Проектирование в Катии резца

Пример выполнения домашнего задания №1.

Проектирование токарного проходного прямого резца.

ГОСТ 18869-73

Номер 2100-0565

Резец — режущий инструмент, предназначен для обработки деталей различных размеров, форм, точности и материалов. Является основным инструментом, применяемым при токарных, строгальных и долбёжных работах.

Элементы токарного резца:

• рабочая часть,

• державка.

Рабочую часть резца образуют:

• передняя поверхность – поверхность, по которой сходит стружка,

• главная задняя поверхность – поверхность, обращенная к поверхности резания на заготовке,

• вспомогательная задняя поверхность – поверхность, обращенная к обработанной поверхности заготовки,

• главная режущая кромка – линия пересечения передней и главной задней поверхности,

• вспомогательная режущая кромка - линия пересечения передней и вспомогательной задней поверхности,

• вершина резца – точка пересечения главной и вспомогательной режущих кромок.

Углы резца и их назначения

Для определения углов резца установлены следующие плоскости:

• Плоскость резания — плоскость, касательная к поверхности резания и проходящая через главную режущую кромку.

• Основная плоскость — плоскость, параллельная направлениям подач (продольной и поперечной).

• Главная секущая плоскость — плоскость, перпендикулярная проекции главной режущей кромки на основную плоскость.

• Вспомогательная секущая плоскость — плоскость, перпендикулярная проекции вспомогательной режущей кромки на основную плоскость.

Главные углы измеряются в главной секущей плоскости. Сумма углов α+β+γ=90°.

• Главный задний угол α — угол между главной задней поверхностью резца и плоскостью резания. Служит для уменьшения трения между задней поверхностью резца и деталью. С увеличением заднего угла шероховатость обработанной поверхности уменьшается, но при большом заднем угле резец может сломаться. Следовательно, чем мягче металл, тем больше должен быть угол.

• Угол заострения β — угол между передней и главной задней поверхностью резца. Влияет на прочность резца, которая повышается с увеличением угла.

• Главный передний угол γ — угол между передней поверхностью резца и плоскостью, перпендикулярной плоскости резания, проведённой через главную режущую кромку. Служит для уменьшения деформации срезаемого слоя. С увеличением переднего угла облегчается врезание резца в металл, уменьшается сила резания и расход мощности. Резцы с отрицательным γ применяют для обдирочных работ с ударной нагрузкой. Преимущество таких резцов на обдирочных работах заключается в том, что удары воспринимаются не режущей кромкой, а всей передней поверхностью.

• Угол резания δ=α+β.

Вспомогательные углы измеряются во вспомогательной секущей плоскости.

• Вспомогательный задний угол α₁ — угол между вспомогательной задней поверхностью резца и плоскостью, проходящей через его вспомогательную режущую кромку перпендикулярно основной плоскости.

• Вспомогательный передний угол γ₁ — угол между передней поверхностью резца и плоскостью, перпендикулярной плоскости резания, проведённой через вспомогательную режущую кромку

• Вспомогательный угол заострения β₁ — угол между передней и вспомогательной задней плоскостью резца.

• Вспомогательный угол резания δ₁=α₁+β₁.

Углы в плане измеряются в основной плоскости. Сумма углов φ+φ₁+ε=180°.

• Главный угол в плане φ — угол между проекцией главной режущей кромки резца на основную плоскость и направлением его подачи. Влияет на стойкость резца и скорость резания. Чем меньше φ, тем выше его стойкость и допускаемая скорость резания. Однако при этом возрастает радиальная сила резания, что может привести к нежелательным вибрациям.

• Вспомогательный угол в плане φ₁ — угол между проекцией вспомогательной режущей кромки резца на основную плоскость и направлением его подачи. Влияет на чистоту обработанной поверхности. С уменьшением φ₁ улучшается чистота поверхности, но возрастает сила трения.

• Угол при вершине в плане ε — угол между проекциями главной и вспомогательной режущей кромкой резца на основную плоскость. Влияет на прочность резца, которая повышается с увеличением угла.

Угол наклона главной режущей кромки измеряется в плоскости, проходящей через главную режущую кромку перпендикулярно к основной плоскости.

• Угол наклона главной режущей кромки λ — угол между главной режущей кромкой и плоскостью, проведенной через вершину резца параллельно основной плоскости. Влияет на направление схода стружки.

Исходные данные:

Сечение резца: H*B=25*16

Длина: L=140

Длина до сварочного шва l=50

при m=9

Длина гнезда под пластину: K=12

Передний угол: =16

Главный задний угол:

Вспомогательный задний угол :=10

Построение модели инструмента в Catia.

1 . Построение державки.

Строим квадрат с размерами H*B=25*16

Выдавливаем прямоугольник длиной L=140мм

2. Построение рабочей части.

1) Первоначальное задание положения вершины.

На передней грани призмы создаем точку (будущая вершина резца) на расстоянии m=9мм от боковой стороны державки

2) Задание углов в плане.

В плоскости xy (на верхней поверхности державки - на основной плоскости) создаем «Эскиз», проецируем боковые стороны призмы и вычерчиваем профиль резца с углами в плане и =10.

Выходим из «Эскиза» и выдавливаем начерченный профиль.

3) Создаем точку А – действительную вершину инструмента - на пересечении главной и вспомогательной задних поверхностях (с пока что нулевыми задними углами) на расстоянии 3-5 мм от первоначальной вершины резца. Это делается для того, чтобы была возможность проектировать резцы с широким варьированием углов гамма и лямбда.

4) Определяем положение главной режущей кромки.

На главной задней поверхности создаем «Эскиз» и проецируем точку А. Затем через нее проводим прямую – главную режущую кромку, угол между кромкой и ее проекцией на основную плоскость будет = 0(по ГОСТ) и выходим из«Эскиза».

5) Определяем положение передней поверхности.

Строим плоскость перпендикулярную проекции главной режущей кромки на основную плоскость и проходящую через точку А.

Создаем в этой плоскости «Эскиз» и проецируем точку А. Затем через нее проводим прямую – проекцию передней поверхности в главной секущей плоскости, угол её наклона относительно основной плоскости будет = 16°. Выходим из «Эскиза».

Строим новую плоскость через 2 созданные линии.

6) Построение передней поверхности.

Создаем «Эскиз»в получившейся плоскости и вычерчиваем контур передней поверхности (с «запасом»).

Выходим из «Эскиза» и выдавливаем контур.

7) Задание главной задней поверхности.

Для создания заднего угла сделаем уклон (draft definition):

- плоскость,которую мы хотим наклонить (faces) - главная задняя поверхность,

- нейтральный элемент (neutral) - передняя поверхность

- направление разъема (selection) - ось z

8) Задание вспомогательной задней поверхности.

Для создания заднего угла =10° сделаем уклон (draft definition):

- плоскость,которую мы хотим наклонить (faces) - вспомогательная задняя поверхность,

- нейтральный элемент (neutral) - передняя поверхность

- направление разъема (selection) - ось z

8) Cоздаём фаски на державке резца по 1*45.

И скругление.

Конечный результат.

Резец проходной 2100-0565 ГОСТ 18869-73.