделирование круглого фасонного резца в Pro/Engineer
Создание трехмерной модели детали
Построение модели резца начинаем с построения модели детали. В качестве примера рассматриваем деталь, принятую для проектирования призматического фасонного резца. Последовательность построения модели детали представлена в данном пособии на стр. 6–12.
Далее можно переходить к построению модели дискового фасонного резца. Создаем новую модель детали rezec.disk.prt.
Определение габаритных размеров и конструктивных
Параметров дискового резца
Модель заготовки дискового резца строится по аналогии с моделью призматического резца методом вытягивания. Предварительно должны быть определены габаритные размеры резца, передний и задний углы в зависимости от материала и его прочностных характеристик (см. табл.1.1).
Задний угол α у дисковых фасонных резцов выбирается в пределах 10ᴑ…12° (возьмем α = 10º). Большие величины угла α ведут к ослаблению режущих кромок резца.
Общая ширина круглого фасонного резца определяется с учетом дополнительных режущих кромок (см. рис.1.12) по формуле (1.1)
Наибольшую глубину фасонного профиля на детали определяем по аналогии с призматическим фасонным резцом по формуле (1.2.)
tmax = 30 – 15 = 15 мм.
Определяем величину главной (вертикальной) составляющей силы резания (величина Рz) по формуле (2.1.):
Рz=р·L, (Н), (2.1.)
Рz= 150·100 = 15000, Н
где р ˗ удельная сила резания, приходящаяся на единицу длины режущей кромки (Н/мм); L – длина обрабатываемой поверхности, мм. Значения удельных сил резания при обработке конструкционных материалов приведены в табл. 2.1.
Таблица 2.1
Значение удельных сил резания при резании
конструкционных материалов
Поперечная подача Sn, мм/об | 0,03 | 0,04 | 0,05 | 0,06 | 0,07 | 0,08 | 0,09 | 0,10 |
Удельная сила резания р, Н/мм |
Определяем диаметр посадочного отверстия под оправку dᴑ, мм.
При консольном (одностороннем) креплении резца диаметр посадочного отверстия резца определяется по формуле:
(2.2)
При двустороннем креплении резца диаметр посадочного отверстия определяется по формуле:
, (мм) (2.3.)
dо = 0,78·1000,33·150000,25 = 39,456 мм
Полученное значение диаметра посадочного отверстия округляются до ближайшего большего значения из следующего ряда стандартных диаметров, мм: 10; 13; 16; 22; 27; 32; 40; 50. Округляем dо = 40 мм.
Далее определяем наружный диаметр круглого фасонного резца D1, мм по следующей формуле:
D1 = d0+2(tmax + a + e) (2.4.)
D1 = 40 + 2·(15 + 4 + 16) = 110 мм
где d0 ˗ диаметр посадочного отверстия резца, мм; tmax ˗ наибольшая глубина профиля детали, мм; а ˗ запас по длине передней грани фасонного резца для обеспечения - свободного схода стружки, a = 3…5 мм (возьмем а = 4мм); е ˗ толщина стенки резца, мм (рис. 2.1).
Толщина стенки фасонного резца определяется по формуле:
e=0,4·d0, мм
е = 0,4·40 = 16 мм.
Полученное значение наружного диаметра резца округляется до числа, кратного пяти. 110 кратно пяти, поэтому оставляем его без изменений.
Задний угол α круглого фасонного резца образуется за счет установки оси резца выше оси обрабатываемой детали на величину h0, мм:
h0 = R1sinα, (2.5)
hо = 55·sin10° = 9,55 мм,
где R1 - радиус резца для точки Т1; α1 ˗ задний угол для точки Т1.
Передний угол γ круглого фасонного резца образуется в процессе заточки. Для этого переднею грань резца опускают ниже его оси на величину Н0:
Н0 = R1sin(γ+ α), (мм) (2.6.)
Ho = 55sin(20º + 10º) = 27,5, мм
Рис. 2.1. Схема к определению наружного диаметра круглого фасонного резца.