В. А. Гусев, В. С. Петровский, М. А. Померанцев

Кострома

КГТУ

2015

Оглавление

Введение …………………………………………………………………………3

Глава 1. Моделирование призматического фасонного резца

в Pro/Engineer………………………………………………………………… 7

1. Создание трехмерной модели детали……………………………………7

2. Определение габаритных размеров резца……………………………12

3. Построение заготовки призматического резца……………………….14

4. Построение фасонного профиля ………………………………………17

   1. Построение эскиза фасонного профиля………………………….17

   2. Вспомогательное построение…………………………………….19

5. Построение вспомогательных элементов……………………………..24

   1. Поднутрения………………………………………………………24

   2. Построение элементов крепления………………………………..25

   3. Построение крепежного отверстия, фасок и скруглений………28

6. Оформление чертежа призматического фасонного резца

в Pro/Engineer……………………………………………………………..31

2. Глава 2. Моделирование круглого фасонного резца в Pro/Engineer …..55

   1. Создание трехмерной модели детали………………………………….55

   2. Определение габаритных размеров резца……………………………55

   3. Построение заготовки круглого резца………………………………..58

   4. Построение фасонного профиля ………………………………………

      1. Построение эскиза фасонного профиля…………………………..61

      2. Вспомогательное построение……………………………………...61

   5. Построение вспомогательных элементов …………………………….69

      1. Поднутрения………………………………………………………69

      2. Построение базового посадочного отверстия…………………73

      3. Построение скруглений, фасок, сечения резца…………………77

      4. Построение крепежных отверстий………………………………81

   6. Оформление чертежа круглого фасонного резца в Pro/Engineer……84

   7. Список литература……………………………………………………109

Приложение 1. Варианты заданий для проектирования……………110

Приложение 2. Справочные данные по материалам ……………..

Введение

Фасонные резцы относятся к классу сложнорежущих однолезвийных инструментов и применяются при обработке деталей, имеющих сложный профиль поверхностей. Наибо­лее часто фасонные резцы используются для обработки де­талей типа тел вращения на токарных и револьверных станках, автоматах и полуавтоматах. Иногда их исполь­зуют на строгальных, долбежных или специальных станках при обработке фасонных поверхностей.

Фасонные резцы, применяемые в современном маши­ностроении, можно разделить на группы по различным признакам. Многообразие типов резцов обусловлено разнообразием формы и специфическими требованиями к обра­батываемым деталям, а также условиями обработки. Схема классификации фасонных резцов представлена на рис. 1.1. На рис. 1.2 представлены схемы, иллюстрирующие использование различных классов резцов при обработке деталей типа тел вращения.

В настоящее время в промышленности наиболее широкое применение находят призматические и круглые фасонные резцы, имеющие ось или базу крепления, параллельную оси детали (рис. 1.2 б, в, г, з). Поэто­му в настоящем пособии основное внимание уделяется рассмотрению именно этого типа резцов.

Призматический фасонный резец (рис. 1.2б) представляет собой призматическое тело, одна из боко­вых граней которого имеет фасонную поверхность, выпол­няющую роль задней поверхности. Крепятся призматиче­ские резцы в державках. Чаще всего применяется крепле­ние типа ласточкина хвоста. Призматические резцы обладают повышенной прочностью и жесткостью режущей части, высокой надежностью крепления, повышенной точностью работки. Кроме того, призматические резцы лучше отводят теплоту, проще в установке на станках по сравне­нию с круглыми резцами. Существенным недостатком этих резцов является невозможность обработки внутрен­них поверхностей вращения.

Круглый фасонный резец (рис. 1.2в) представляет собой тело вращения, снабженное угловым пазом для создания передней поверхности и отверстием или хвосто­виком для закрепления на державке. Эти резцы позволяют обрабатывать как наружные (рис. 1.2, д), так и внутренние поверхности (рис.1.2г), они более техноло­гичны в изготовлении, чем призматические, и допускают большое число переточек.

Рис. 1.1. Классификация фасонных резцов.

Рис. 1.2. Использование фасонных резцов для обработки деталей типа тел вращения:

а - стержневой; б – призматический для наружной обточки; в – круглый для наружной обточки; г – круглый для внутренней расточки; д – призматический тангенциальный; е – круглый с наклонным расположением оси; ж – призматический с наклонным расположением базы крепления

Преимущества фасонных резцов перед обычными резцами за­ключаются в том, что они обеспечивают:

1. высокую производительность, благодаря значительной экономии машинного и вспомогательного времени. Экономия машинного времени достигается сокращением пути резания, экономия вспомогательного времени обеспечивается простотой установки и наладки резца при его смене;

2. высокую точность получаемых осевых и диаметральных размеров, которая определяется точностью изготов­ления и установки резца;

3. идентичность формы изготовляемых деталей;

4. меньшее количество брака;

5. простоту заточки (заточка фасонных резцов осущест­вляется по передней поверхности);

6) высокую долговечность, которая достигается благодаря большому количеству допускаемых переточек.

Основные недостатки фасонных резцов обусловлены достаточно высокой сложностью их проектирования и из­готовления, высокой стоимостью и практически полным отсутствием универсальности. Фасонные резцы проектируются для обработки строго определенной поверхности конкретной детали, вследствие чего их применение экономически оправдано только в условиях крупносерийного и массового производства. Кроме того, фасонные резцы требуют точной и определенной установки на станке и не обеспечивают одинаковых условий для работы различных участков режущей кромки, что приводит ее к неравномерному износу.

Проектировочный расчет фасонных резцов заключается в профилировании резца, определении размеров тела вращения или призматического тела, на основе которого изготовляется резец, и назначении геометрических и конструктивных параметров инструмента. Большинство используемых при проектировании процедур основывается на методах аналитической геометрии. Следует отметить, что геометрические методы определения формы и размеров фа­сонного резца являются весьма универсальными, но достаточно трудоемкими.

Данное учебное пособие представляет собой руководство по проектированию призматических и круглых фа­сонных резцов, на базе современной CAD/CAM/CAE системы высокого уровня Pro/Engineer..

Pro/Engineer.– мощная система твердотельного моделирования, используемая для создания 3D моделей деталей и сборок. В процессе проектирования деталей могут быть задействованы также и другие модули Pro/Engineer, например чертежный модуль, модуль маршрутизации проводки, модуль листового железа, технологические модули и т.д. Pro/Engineer позволяет быстро создавать, редактировать и ориентировать модель с помощью интуитивного, Windows-стилизованного интерфейса. Важной составляющей интерфейса являются Навигатор папок и веб-браузер. В среде Pro/Engineer, возможен доступ к веб-ресурсам и режим совместной удаленной работы с другими инженерами-пользователями.