Связи в информационно-справочной системе режущего инструмента

 

Технической реализацией информационно-справочной системы режущего инструмента является банк данных, под которым понимается совокупность системы управления базами данных и самих баз данных. Их задачей является поиск необходимой информации по определенным критериям. Основными требованиями к банку данных являются полнота, целостность, минимальная избыточность, быстрый доступ к информации, а также защита от несанкционированного доступа. Он должен содержать сведения, позволяющие осуществить поиск и выбор режущих инструментов с учетом параметров точности, жесткости и виброустойчивости, а также существенных, с точки зрения пользователя информационно-справочной системы, параметров режущей части инструмента. На рис. 5.7 приведена укрупненная структура информационно-справочной системы режущего инструмента.

Рис. 6.6. Укрупненная структура информационно-справочной системы

Формированию информационно-справочной системы режущего инструмента предшествует анализ видов поверхностей деталей и установление связи между видами элементарных поверхностей деталей и режущих инструментов, которые могут их обработать. Связь между видами элементарных поверхностей деталей и видами инструмента представлена в таблице 6.1.

Таблица 6.1

Связи между видами элементарных поверхностей и режущим инструментом

Форма поверхности	Вид режущего инструмента
Плоскость	Фреза, резец, абразивный инструмент
Цилиндрическая поверхность (наружная и внутренняя)	Резец, протяжка круговая, развертка, сверло, зенкер
Конус (наружный и внутренний)	Резец, зенковка
Резьба (наружная и внутренняя)	Резец, фреза, плашка, метчик, резьбонакатная головка
Сферическая поверхность	Фреза
Эвольвентная поверхность (наружная и внутренняя)	Долбяк, фреза, шлицевая протяжка
Фасонная поверхность	Фреза, фасонный резец

Поля таблицы:

· форма поверхности - текстовое поле, содержащее тип обрабатываемой поверхности;

· вид режущего инструмента - текстовое поле, содержащее обозначение одного или нескольких видов инструментов, какими можно обрабатывать поверхность соответствующего типа.

Первая таблица является внутренней. Пользователь работает с таблицей Cutting tool, содержащей все основные данные информационно-справочной системы.

Таблица Cutting tool содержит информацию о режущем инструменте, его существенных характеристиках. Она имеет две части: постоянную и переменную. В постоянной части содержится информация о геометрических параметрах режущей части инструмента, в переменной - о габаритных параметрах режущих инструментов, которые для разных инструментов различны. Постоянная часть таблицы присутствует в любой ветке дерева режущего инструмента, переменная часть таблицы зависит от вида конкретного режущего инструмента. В таблице 6.2 приведен вид обобщенной таблицы существенных характеристик режущего инструмента.

Таблица 6.2

Существенные характеристики режущего инструмента

Обозначение

Материал режущей части

Материал корпуса

Поля таблицы

Обозначение - содержащее обозначение режущего инструмента. Пользователь может записывать в него либо обозначение, соответствующее государственному стандарту, либо обозначение, которое принято на предприятии, а также могут быть применены оба варианта обозначений режущего инструмента;

-числовое поле, содержащее значение переднего угла;

- числовое поле, содержащее значение главного заднего угла;

- числовое поле, содержащее значение вспомогательного заднего угла;

- числовое поле, содержащее значение главного угла в плане;

- числовое поле, содержащее значение вспомогательного угла в плане;

- числовое поле, содержащее значение угла наклона винтовой линии;

- числовое поле, содержащее значение угла наклона главной режущей кромки;

Материал режущей части - текстовое поле, содержащее обозначение инструментального материала;

Материал корпуса - текстовое поле, содержащее обозначение материала, применяемого в корпусах сборных и составных режущих инструментов, хвостовиках и так далее;

Остальные числовые поля содержат габаритные размеры режущего инструмента.

