Юликов М.И. и др. Проектирование и производство режущего инструмента
Подождите немного. Документ загружается.
и от установки этого инструмента а процессе затылования. Наи-
более часто для окончательного затылования вершин зубьев ис-
пользуется цилиндрический круг, развернутый на угол X, равный
углу подъема у
т0
витков фрезы и установленный своей средней точ-
кой примерно на высоте линии центров (т. е. при с =» 0; см.
рис. 5.3).
Приведем алгоритм расчета угла % для случая затылования
периферией цилиндрического круга. Алгоритм получен на основа-
нии точного определения линии касания круга и вершин зубьев
фрезы из условия (2.10) (см. п. 2.2.2).
Должны быть известны (см. п. 3.3.5): d
o0
, z
1(
„ Р
к0
, Р
а
, k, z„,
а также наружный радиус круга R
uv
и его установочные пара-
метры с и к.
o» = p-fA,; Гоо = 0,5d
oO
;
" = -fe-; « = «~i £ = о + с; (5.11)
в = р = arctg
Р-^Гоо-И
8
;
v=Karct
25T^
;
© = v-p;
M -1 -
аш.
o^arctg
Mcos3L
f
hps
.
nJl
;
x„ Л4 — R
m
cos u; (5.12)
g
H
= с — i?
KP
sin и cos «V.;
r = Vxl +Vul E --arctg
M,
- M - a8;
»! — arctg [g/(M j cosl\,-|-p sin Щ
0
ад
= с —
R
KP
sin
Oj
cos
r
i =
JAMI+S^
Si -
arct
* foAi
)•
Ф=»в-»|, + В;
Д — sin X. (sin u — sta Uj); (5.14)
290
Пример расчета. Фреза для червячных колес, проектируемая
на базе архимедова червяка, т = 12 мм:
d
a0
= 160 мм; г
10
= 6; Р
х0
« 37,6991 мм; P
z0
« 760 мм;
k — 14 мм; г
0
» 8; i?
Kp
»== 50 мм; с « 0; Я, = 28,6106°.
Из (5.11): р — 36; р
к
— 120,9577; а <= 23,130608; 6 mm
- 0,24018 рад; у -> 73,8737
q
; v « 80,0055°; L - 131,2542 мм;
М - 128,7788.
Из (5.12): # = 10,0667°; г « 79,9177 мм; £ — 6,5092°.
Из (5.13): Мг « 123,2232; f>
x
= 10,4497°; г
х
« 74,4791; Ь «
= 6,1363°.
Из (5.14): <р - 0,2292 рад; А - —0,1575; % « 8°38'36*.
Из (5.10): % = 8°23'00
ч
.
Таким образом, разница расчетного н фактического углов я}>
составляет свыше 15', что приведет к погрешности базирования
шаблона и соответственно погрешности профиля фрезы свыше
0,1 мм. Такая величина намного превышает допуск на профиль
фрезы и поэтому недопустима.
Приведенный пример показывает, что для многозаходных фрез
при обычной установке затылующего круга (с — 0; Я = у^)
расчет ijj из (5.10) мбжет оказаться слишком неточным, поэтому,
особенно при автоматизированном проектировании, следует ис-
пользовать алгоритм (5.11)—(5.14).
Можно также использовать специальную установку круга,
при которой разница углов чр
р
и ф
ф
резко снижается. Анализ
показал, что в большинстве случаев для этого круг на затыловоч-
ном станке следует установить выше линии центров на оптималь-
ную величину с
0
, определяемую как
_Кир кг
0
(Р
х10
+ Р
гс
)
Например, для приведенных выше размеров фрезы и круга
и при установке круга на величину с
0
= 14,45 мм величина я))*,
рассчитанная из (5.11)—(5.14), имеет значение: ^
ф
— 8°22'40 .
В этом случае разница углов ^
ф
и tjj
p
составляет всего лишь 20",
т. е. погрешность уменьшается более чем в 40 раз.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Автоматизация проектио-конструкторских работ и технической под-
готовки производства в машиностроении/Под ред. О. И. Семенкова. Минск.
