12822

ТВЕРДОТЕЛЬНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ДИСКОВЫХ ФРЕЗ ФАСОНННОГО ПРОФИЛЯ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ВИНТОВОЙ КАНАВКИ СВЕРЛА

Лабораторная работа

Производство и промышленные технологии

ТВЕРДОТЕЛЬНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ДИСКОВЫХ ФРЕЗ ФАСОНННОГО ПРОФИЛЯ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ВИНТОВОЙ КАНАВКИ СВЕРЛА Цель работы: спроектировать твердотельную модель фрезы для обработки винтовой канавки сверла. Построение исходного профиля канавки сверла. Для создани

Русский

2013-05-03

1.37 MB

21 чел.

ТВЕРДОТЕЛЬНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ДИСКОВЫХ ФРЕЗ ФАСОНННОГО ПРОФИЛЯ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ВИНТОВОЙ КАНАВКИ СВЕРЛА

Цель работы: спроектировать твердотельную модель фрезы для обработки винтовой канавки сверла.

  1.  Построение исходного профиля канавки сверла.

Для создания трёхмерной модели сверла вначале необходимо построить профиль канавки в нормальной секущей плоскости. Форма канавки задается в торцовом сечении, перпендикулярном к оси сверла. Поскольку для сверл универсального назначения форму режущих кромок на режущей части обычно принимают прямолинейной, на торце она получается криволинейной. Ширину  канавки таких сверл обычно принимают равной ширине пера или на 1/128 окружности больше, т.е. центральный угол λ равен 90° или 93°.

Для повышения прочности и устойчивости сверла диаметр его сердцевины по направлению к хвостовику увеличивается в пределах 1,4-1,8 мм, т.е. в среднем на 1,6 мм на 100 ми длины. Поскольку в качестве исходного обычно принимают сечение в месте перехода режущей части в калибрующую, диаметр сердцевины равен

где  - диаметр сердцевины на поперечной кромке сверла.

Профиль сверла в торцовом сечении характеризуется двумя участками (рис.1): СК -участок сечения торцевой плоскостью винтовой поверхности, образованной движением прямолинейной режущей кромки  расположенной под углом φ к оси  сверла; KL - участок, представляющий собой дугу окружности радиуса R1 c центром в точке О'.

Исходными данными для расчета координат точек профиля сверла являются: наружный диаметр d, диаметр сердцевины do, угол ω наклона винтовой линии канавки сверла на наружном цилиндре, угол φс в плане, набор значений радиусов Ri точек на главной режущей кромке (значения Ri выбираются в пределах от d/2    до do/2 ), угол λ развала канавки сверла, высота t ленточки.

Рисунок 1.1 Построение профиля сверла в торцевом сечении

На главной режущей кромке выбирают ряд точек, задаваемых величиной Ri. Произвольная точка i, расположенная на главной режущей  кромке (рис.1.) находится на расстоянии  bi  от торцевой плоскости. Для определения соответствующей ей точки на профиле сверла в торцевом сечении необходимо точку i переместить винтовым движением, т.е. одновременно переместить поступательно вдоль оси сверла на расстояние  bi   и повернуть на угол φi вокруг оси О1 сверла. Точка iТ и будет искомой точкой торцевого профиля. Точка С, лежащая в торцевой плоскости, останется без изменения.

Угол поворота φi определяется по формуле:

φi  = bi / p,

где p = P/2π - винтовой параметр; P = πD/tgω - шаг винтовой канавки.

При нахождении координат точки iТ  строим исходную осевую проекцию режущей кромки сверла. На главной режущей кромке СК' определяем положение точки i. Сносим точку i на вторую проекцию сверла до пересечения с отрезком СК (режущая кромка сверла на виде сверху). Из центра О1 через полученную точку i проводим дугу окружности радиусом Ri на угол φi  и получаем точку iТ . Проводим дугу окружности или сплайн соединяющий точки С, iТ , К. Эта кривая в первом приближении будет соответствовать следу режущей кромки в искомом сечении торцевом сечении.   

Определение  m, n, ψ в приведенной системе координат и xT, yT в декартовой производится путем поворота нормалей к главной режущей кромке и определения касательных.