Для каждого конкретного вида режущего инструмента таблица формируется удалением лишних параметров из переменной части таблицы. У каждого режущего инструмента есть множество параметров, которые имеют значение для инструментального производства. Для пользователей режущего инструмента существенными параметрами являются геометрические параметры режущей части инструмента, как передний, главный и вспомогательный задние углы и углы в плане, а также габаритные размеры и число лезвий инструмента. Размеры различного рода фасок, выточек и канавок не являются существенными и поэтому на эскизах и в полях информационно-справочной системы они не приводятся. Так, например, для различного рода концевых фрез существенными являются наружный диаметр, угол наклона винтовой линии, общая длина инструмента, длина режущей части, материал режущей части инструмента и материал хвостовика. Вид хвостовика указывается в заголовке, либо может быть вынесен в поле базы данных инструмента.

Наиболее существенной характеристикой дисковых режущих инструментов, используемых для обработки винтовых поверхностей деталей, является профиль образующей исходной инструментальной поверхности.

Для описания профиля в информационно-справочной системе необходимо проанализировать ее графический образ, представленный на чертеже.

Профиль режущей части фрезы представляет собой сложную кривую, описать которую одним аналитическим выражением не представляется возможным, поэтому его необходимо разбить на элементарные участки, которые описываются своим аналитическим выражением. Как правило, элементарные участки представляют собой либо отрезок прямой, либо дугу окружности. Наиболее общим случаем дисковой фрезы является двухугловая фреза. Исходными данными для ее математического описания являются диаметр ; ширина ; радиус дуги при вершине ; расстояние от оси до торца фрезы со стороны которого будет обрабатываться винтовая поверхность изделия; углы наклона прямолинейных участков профиля режущей части и (рис. 6.7).

Первый участок (отрезок прямой между точками 1 и 2):

или

где – соответствующие координаты точек начала 1 и конца 2 первого участка.

Рис. 6.7. Геометрическая модель профиля двухугловой фрезы

(6.11)

Второй участок (дуга окружности между точками 2 и 3):

(6.12)

где – координаты точки центра дуги окружности.

Третий участок (отрезок прямой между точками 3 и 4):

где – соответствующие координаты точек начала 3 и конца 4 третьего участка.

Для хранения информации о профиле образующей исходной инструментальной поверхности фрезы в информационно-справочную систему нужно занести его математическое описание, что можно выполнить отображением каждого элементарного участка в виде соответствующих математических функций или уравнений:

- если прямолинейный участок образующей профиля;

- если криволинейный участок образующей профиля, где ; ; . Очевидно, что для представления дуги окружности достаточно в информационно-справочную систему внести координаты точек начала и конца участка, координаты центра и радиус окружности.

В некоторых случаях профиль образующей исходной инструментальной поверхности представлен как массив принадлежащих ему точек. Соответственно элементарным участком в данном случае примитивом будет точка.

Функции (6.11) и (6.12) можно представить в виде выражения

где – соответствующие координаты точек начала и конца элементарного участка. В информационно-справочную систему достаточно занести только координаты точек начала и конца участка.

Таким образом, обобщенные характеристики профиля образующей исходной инструментальной поверхности можно представить в следующем виде (таблица 5.3).

Таблица. 5.3.

Обобщенные характеристики исходной инструментальной поверхности

№ участка

Тип участка

Поля таблицы:

· № участка – числовое поле, содержащее порядковый номер участка. Нумерация производится, начиная с участка примыкающего к базовому торцу режущего инструмента и далее, в порядке примыкания участков друг к другу;

· тип участка – числовое поле, содержащее обозначение соответствующего элементарного участка: 0 – точка; 1 – отрезок прямой; 2 – дуга окружности;

· - числовые поля, содержащие соответствующие координаты точек начала и конца участка;

· - числовые поля, содержащие координаты центра дуги окружности;

· - числовое поле, содержащее радиус дуги окружности.

В зависимости от типа участка заполняются соответствующие поля: 1 - ; 2 – заполняются все поля.

В связи с тем, что классификация режущих инструментов находится в постоянном развитии, необходимо гибкое программное обеспечение, за счет разработки функций, позволяющих создавать, сохранять, читать и изменять дерево классификации в файле.