Вышейшая школа. 1976; Т. 1. 352 с; 1977; Т. 2. 334 с.
2. Автоматизированное проектирование металлорежущего инструмента/
В. А. Гречишников, Г. Н. Кирсанов, А. В. Катаев и др. М.: Мосстанкин,
1984. 109 с.
3. Автоматизированные системы технологической подготовки производства
в машиностроенни/Под ред. Г. К» Горанского. М.: Машиностроение, 1976.
240 с.
4. Баженов М. Ф.« Байчмаи С. Г., Карпачев Д. Г. Твердые сплавы: Спра-
вочник. М.: Металлургия, 1978. 184 с.
5. Введение в технику работы с таблицами решений: Пер. с нем./В. Фрай-
таг, В. Годе, X. Якоби и др. М-: Энергия, 1979. 88 с.
6. Геллер Ю. А. Инструментальные стали. М-: Металлургия, 1983. 527 с.
7. Горанский Г. К*, Бендерева Э. И. Технологическое проектирование
в комплексных автоматизированных системах подготовки производства. М.:
Машиностроение, 1981. 456 с.
8. Грановский Г. И. Кинематика резания. М.: Машгиз, 1948. 200 с.
9. Дабагяи А. В. Оптимальное проектирование машнн и сложных уст-
ройств. М-: Машиностроение, 1979. 280 с.
10. Колядии А. В., Ординарцев И> А., Сенькин Е. Н> Оптимизация кон-
струкции ступенчатых фрез//Стаики и инструмент, 1983, № 8. С. 27—29.
11. Лашнев С И-, ЮликовМ. И. Расчет и конструирование металлорежу-
щих инструментов с применением ЭВМ. М.: Машиностроение, 1975. 391 с.
12. Лашнев С И.» Юликов М. № Проектирование режущей части инстру-
мента с применением ЭВМ. М.: Машиностроение, 1980. 208 с.
13. Леонтьев В. А. Реализация математических моделей на ЭВМ (статисти-
ческие н оптимизационные проблемы). М.: Энергия, 1981. 176 с.
14. Методы поиска новых технических решений/Под ред. А И. Половин-
кина. Йошкар-Ола: Марнйск. киижн- изд-во, 1976. 192 с.
15. Норенков И* П. Введение в автоматизированное проектирование техни-
ческих устройств и систем. М.: Высшая школа, 1986. 304 с.
16. Общеотраслевые руководящие методические материалы по созданию
систем автоматизированного проектирования (САПР). М>: Статистика, 1980.
119 с.
17. Ординарцев И* А., Филиппов Г. В. Автоматизации производства режу-
щего инструмента. Л-: Машиностроение, 1972. 264 с.
18. Основные положения и рекомендации по проектированию и изготовле-
нию металлорежущего инструмента н условиях единичного и мелкосерийного
производства/В. А. Гречишников, В. Ф. Орлов. Ю* Е. Петухов и др. М.:
НИАТ, 1984. 41 с.
19. Палей М. И< Технология производства металлорежущих инструментов.
М.: Машиностроение, 1982. 256 с.
20. Применение ЭВМ в технологической подготовке серийного производ-
ства/С П. Митрофанов в др. М.: Машиностроение, 1981, 278 с.
292
21. Резание металлов/Г. И. Грановский, П. П. Трудов, В. А. Крнвоухов
и др. М.: Машгиз, 1954. 472 с.
22. Родии П. Р. Металлорежущие инструменты. Киев: Вища школа, 1974.
399 с.
23. Семенченко И. И.у Матюшин В. М., Сахаров Г. Н- Проектирование
металлорежущих инструментов. М.: Машгиз, 1963. 949 с.
24. Технология изготовления режущего инструмента/Барсов А. И. и др.
М.: Машиностроение, 1979. 136 с.
25. Типаж металлорежущего инструмента на 1981—1985 гг. М-: НИИмаш,
1980. 445 с.
26. Филиппов Г. В. Режущий инструмент. Л.: Машиностроение, 1981.
392 с.
