CC BY
39
№1
2008
ПОДГОТОВКА ИСХОДНЫХ ДАННЫХ ДЛЯ ГРАФИЧЕСКОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПРОФИЛЯ ЗУБА ДИСКОВОЙ ФРЕЗЫ ДЛЯ КАНАВКИ СВЕРЛА В УЧЕБНЫХ ПРОЕКТАХ ПО РЕЖУЩЕМУ ИНСТРУМЕНТУ
Доц. Н. П. МАЛЕБСКИЙ, канд. техн. наук, доц. Б, Д ДАНИЛЕНКО
Приводится порядок и формулы для расчета исходных данных для графического определения профиля зуба дисковой фрезы, образующей винтовые канавки на спиральных сверлах. Приводимые данные могут быть использованы для выполнения курсового проекта по проектированию специальных видов режущего инструмента.
Procedure andformulae for the graphic analysis of a tooth for the disk milling cutterforming helical graves on spiral drills. Data are used by students in their project on cutting tools.
При выполнении учебного курсового проекта по проектированию специальных видов режущего инструмента на кафедре инструментальной техники и технологий МГТУ им. Н. Э. Баумана студенты графическим методом определяют профиль зуба дисковой фрезы для получения винтовой канавки спирального сверла. Исходными данными для профилирования являются основные конструктивные параметры сверла, показанные на рис. 1: диаметр сверла ¿/5 диаметр сердцевины сверла и угол наклона винтовых канавок со.
В соответствии с методом профилирования, разработанным в МГТУ им. Н. Э. Баумана, винтовая поверхность канавки сверла задается двумя образующими прямыми [1]. Метод позволяет определить профиль дискового инструмента (фасонная фреза, профилированный абразивный круг) для точного образования стружечной канавки. Предложенный метод задания профиля винтовых стружечных канавок двумя образующими прямыми показан на рис. 2. Плоскость Мкасается цилиндра сердцевины сверла с1с по прямой К—-Л*. В плоскости М под углами (р 4 и фд заданы главная образующая (прямая а0 к0) и вспомогательная образующая (прямая к0 Ь0). При вращении плоскости М вокруг вертикальной оси 2 с равномерной скоростью и одновременным перемещеием образующих в плоскости М с постоянным винтовым параметром р образуется винтовая стружечная канавка (рис. 2). Винтовой параметрр представляет собой отношение шага винтовой поверхности канавок Я к углу поворота 2тс:
Рис. 1
№ 1
2008
Н nd d
р- —; Н =-, т- е- -
2 к tgco 2tgco
При сложении двух указанных движений любая точка образующих описывает винтовую линию с постоянным шагом Н. Так, точки а0 и Ь() опишут винтовые линии, расположенные на наружном цилиндре сверла, а точка к0 - винтовую линию на цилиндре сердцевины.
Для построения профиля канавки сверла необходимо знать положение главной образующей а0 характеризуемое углом ц>А, и положение вспомогательной образующей прямой к0 ¿0, характеризуемое углом (рис. 2).
п
Рис.2
Положение главной образующей определяется необходимостью получения формы главного режущего лезвия, максимально близкой к прямолинейной, поэтому угол (р 4 в первом приближении принимается равным главному углу в плане ср сверла (рис. 1). У сверл стандартной конструкции этот угол обычно равен 59° (так как угол при вершине 2 ф= 118°).
Величину угла <рв рассчитывают исходя из конструктивных параметров сверла, определяемых ГОСТом и показанных на рис. 1. Расчетная схема для его определения приведена на рис.3. На рис. 3, б условно показано торцовое сечение сверла Т—Т (рис. 1).
Плоскость М, в которой расположены образующие прямые, проецируется в виде прямой а{) b 9 а расположение образующих в плоскости Мпоказано на рис. 3, а.
№1
2008
Угол фд определяется по формуле <р
в
аг«"
С
град. В этой формуле угол 9
в
задан в радианах, а если 8В задан в градусах, то
57 3С (рй = ап^ —— град.
р9
(1)
В
где С = 0,5^2-<2;
а
р
здесь хк
2/£Со'
0^ = 90
о
хв -9,. (рис. 3,6) х
в
центральный угол, характеризующий размер стружечной канавки в торцевом
сечении (рис. 3, б), хА = 90° -Э/ -0Л; 0. = агсэт
/ л \
а
\ й У
; е
.-4
57,ЗС
, град.
Рис. з
Для стандартных сверл угол хк несколько увеличивается с увеличением диаметра сверла, но изменяется в достаточно узких пределах: 97°...102°. Расчет точных значений угла хк и угла х , характеризующего центральный угол, стягивающий зуб сверла, достаточно сложен, поэтому при подготовке исходных данных для расчета угла ф5 в студенческих
проектах угол хк можно в первом приближении принимать равным 1^=100°. Тогда
Эя = 90° + х - 1К - 9, = 90° -100° + 90° - 0. - 9 л-6, = 80° - 29у - 6л, град (2)
После подстановки в формулу (2) всех параметров окончательно получаем:
/ _7 \
о
вв = 80'-гагсвт
V ^ )
57,ЗС
? ,град.
РЧЧл
В студенческих проектах вместо стандартных значений конструктивных параметров
№1
2008
сверла, рекомендованных ГОСТом 4010-77, допускается использовать значения этих параметров, подсчитанные по приближенным эмпирическим формулам в зависимости от диаметра сверла диаметр сердцевины с1с = 0,1 б^/0,% мм; угол наклона винтовых канавок 0) - 24,4¿/°'07, град.
После определения угла по формуле (1) можно приступать к графическому определению профиля зуба дискового инструмента второго порядка*.
»
Н. П. М а л е в с к и й
во МГТУ им. Н. Э. Баумана.
Расчет профиля винтовых канавок спиральных сверл. Учебное пособие. М.: Изд М., 1977— 17 с.
