Корригирование профиля

 

Задачей при проектировании фасонного резца, является определение таких размеров и форм его профиля, которые при проектируемых углах его заточки и установки создавали бы на обрабатываемой детали профиль, заданный ее чертежом. Связанные с этим расчеты называются обычно коррекционными или просто корригированием профиля фасонного резца.

При использовании фасонных резцов для токарной наружной (рисунок 23) и внутренней (рисунок 24) обработок или для строгания (рисунок 25) размеры глубины их профиля Т, измеряемые у призматических резцов в сечениях, нормальных к их задним граням, а у круглых — в радиальных сечениях должны создавать на детали заданные чертежом размеры глубины профиля t, измеряемые в ее диаметральном или нормальном сечении. Размеры профиля детали образуются в передней плоскости резца и непосредственно зависят от измеренных в этой плоскости размеров глубины профиля резца τ.

Так как сечения, в которых измеряют величины Т, t и τ, не совпадают, то коррекционные расчеты заключаются в определении величин τ и Т по заданной величине t.

Размеры ширины профиля фасонных резцов основного типа совпадают с соответствующими осевыми размерами обрабатываемой детали и не корригируются.

Для выполнения коррекционных расчетов различными авторами предложено большое количество способов, каждый из которых имеет свои преимущества и недостатки. Наибольшее распространение получил способ, предложенный Джонсоном в 1932 – 1933 гг., в котором все расчеты сводятся к последовательному решению ряда элементарно простых формул. В таблице 4 приведен составленный по такому же принципу алгоритм для расчета размеров глубины профиля всех видов фасонных резцов основного типа (см. рисунки 23, 24 и 25).

Рисунок 23 – Схема образования размеров глубины профиля детали при наружной обработке: а) призматическим резцом, б) круглым резцом

 

Рисунок 24 – Схема образования размеров глубины профиля детали при внутренней обработке резцами: а) призматическим, б) круглым

Рисунок 25 – Схема обработки фасонным строгальным или долбежным резцами: а) призматическим, б) круглым

 

Для расчета должны быть заданы:

α₀ – задний гол;

γ₀ – передний угол;

Σ₀ = α₀ + γ₀ – угол заточки;

r₀ – радиус детали, обрабатываемый основной точкой профиля (минимальный радиус детали);

r_i – радиусы детали в узловых точках профиля;

t_i – глубина профиля детали в Зловых точках;

R₀ – радиус круглого резца в основной точке профиля.

Попутно с расчетом величины Т_i выявляются следующие необходимые для контроля условий резания величины:

γ_i – передние углы в узловых точках профиля;

z_i – снижение узловых точек профиля по сравнению с осью детали;

Σ_i – угол заточки круглого резца в узловых точках.

В том случае, когда γ₀ = 0, величины, подсчитываемые в пунктах 1, 2, 3 и 6, равны нулю; в подсчетах по пунктам 4, 5 и 8 также нет необходимости, так как

B_i = r_i, (8)

y_i=± (r_i – r₀) = t_i, (9)

τ_i = y_i = t_i. (10)

При изготовлении деталей 4 и 5-го классов точности нормальные условия обработки в большинстве случаев обеспечиваются при точности изготовления профиля фасонного резца 0,03 мм. В соответствии с этим точность коррекционных расчетов должна составлять 0,005 мм с округлением конечных результатов до 0,01 мм. Для выполнения коррекционных расчетов в качестве минимума должно быть принято вычисление всех промежуточных величин с пятью знаками после запятой при использовании тригонометрических функций. Упрощения расчетов за счет снижения точности результатов не допускаются.

При обработке более точных деталей требуемая точность изготовления отдельных размеров профиля резца доходит до 0,01 мм. К точности профиля фасонных резцов, используемых в качестве инструмента второго порядка, предъявляют более высокие требования. Соответственно должна возрастать и точность коррекционных расчетов.

 

Таблица 4 – Алгоритм для расчета размеров глубины профиля фасонных резцов основного типа

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Конструкция резца	Вид обработки	пункт	Формулы
Все конструкции	Точение		А0 = r0 sin γ0
	γi = arcsin (A0 / ri)
	Δi = ± (γ0 – γi)
	Bi = ri cos Δi
	yi = ± (Bi – r0)
	zi = ri sin Δi
Строгание		yi = ti
Все виды обработки		τi = yi / cos γ0
Только призматические		Ti = τi cos Σ0
Только круглые		W0 = R0 cos Σ0
	H0 = R0 sin Σ0
	Qi = W0 – τi
	Σi = arctg (H0 / Qi)
	Ri = H0 / sin Σi
	Ti = R0 – Ri
Примечания: 1. В пунктах 3 и 5 знак «плюс» применяется при наружной обработке, «минус» - при внутренней. 2. Расчеты по позициям 1, 10 и 11 производятся один раз для каждого резца, расчеты по остальным позициям – для каждой рассчитываемой узловой точки.