27. Холл А. Опыт методологии для снстемотехннкн/Пер. о англ. М.: Сов.
радио, 1975. 448 с.
28. Цветков В. Д. Снстемно-структурное моделирование и автоматизация
проектирования технологических процессов. Минск: Наука и техника, 1979.
261 с.
29. Цепков А. В. Профилирование затылованных инструментов. М-: Ма-
шиностроение, 1979. 150 с.
30. Чернов Л. Б. Основы методологии проектирования машнн. М.: Маши-
ностроение, 1978. 148 с.
31. Эшби У. Росс. Введение в кибернетику. М.: Изд-во нн. лит., 1959.
432 с.
32. Юликов М. И. Автоматизация проектирования режущего инструмента.
М.: ВЗМИ. 1982. 94 с.
33. Ярмош Н. А. Информационное обеспечение процессов проектирования.
Минск: Наука и техника, 1975. 262 с.
ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение ......... ..... 9
1. Общие положения проектирования технических систем
1.1. Характеристики технических систем Б
1.2. Блочно-нерархическнй принцип расчленения сложных систем и про-
цесса их проектирования 6
1.3. Классификация объектов проектирования и их параметров 7
1.4. Схема процесса проектирования в пределах данного этапа (уровня) 10
1.5. Особенности решения задач синтеза 10
1.6. Особенности решения задач анализа 13
1.7. Оптимизация решений при проектировании технических объектов 13
2. Система проектирования режущего инструмента
2.1. Общая характеристика СПРИ 17
2.2. Кинематика формообразования — основа образования видов и про-
филирования РИ 24
2.2.1. Кинематика формообрааоваиия — основа образования видов РИ 24
2.2.2. Кинематика формообразования — основа профилирования
РИ 40
2.3. Кинематика срезания припуска — основа образования типов РИ 48
2.4. Основные закоиомериости конструирования РИ 58
2.4.1. Выбор схемы конструкции РИ 59
2.4.2. Расчетная часть третьего этапа системы проектирования РИ 60
2.4.2.1. Исходные данные (блок /). . 60
2.4.2.2. Расчет дополнительных исходных данных (блок 2) 61
2.4.2.3. Выбор инструментальных материалов (блок 3) 61
2.4.2.4. Выбор геометрических параметров режущей части инстру-
ментов (блои 4, см. рис. 1.1) 77
2.4.2.5. Определение размеров рабочей части инструмента, чис-
ла и размеров вубьев и стружечных канавок (блоки
5—7) 87
2.4.2.6. Определение размеров механизма крепления режущей части
(блои 8) 100
2.4.2.7. Определение параметров механизма регулирования режущей
части (блои Р) 102
2.4.2.8. Профилирование РИ (блои 10) 104
2.4.2.9. Определение параметров схемы срезания припуска и геоме-
трических параметров в процессе резания (блоки И и 12) 125
2.4.2.10. Определение размеров крепежно-присоединительной части
ё
лок 13) 125
пределение размеров центрирующе-направляющей части
инструмента (блок 14) 128
294
2.4.2.12. Определение недостающих размеров (блок 15), назначение
допусков и технических условий (блок 16) 130
2.4.2.13. Отработка конструкции РИ на технологичность 131
3. Автоматизация проектирования РИ
3.1. Организация работ по автоматизации проектирования и расчет РИ 132
3.2. Построение алгоритмов автоматизированного расчета РИ 139
3.2.1. Алгоритмы и их свойства 139
3.2.2. Способы изложения алгоритмов 139
3.2.3. Два метода определения параметров и характеристик конструк-
ций РИ 143
3.2.4. Информационное обеспечение САПРИ 146
3.2.5. Программное и техническое обеспечение САПРИ 148
3.2.6. Ввод в действие САПРИ 149
3.3. Расчет отдельных видов РИ с использованием ЭВМ 150
3.3.1. Поиск типоразмера РИ 151
