Постановка задач по расчету инструмента. создание сапр инструмента

Изученные выше разделы, включающие: расчет производящей поверхности инструментов, подготовка исходных данных для расчетов, расчет координат режущей кромки и шаблонов для ее контроля, а также расчет инструмента второго порядка - редко встречаются как самостоятельные задачи. Обычно они входят элементами в общий алгоритм расчета "инструмент - погрешность".

Обычно задача расчета инструмента многопланова и ограничена большим числом оценочных функций, являющихся следствием предъявляемых к инструменту требований. Такими требованиями являются;

I. Обеспечение точности детали.

2. Обеспечение прочности инструмента, исходя из соответствующей его жесткости и усилий резания.

3. Обеспечение соответствующей работоспособности и стойкости инструмента.

Поэтому обычно задача по проектированию инструмента складывается из следующих этапов [7]:

I. Получение задания на проектирование а) Чертеж детали и тех. условия б) Способ обработки в) Оборудование, приспособления
2. Определение расчетного профиля детали
3. Представление расчетного профиля детали в дискретной форме в торцовом сечении
4. По условию жесткости технологической системы и чистоты обрабатываемой поверхности детали определяют режимы резания и усилие обработки
5. Определение основных конструктивных и габаритных размеров инструмента
6.Определение параметров установки инструмента
7.Расчет производящей поверхности инструмента
8. Задание формы передней поверхности и параметров режущего клина из условий процесса резания и стойкости инструмента
9. Расчет координат режущей кромки инструмента
10. Определение параметров обработки зуба инструмента в том числе и параметров установки
11. Расчет инструмента второго порядка а) затыловочных резцов, б) шлифовальных кругов
12. Замена полученных дискретных профилей инструмента второго порядка на технологичные кривые
13. Расчет профиля режущей кромки инструмента, образованной инструментом второго порядка
14. Определение производящей поверхности инструмента
15. Расчет профиля детали
16.
Сравнение про- филя детали с заданным.	17.Внесение коррекции в профиль инструмента второго порядка
Определение величины пог-
решности по отноше-
нию к задан- ной
Конец расчета

В зависимости от вида инструмента порядок расчетов может быть несколько изменен. Например, для расчета фасонных резцов, после п.2 в п.3 определяют профиль детали в дискретной форме в осевом сечении и далее расчет идет по п.п. 8, 9, 6, 7, 10, 11. При расчете особенных участков профиля инструмента, например, переходных кривых или точек излома инструмента, порядок расчета также может измениться, однако, основные его элементы будут соответствовать представленной схеме.

Очень часто при расчетах исключают п.4, а задание исходных данных по п.п.5 и 8 ведется по табличным данным, ориентированным на наиболее значимые факторы. Так наружный диаметр и число зубьев фрезы часто задают как функцию глубины обработки. Часто не учитывают влияние на точность получаемого изделия точности станка и динамики процесса обработки, а иногда не делают корректировочных расчетов по п.п.12…17. Это уменьшает объем расчетов и оправдано только при обработке изделий с невысокой точностью.

Во всех случаях, когда проектируется инструмент для обработки деталей высокой точности, следует выполнять все этапы расчетов.

Высокая степень формализации элементов расчета, их большой объем, а также разнообразие типов инструмента настоятельно требуют совершенствования существующих систем “САПР - инструмента.”

Если проанализировать этапы расчета, то можно заметить, что количество расчетных вариантов не очень и велико. Это связано с тем, что различные типы инструментов имеют общие элементы. Так в п.3 могут быть использованы 4 подпрограммы по дискретному представлению отрезка линии, дуги окружности, эвольвенты, сечения линейчатой поверхности, а также перевод из осевой или нормальной плоскостей в торцовую, так как элементы изделий могут задаваться в этих плоскостях. Или, например, по п.7 - это зависимости табл. 1, 5, 9 и еще несколько простых зависимостей.

Следует отметить, что одни и те же зависимости могут использоваться в различных этапах расчетов.

Все это позволяет создать банк знаний на основе имеющихся подпрограмм, из которых в зависимости от поставленной задачи, будут формироваться как из кирпичиков необходимые для расчетов программы, которые в дальнейшем также войдут составной частью в банк знаний.

Учитывая то, что большое количество элементов инструмента на сегодняшний день не возможно рассчитать, ввиду отсутствия достоверных методик, эти элементы рационально задавать как набор данных, являющихся результатом опыта эксплуатации инструмента. Кроме этого, часть параметров инструмента, особенно несложного, нормализована. Указанные элементы могут составить банк данных системы, в котором предварительно будет проводиться поиск инструмента по заданным условиям из ряда уже проектированных или стандартных.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В настоящем пособии разобраны вопросы проектирования инструмента, имеющего производящую поверхность, допускающую движение "самой по себе" и предназначенного для обработки поверхностей деталей, также допускающих движение "самих по себе". Эти инструменты составляют основную массу инструмента, используемого на машиностроительных предприятиях.

В данном пособии не рассмотрены такие вопросы, как проектирование полуобкатного инструмента, круглых червячных протяжек, инструмента для нарезания конических и гипоидных передач, а также профилирование сборного инструмента с формообразованием режущих элементов вне корпуса инструмента.

Эти вопросы специфичны для узкого круга производств и имеют большой теоретический объем. Поэтому они предлагаются для самостоятельного изучения в зависимости от специализации производства, на котором предстоит работать.

Представленный метод проектирования инструмента позволяет не только пользоваться им как инструментом, но и творчески развивать его для использования в различных областях машиностроения.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. ГОСТ 16530-83, ГОСТ 16531-83, ГОСТ 16532-70 Передачи зубчатые. - М.: Издательство стандартов, 1987. – 120 с.

2. ГОСТ 8570-80Е Шеверы дисковые. Технические условия. - М.: Издательство стандартов, 1984. – 22 с.

3. ГОСТ 9323-79 Долбяки зуборезные чистовые. Технические условия. - М.: Издательство стандартов, 1993. – 71 с.

4. Грановский Г.И. Кинематика резания. - М.: Машгиз, 1948. – 200 с.

5. Иноземцев Г.Г. Проектирование металлорежущих инструментов, - М.: Машиностроение, 1984. – 272 с.

6. Лашнев С.И., Борисов А.Н., Емельянов С.Г. Геометрическая теория формирования поверхностей режущими инструментами. – Курск: Курск. гос. техн. ун-т, 1997. – 391 с.

7. Лашнев С.И., Юликов М.И. Проектирование режущей части инструмента с применением ЭВМ, - М.: Машиностроение, 1980. – 206 с.

8. Лашнев С.И., Юликов М.И. Расчет и конструирование металлорежущих инструментов с применением ЭВМ. - M, Машиностроение, 1975. – 391 с.

9. Петрухин С.С. Основы проектирования режущей части металлорежущих инструментов. – М.: Машгиз, 1960. – 163 с.

10. Родин П.Р. Металлорежущие инструменты. – Киев: "Вища школа", 1986.-452С.

11. Романов В.Ф. Расчеты зуборезных инструментов, - М.: Машиностроение, 1972. – 251 с.

12. Семенченко И.И., Матюшин В.М., Сахаров Г.И. Проектирование металлорежущих инструментов. - М.: Машгиз, 1963. – 952 с.