Глава 2. Моделирование круглого фасонного резца в Pro/Engineer

2.1. 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.

2.2. 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 10^ᴑ…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.)

t_max = 30 – 15 = 15 мм.

Определяем величину главной (вертикальной) составляющей силы резания (величина Р_z) по формуле (2.1.):

Р_z=р·L, (Н), (2.1.)

Р_z= 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	150	190	220	260	290	320	350	380

Определяем диаметр посадочного отверстия под оправку d_ᴑ, 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.)

d_о = 0,78·100^0,33·15000^0,25 = 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 d_о = 40 мм.

Далее определяем наруж­ный диаметр круглого фасонного резца D₁, мм по следующей формуле:

D₁ = d₀+2(t_max + a + e) (2.4.)

D₁ = 40 + 2·(15 + 4 + 16) = 110 мм

где d₀ ˗ диаметр посадочного отверстия резца, мм; t_max ˗ наибольшая глубина профиля детали, мм; а ˗ запас по длине передней грани фасонного резца для обеспечения - свободного схода стружки, a = 3…5 мм (возьмем а = 4 мм); 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)

h_о = 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.)

H_o = 55sin(20º + 10º) = 27,5, мм

Рис. 2.1. Схема к определению наружного диаметра круглого фасонного резца.