3.3.2. Выбор и оптимизация геометрических параметров зенкера . . . 157
3.3.3. Расчет радиальных фасонных резцов 162
3.3.4. Расчет протяжек 173
3.3.4.1. Особенности работы и классификация протяжек 173
3.3.4.2. Расчет режущей части круглой протяжки с групповой схе-
мой срезания припуска (блоки 5—7 СПРИ, рнс. 1.1) . . . 175
3.3.5. Расчет червячных фрез для нарезании эвольвентных цилин-
дрических колес 183
3.3.5.1. Исходные данные 183
3.3.5.2. Выбор марки инструментального материала (ИМ).... 184
3.3.5.3. Выбор геометрических параметров 189
3.3.5.4. Профилирование червячных фрез 194
4. Современное производство режущего инструмента
4.1. Особенности технологии производства РИ 202
4.2. Технологическая характеристика основных этапов изготовления РИ 204
4.2.1. Этапы изготовления 204
4.2.2. Методы получения заготовок 205
4.2.3. Сварка, пайка, склеивание 206
4.2.4. Основные формообразующие операции 212
4.2.5. Термическая и химико-термическая обработка 212
4.2.6. Затачивание 213
4.2.7. Контроль параметров 215
4.3. Характеристика маршрутно-операциоиных технологических процес-
сов некоторых видов РИ 223
4.4. Автоматизация технологической подготовки производства РИ . . . 238
4.5. Основные направления развития технологии изготовления РИ . . . 245
5. Приложения
Приложение 1. Коды обрабатываемых материалов (ОМ) 252
Приложение 2. Технологические свойства быстрорежущих сталей . . . 256
Приложение 3. Группы инструментальных материалов (ИМ) для раз-
личных условий обработки 261
Приложение 4. Группы инструментальных материалов (ИМ) для раз-
личных обрабатываемых материалов (ОМ) 264
Приложение 5. Выбор марок ИМ (сталей) для разверток 265
Приложение 6. Выбор марок ИМ (твердого сплава) для торцовых фрез 266
Приложение 7. Численные соотношения геометрических параметров
инструментов,
0
267
Приложение 8. Примеры расчетов с использованием ЭВМ профиля фа-
сонных резцов 276
295
Приложение 9. Профиль дискового шлифовального круга- для затылова-
ния червячных фрез, нарезающих колеса Новикова 277
Приложение 10. Алгоритмы и примеры расчета профиля дисковых фрез
с полукруглым профилем 280
Приложение 11. Расчет и оптимизация профиля дискового инструмента
для обработки архимедовых червяков 284
Приложение 12. Профиль основных червяков фрез для эвольвентных
колес модуля 1—4 мм. 286
Приложение 13. Алгоритм и примеры расчета угла наклона зубьев
червячной фрезы 289
Список литературы 292
ПРОИЗВОДСТВЕННОЕ ИЗДАНИЕ
Михаил Иванович ЮЛИКОВ, Борис Иванович ГОРБУНОВ»
Николай Викторович КОЛЕСОВ
ПРОЕКТИРОВАНИЕ И ПРОИЗВОДСТВО РЕЖУЩЕГО
ИНСТРУМЕНТА
Редактор Г. Н. Лыскова
Художественный редактор С. С. Водчиц
Переплет художника К- К. Федорова
Технический редактор Т. И. Андреева
Корректоры: О. Ю. Сады/сова, Л. Л. Шабашова
ИБ № 4652
Сдано в набор 16.D2.87. Подписано в печать 81.05.87. Т-04679.
Формат 60Х90*/ц. Бумага офсетная tb S. Гарнитура литературная.
Печать офсетная. Усл. печ. л. 18,5. Усл. кр.-отт. 18,5. Уч.-изд. л. 20.05.
Тираж 10000 экз. Заказ 44. Цена 1 р. 30 к.
Ордена Трудового Красного Знаменн издательство «Машиностроение».
107076, Москва, Стромынский пер., 4
Ленинградская типография Хй 6 ордена Трудового Красного Знамени
Ленинградского объединении «Техническая книга» им. Евгении Соколовой
Союзполнграфпрома при Государственном комитете СССР
по делам издательств, полиграфии н книжной торговли.
193144, г. Ленинград, ул. Монсеенко, 10.