Расчет координат точек участка КL  производится после определения центра О' и радиуса R1. Их значения определяются по зависимостям:

где угол (в радианах), характеризует положение центра О' и определяется как

где - угол, характеризующий положение радиуса-вектора, проходящего через точку К сопряжения участков передней поверхности СК в спинки KL:

,

где p = P/2π - винтовой параметр; P = πD/tgω - шаг винтовой канавки; φс главный угол в плане;

После построения профиля необходимо скопировать наружный диаметр сверла и профиль канавки в файл трёхмерного моделирования.

После этого по окружности наружного диаметра строится модель круглого стержня длиной (2..3)D, используя меню «Вставка» «Бобышка» «Вытянуть». Затем, на цилиндрической поверхности стержня создаётся спиральная кривая с шагом равным шагу канавки сверла (необходимо учесть, что траектория канавки есть конусная спираль). Для построения спирали предварительно необходимо выбрать плоскость, в которой находится окружность основания круглого стержня. Выделив, эскиз этой окружности, или построив такую же новую окружность, выбираем «Спираль» в меню «Вставка» «Кривая». Задав параметры спирали, получаем «направление» винтовой канавки. Используя меню «Вставка» «Вырез» «По траектории»  строим канавку, где в качестве «Сечения элемента по траектории» выступает эскиз винтовой канавки, построенный в исходной секущей плоскости. Т.о. строится вырез по траектории спирали с профилем канавки (рис. 1.2).

Рисунок 1.2 Трёхмерная модель канавки сверла.

  1.  Построение трёхмерной модели фрезы.

Вначале необходимо провести ось вращения фрезы. Этот этап является очень важным с точки зрения соблюдения условий формообразования и оптимизации конструкции инструмента. Ее положение определяется следующими параметрами: m – межосевым расстоянием; - углом скрещивания осей заготовки и инструмента; - углом разворота профиля (рис. 2.1). В соответствии с существующими рекомендациями в первом приближении:

- зависит от выбираемого диаметра фрезы;

- принимается в пределах 25о … 45о; D – диаметр фрезы, принимается в пределах 75…100 мм.

Ось вращения фрезы должна пересекать проекцию оси сверла в центре канавки (рис.2.1). (Для удобства последующих построений на оси фрезы рекомендуется поставить точку).

Рисунок 2.1 Определение положения оси фрезы

Рисунок 2.2 Расположение оси фрезы

После определения положения оси фрезы через ее центр необходимо провести плоскость, пересекающую ось фрезы под прямым углом по направлению ее установки пересекающую тело сверла (рис. 2.3). Параметры установки в процессе проектирования могут быть изменены с целью оптимизации конструкции инструмента.

Далее, в выбранной плоскости необходимо создать секущую поверхность проходящую через трёхмерную модель Для этого создаётся образующая прямая и вытягивается в поверхность. (Все поверхности, для наглядности, рекомендуется делать полупрозрачными).

Затем, отрезаем часть модели до этой поверхности. Выделив плоскость среза, входим в эскиз. В эскизе проводим окружность с центром на оси фрезы, которая проецируется в точку, до касания с линией пересечения поверхности и профиля канавки сверла. Линию пересечения необходимо предварительно впечатать в эскиз (перед выходом из эскиза эту кривую надо удалить) (рис. 2.4). (Предварительно, рекомендуется войти в настройки и улучшить качество изображения).

Рисунок 2.3 Расположение секущей поверхности

Рисунок 2.4 Построение окружности профиля

Рисунок 2.5 Секущие поверхности

После построения всех окружностей, ранее скрытые окружности отображаются, а секущие поверхности скрываются.

Рисунок 2.6 Профилирующие окружности фрезы

Для построения профиля фрезы необходимо ввести секущую поверхность, которая проходит через ось вращения фрезы, предварительно скрыв твёрдое тело (рис. 2.7).

Рисунок 2.7 Поверхность сечения

В ней, далее, строится профиль фрезы (рис. 2.8). После чего, этот профиль копируется в другой файл и в нём создается объёмная модель (рис. 2.9).

