2. Назначение и расчет конструктивных и геометрических параметров

Конструктивные параметры круглого фасонного резца с односторон­ним креплением на оси приведены на рис. 3. Одностороннее крепление применяется при ширине резца В ≤ 30 мм. В противном случае использует­ся двустороннее крепление, при котором ось резца имеет две опоры. При этом не делают выточку диаметром dв длиной lв, в которой размещается го­ловка оси. Слева от заданной точки профиля на резце делают подрезку, служащую для облегчения работы отрезного резца. Правую сторону профи­ля резца делают длиннее «вылета» прутка на 2-3 мм для гарантированной фиксации точки 9 на профиле детали с учетом погрешности вылета прутка.

На правом торце резца располагается буртик с торцевыми зубьями, число которых z=32...34. Для обеспечения одинаковой ширины вершинных ленточек зубьев их фрезеруют с поднутрением под углом

где z - число зубьев на торце.

Диаметр посадочного отверстия - для резцов одностороннего крепления; - для резцов с двусторонним кре­плением, где - длина детали, мм; Pz- главная составляющая силы сопротивления резанию, Н. Составляющую Pz с достаточной для практики точностью можно рассчитать по формуле

где р_уд - сила резания, приходящаяся на единицу длины режущей кромки спроектированной на ось детали l_н.

Рассчитанный по приведенным формулам радиус посадочного отвер­стия округляют до стандартного значения.

Наружный диаметр резца (см. рис.3) рассчитывается по формуле

где f=0,4D - толщина стенки резца, мм;

е=3... 8мм — пространство для схода стружки;

- глубина профиля резца

Рассчитанный по приведенным формулам радиус посадочного отвер­стия округляют до стандартного значения.

Рис. 3 Конструктивные параметры круглого фасонного резца

Наружный диаметр резца (см. рис.3) рассчитывается по формуле

, где f=0,4D - толщина стенки резца, мм;

е=3... 8мм — пространство для схода стружки;

- глубина профиля резца

Расчетную величину диаметра d_а следует округлить до целого, кратно­го пяти.

Диаметр буртика с торцовыми зубьями

Диаметр выточки под головку оси

Длина выточки

Длина шлифованной части отверстия

1,=0,

Ширина резца

где 1П - ширина подрезки резца.

Алгоритм профилирования и расчета

1. Выбрать величину заднего угла в базовой точке резца. Для призматического резца угол α выбирается из диапазона 12... 15°, для дискового 10.. .12°.

2. Определить нормальный задний угол на конических участках(исключая фаски) по формуле

,

где - профильный угол конического участка;

- наружный и внутренний радиусы конического участка соот­ветственно;

lк - длина конического участка.

При невыполнении условия увеличить значение заднего угла .

3. В зависимости от свойств обрабатываемого материала заготовки вы­брать величину переднего угла (табл. 2).

Таблица 2

Зависимость переднего угла от обрабатываемого материала

Обрабаты­ваемый материал	Сталь (σв, МПа)			Чугун	Бронза, латунь	Алюминий, мельхиор
	500	500-800	800-1200
γ°	25	25...20	15...10	8...15	0-5	25-30

4. Определить наибольшую глубину исходного профиля детали по формуле

где — наименьший и наибольший диаметры детали соответственно.

5. Участок профиля детали с наименьшим радиусом, равным

принять за базовый. Остальной профиль детали разбить на i

участков и определить радиусы ri; каждого из них.

При определении профиля резца, необходимо пользоваться не номинальными размерами, а расчетными размерами детали, которые соответствуют серединам полей допусков с симметричными отклонениями. Напри­мер, диаметр заменяется на 24,8±0,1.

Аналогичным образом пересчитываются и линейные размеры детали.

6. Выбрать габаритные размеры резца в зависимости от глубины про­филя t_max (допуск по h14) и конструкцию крепежных элементов:

• для призматических резцов [1, с. 48], [2, с. 200], [3, с. 880]; допуски на размеры посадочных мест по h7, на диаметры измерительных роликов ±0,005 мм;

• для круглых резцов [2, с. 201], [3, с. 81]; наружный диаметр Da круг­лого резца округлить до величин, кратных 5мм; принять наружный радиус Ra=Da/2; назначить допуск посадочного отверстия по Н7.

Рассчитать указываемые в маркировке установочные и эксплуатаци­онные параметры:

- для призматических резцов — угол заточки

- для круглых резцов - смещение оси резца относительно линии цен­тров станка ; расстояние от плоскости передней грани до оси резца .

8. Для каждого из i-x участков рассчитать глубину профиля от базовой линии:

- в плоскости передней грани резца глубина профиля рассчитывается по формуле:

где

- в профильной плоскости (перпендикулярной к задней поверхности) глубина профиля hxi рассчитывается по формуле: для призматического резца ;

для дискового резца .

Величины линейных размеров вычислять с точностью до 0,001мм, углов — с точностью до l'.

9. Полученные результаты представлять в следующей табличной форме с учетом глубины исходного профиля детали в контролируемых точках (табл.3)

Таблица 3

Номер точки	ri	Hi	hpi	hxi
1
2

10. Определить отклонение фактической формы всех конических участков детали (за исключением фасок) от теоретической в средней точке этих участков (рис. 4,а). Для этого на каждом коническом участке рассчитать радиус средней точки С по формуле:

где r_min, r_max - меньший и больший радиусы конического участка детали соответственно.

11. Определить теоретическую глубину профиля в профильной плоскости резца для точки Ст по формулам п. 8, подставив вместо ri; значение rc (рис. 4,б).

Рис. 4

В профильной плоскости конический участок на резце аппроксимиру­ется прямой линией, соединяющей крайние точки участка, поэтому факти­ческая глубина на резце для точки Сф будет

где - глубины профиля для крайних точек конического участка, уже рассчитанные по п. 8.

Отклонение профиля на конических участках для точки С определя­ется по формуле:

12. Рассчитать корригированный радиус r_х в профильной плоскости резца для каждого дугового участка детали с радиусом г (рис. 5):

где l_r- ширина (или половина ширины при симметричном профиле) дуго­вого участка детали и резца;

f_r= hxБ - hxА - глубина дугового участка в профильной плоскости резца.

Значения hxБ и hxА рассчитываются по п.8 алгоритма :

Заметим, что формула справедлива и для несимметричных дуговых участков, т.е. когда участки АБ или БВ отсутствуют.

13. Принять меры по улучшению режущих свойств фасонного резца за счет изменения геометрии отдельных участков его режущих кромок. Для этого строится график изменения передних и задних углов по контуру резца (рис. 7) и находят точки, в которых эти углы недопустимо малы.

Рис. 5 Рис. 6

Необходимо отметить, что в точках, являющихся пересечением двух участков с различными углами касательной к режущей кромке, находятся два значения углов и такие точки имеют перепад.

Рис. 7

Для улучшения условий резания выполняют поднутрение на угол на участках, перпендикулярных оси резца, или фаски на криволинейных участках. При замене криволинейного участка дуги на прямолинейный угол рассчитывают по формуле:

где r - радиус дуги заменяющей окружности на данном участке;

- допустимая погрешность (обычно 0,75 допуска на профиль резца).

14. Спроектировать участок под отрезной резец (рис. 6). При отсутст­вии у детали фаски под углом принять . Рассчитать общую ширину резца L, округлив в большую сторону до значений стандартного ряда чисел, кратных 2 или 5 мм.