Особенности формирования технической документации для копировальных инструментов

УДК 621.91

ОСОБЕННОСТИ ФОРМИРОВАНИЯ ТЕХНИЧЕСКОЙ ДОКУМЕНТАЦИИ ДЛЯ КОПИРОВАЛЬНЫХ ИНСТРУМЕНТОВ

М.В. Ушаков, А.В. Доронин, Е.В. Сорокин

Рассмотрены вопросы обеспечения требуемой формы профиля стружечной канавки на всей длине рабочей части копировального инструмента. Описаны особенности формирования технической документации с учетом применения контрольных сечений.

Ключевые слова: контрольное сечение, стружечная канавка.

В настоящее время высокое развитие техники привело к использованию различных материалов типа пластических масс, изделия из которых получаются методом высокого давления. Изготавливаемые для этого пресс-формы обладают сложной формой и высоким качеством поверхности. Их изготовление ведется на станках с ЧПУ специальными копировальными фрезами, показанными на рис. 1.

Рис. 1. Конструкции концевых инструментов с винтовыми зубьями

Особенностью конструкции данных фрез является в основном их малые размеры, а также возможность изготовления из твердого сплава.

В большинстве случаев формирование режущей части ведется на специальных заточных станках с вышлифовыванием профиля по целому. Учитывая концевой характер инструмента, это приводит к определенным сложностям формирования зубьев особенно на торце фрезы.

При сложной форме торцовой части (радиус, сложная заточка) это ведет к формированию групповых зубьев, либо с уменьшением их до нулевого диаметра в точке вращения, либо формирование осевого выходного отверстия (рис. 2). Кроме этого, для повышения равномерности обработки и вывода стружки канавки выполняются винтовыми, а для шаровых фрез смещенными относительно оси, что связано с габаритами державки.

В тоже время согласно существующих рекомендаций рабочие чертежи (рис. 3), указанного типа инструмента, выполняются обычно, с заданием постоянными, как размеров зубьев, так и угла их наклона.

Данная рекомендация технологически не может быть выполнена для стружечной канавки из-за изменения радиуса фрезы.

Рис. 2. Расположение зубьев борфрезы

Отд. центр. А1 ГОСТ М034-74

123

А -А (5 : 1) О Б -Б (5 : 1) О

Рис. 3. Параметры сфероконической фрезы

Однако технический контроль при таком задании размеров стружечной канавки при приемке фрез упрощается и сводится к определению профиля зуба и его геометрических параметров только в одном сечении (рис. 3), что приводит к отсутствию его контроля вдоль всего зуба. Кроме этого контроль угла наклона стружечной канавки производится в плоскости касательно к образующей профиля, что затруднено при переменном угле наклона образующей фрезы.

Для создания определенности в области проектирования и контроля данных инструментов, необходимо чтобы параметры режущего зуба задавались бы вдоль всей образующей инструмента.

Следует отметить, что при этом значения переднего и заднего углов должны быть постоянными вдоль зубьев, а размеры канавки пропорциональны объему срезаемой стружки, снимаемой при вращении инструмента.

Учитывая, что размеры канавки задаются обычно перпендикулярно к образующей профиля инструмента, глубина ее в произвольном сечении равна:

= кк— с°8 Л/, гк

где Нк - глубина канавки фрезы в торцовом сечении максимального радиуса гк; г/ и Л - радиус вращения и угол давления в рассматриваемой точке образующей инструмента.

Остальные линейные размеры зуба в точке должны быть пропорциональны отношению .

Угол р наклона зуба хорошо отображается при малом угле наклона Л< 15°, что связано с достаточным постоянством точки контакта инструмента второго порядка с дном стружечной канавки (рис. 4).

Рис. 4. Расчетная схема определения траектории движения

шлифовального круга

При переходе к зоне профиля с резким изменением л точка контакта резко перемещается в вертикальном направлении по отношению к инст -рументу второго порядка, что приводит к необходимости корректировки

283

угла его установки, а так же и угла наклона зуба инструмента. Поэтому более рационально задавать угол наклона стружечной канавки в форме изменения осевого шага Рх.

Следует отметить, что обычно формирование угла наклона зуба совершается за счет установки инструмента второго порядка в координатной плоскости инструмента. При задании постоянного угла b наклона зуба в плоскости касательной к образующей рас его осевое значение может быть определено как

tg b k

tg Ь ас = arctg^^. ас cosh

При прохождении конечной точки образующий на оси Z (R/=0) угол давления п=90° и рас=90°, т.е. осевой шаг винтовой линии РХ=0.

Для непрерывного задания профиля режущей части зуба фрезы рекомендуется на чертеже в форме графиков относительно оси вращения (начало в сечении с максимальным диаметром) задавать параметры стружечной канавки в сечении, перпендикулярном к ее направлению (h и r), а также ее наклон относительно оси вращения в плоскости касательной к образующей поверхности фрезы (Ь) и осевой шаг канавки (Рх) (рис. 5).

Рис. 5. Задание профиля режущей части зуба фрезы на чертеже в форме графиков

284

Задание параметров стружечной канавки графиками не удобно для рабочего, и поэтому для упрощения чертежа можно ввести четыре сечения и отобразить параметры каждого сечения в таблице, как показано на рис. 6.

Рис. 6. Задание профиля режущей части зуба фрезы на чертеже

в виде таблицы

285

С учетом выше сказанного, можно сделать вывод, что для осуществления контроля профиля винтовой канавки в местах изменения производящей поверхности, ввиду изменения радиуса фрезы, необходимо ввести несколько контрольных сечений.

На рабочих чертежах рекомендуется в виде таблицы отражать для каждого контрольного сечения параметры стружечной канавки (h и r), а также ее наклон относительно оси вращения в плоскости касательной к образующей поверхности фрезы (b) и осевой шаг канавки (Рх).

Ушаков Михаил Витальевич, д-р техн. наук, проф., imstulgu@pochta.ru, Россия, Тула, Тульский государственный университет,

Доронин Андрей Васильевич, ведущий инженер, imsdaarambler.ru, Россия, Тула, АО «Энергострой»

Сорокин Евгений Владиславович, канд. техн. наук, доц., sev7107@rambler.ru, Россия, Тула, Тульский государственный университет

FEA TURES OF FORMA TION OF TECHNICAL DOCUMENTA TIONFOR COPY TOOLS

M. V. Ushakov, A. V. Doronin, E. V. Sorokin

The problems of ensuring the desired shape of the chip flute profile on the entire length of the working part of the copy tool. The peculiarities offorming of technical documentation based on the application control sections.

Key words: control section, chip groove.

Ushakov Michael Vitalevich, doctor of technical science, professor, imstulgu@pochta. ru, Russia, Tula, Tula State University,

Doronin Andrey Vasilyevich, lead engineer, imsdaaram bler. ru, Russia, Tula, AC «Energostroy»,

Sorokin Evgeniy Vladislavovich, candidate of technical science, docent, sev 710 7@rambler. ru, Russia, Tula, Tula State University