Рисунок 2.8 Профиль фрезы

Рисунок 2.9 Модель фрезы и её профиль


Задание

Вариант

Диаметр сверла d, мм

Диаметр сердцевины на уровне поперечной кромки d , мм

Центральный угол канавки λ, град

Угол наклона винтовой линии канавки, град

Главный угол в плане φс, град

Межосевое расстояние, мм

1

25

0.2 d

90

15

59

50

2

25

0.3 d

105

30

65

75

3

25

0.4 d

80

45

70

100

4

10

0.2 d

90

15

59

50

5

10

0.3 d

105

30

65

75

6

10

0.4 d

80

45

70

100

7

15

0.2 d

90

15

59

50

8

15

0.3 d

105

30

65

75

9

15

0.4 d

80

45

70

100

10

40

0.2 d

90

15

59

50

11

40

0.3 d

105

30

65

75

12

40

0.4 d

80

45

70

100

13

20

0.2 d

90

15

59

50

14

20

0.3 d

105

30

65

75

15

20

0.4 d

80

45

70

100

16

30

0.2 d

90

15

59

50

17

25

0.2 d

90

25

59

50

18

25

0.3 d

90

25

59

50

19

50

0.4 d

100

15

70

90

20

30

0.2 d

90

15

59

50

21

50

0.3 d

105

30

65

75

22

30

0.4 d

80

45

70

90

23

12

0.2 d

90

35

59

40

24

10

0.2 d

85

25

59

40

25

22

0.3 d

90

25

59

45


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

2993. Изучение актов применения права 110.5 KB
  Реализация права - общецивилизованная основа и суть правопорядка. Право выступает в качестве высшей социальной ценности, но лишь тогда, когда его принципы и нормы воплощаются в жизнь, реализуются в действиях социального общения. В правовом...
2994. Федерализм в США 115.5 KB
  Одной отличительной, вполне очевидной особенностью американской правовой системы является тот факт, что она организована на федеральной основе. Федеральная система — это такая форма организации правительственной и правовой систем, при которой...
2995. Анализ деятельности коммерческого банка по данным бухгалтерского баланса 826 KB
  Введение денежного обращения, кредитования и банковских расчетов в экономике необходимо располагать оперативной и достоверной информацией о состоянии и движении денежных средств по счетам банковских организаций. Разносторон...
2996. Анализ федеральной программы реформирования государственной службы 142 KB
  Государственная служба появилась в системе социальных отношений как необходимое условие для нормальной жизнедеятельности общества и как средство обеспечения других видов социальной деятельности. Вопросы управления государственной службой вк...
2997. Анализ внешней среды организации на примере ОАО Теплоизоляция 312 KB
  Объект исследования: предприятие ОАО Теплоизоляция Цель работы: дать анализ микро- и макроокружения ОАО Теплоизоляция и влияния внешней среды на организацию работы предприятия. Методы исследования: сравнение, сопоставление, анализа оценки и обоб...
2998. Установление буржуазной республики в Англии 17 века 67.5 KB
  Ситуация в Англии после первой гражданской войны. Пленением короля и падением последних роялистских опорных пунктов в Уэльсе в марте 1647 года закончилась первая гражданская война. Победа над королём вызвала рост авторитета армии Оливера Кромвеля, к...
2999. Акционерные общества и их роль в экономике 93 KB
  Приватизация в России проводилась как стратегическое преобразование, посредством которого «ничейную» якобы и потому малоэффективную собственность следовало передать действенным и эффективным собственникам, а те, обретя «чувство хозяи...
3000. Американский монетаризм, М. Фридмен и его концепция 60.5 KB
  Монетаризм представляет собой одно из наиболее влиятельных течений в современной экономической науке, относящееся к неоклассическому направлению. Он рассматривает явления хозяйственной жизни преимущественно под углом зрения процессов, протекающих в ...
3001. Основные понятия астрономии 109 KB
  Ответы к зачёту по астрономии. 1) Астрономия изучает движение небесных тел, их природу, происхождение. 2) Вселенная – часть материального мира, которая доступна исследованию астрономическими средствами, соответствующими достигнутому уровню разв...