Резцы с базовых участком режущей иронии

Даже при высокой точности расчета и изготовления фасонного резца точность профиля детали может оказаться недостаточной. Это объясняется следующим. Поверхность детали представляет собой сумму поверхностей усеченных конусов с углом наклона образующих, изменяющимся от 0 до 90°. В сечении этих поверхностей плоскостью проходящей через переднюю грань (плоскость наклонена под углом

γ ≠ 0° и не проходит через ось детали), получим отрезки гипер­бол различной кривизны.

Участок режущей кромки резца, обрабатывающий конический участок профиля детали - прямая линия, так как получен пересече­нием двух плоскостей: передней и задней поверхности. То есть в этом случае профиль режущей кромки резца не совпадает с профилем сечения детали в области их контакта. Последнее приводит к тому, что профиль обработанной детали не совпадает с заданным: вместо конуса получают деталь с вогнутыми образующими (только цилиндри­ческие участки профиля детали не претерпевают изменений).

Величина погрешности профиля дохали уменьшается по мере при­ближения формы профилей следов сечения друг к другу, (т.е. с уменьшением углов α, γ и угла наклона образующей к оси де­тали, а также других факторов).

На одном из конических (но не криволинейном) участков про­филя детали можно значительно увеличить точность, если переднюю поверхность резца выполнить с двойным наклоном: под углом γ и

λ. Угол необходимо брать по величине таким, чтобы участок режущей кромки, обрабатывающий заданный конический участок про­филя детали, был расположен на высоте центра (в осевой плоскости) детали. В этом случае след сечения детали на рассматриваемом участке - плоскостью, проходящей через переднюю поверхность -прямая линия; разница в профилях следов сечения фасонного резца и детали исчезает, профили совпадают. В этом преимущество призма­тических резцов с двойным наклоном передней поверхности.

Резцы с двойным наклоном передней поверхности получили наз­вание резцов с базовым участком режущей кройки и работают они с радиальной подачей.

Угол λ (рис. 21) рассчитывают по формуле:

где r₂ и r₁ - радиусы характерных точек профиля детали, ограни­чивающих выбранный конический (базовый) участок профиля детали;

L - осевое расстояние между этими же точками.

Точность профиля обрабатываемой детали можно было бы обес­печить и другим способом: профиль режущей кромки резца выпол­нять точно совпадающим с профилем следа сечения детали плос­костью, проходящей через переднюю поверхность, но такой способ повышения точности не получил применения на практике, так как расчет профиля режущей кромки сложен и трудоемок, а изготовление резца значительно дороже.

I. Графический метод определения профиля

Задаются углами α и γ. Вычерчивают горизонтальную про­екцию детали (рис.22). Через ответственный конусный участок профиля, заданный с наибольшей точностью, ограниченный точками 4, 5 проводят базовую линию, все точки которой находятся на вы­соте линии центров детали.

На базовую линию сносят характерные точки ( ).

Вертикальную проекцию представляют в виде сечений детали н резца плоскостями I,II,III,…., перпендикулярными оси детали и про­ходящими через точки 1,2,4,...

Начинают построение с нахождения вертикальной проекции то­чек режущей кромки 4₀ и 5₀ (точки пересечения окружности радиу­са r₄ и r₅ с горизонтальной осью детали).

Рассматриваем сечение I. С поверхностью детали плоскость I пересекается по окружности радиуса r₁, которая на вертикальную плоскость проектируется в натуральную величину. При пересечении передней поверхности резца плоскостью I получают прямолинейный след, наклоненный под углом γ и проходящий через точку , которая является вертикальной проекцией точки , принадлежавший базовой линии. Точка 1₀, принадлежащая режущей кромке, будет точкой пересечения вертикальной проекции передней поверхности с окружностью радиуса r₁.

Аналогично находят вертикальные проекции остальных харак­терных точек - 2₀, 3₀, 6₀.

Построение профиля режущей кромки резца в сечении, нормальном

к задней поверхности, ведут следующим образом. Из точки 4₀

(рис.22), принадлежащей базовому участку и являющейся вершиной резца, проводят линию 4₀IV₀ - след задней поверхности в сечении резца плоскостью, перпендикулярной оси изделия - под углом α, а ив каждой характерной точки 1₀, 2₀, 3₀, ... - ей параллельные. На расстоянии, равном осевым расстояниям между соответствующими характерными точками, проводят линии, перпендикулярные следу 4₀IV₀, до пересечения с соответствующими прямыми, проведенными под углом α.

Полученные точки 1₀, II₀, III₀,…- характерные точки в нор­мальном сечении резца.

Искомые координаты характерных точек - глубина профиля , отсчитанная от выбранной базы.

2. Аналитический метод определения профиля

Расчету подлежат глубины профиля и угол λ. Осевые размеры переносят с чертежа детали. Известные величины: α, γ, радиусы точек вазовой линии, угол σ₀ наклона базовой линии.

В качестве базы отсчета глубин профиля - координат - принимают след сечения задней поверхности резца плос­костью, перпендикулярной оси детали и проходящей через точку 4₀. Далее ведут дополнительные построения ряда прямоугольных треу­гольников и подсчет промежуточных величин, необходимых для опре­деления глубин профиля резца. Гипотенузами для одной группы пост­роенных треугольников будут отрезки , а для другой - радиусы соответствующих точек базовой линии, рис.23.

Угол наклона режущей кромки

Глубины профиля рассчитывают в следующей последовательности: точка

точка 2₀

Аналогично рассчитывают значения для всех остальных то­чек профиля. Отрезки определяют также как и для резцов с базовой точкой.

Пример расчета

Спроектировать призматический фасонный резец о базовым участком режущей кромки для обработки детали заданного профиля (рис.24). Материал детали - сталь 40. Принимаем γ=13°, α =12°.

Найденный графическим методом профиль режущей кромки пока­зан на рис.22. Аналитический расчет ведут в следующей последова­тельности. Угол наклона образующей конусного участка профиля, ко­торый следует выполнить с большей точностью определяют по формуле:

Угол наклона режущей кромки

Радиусы окружностей, на которых расположены точки базовой линии

Глубины профиля резца - координаты - отсчитывают от од­ной базы - следа сечения задней поверхности плоскостью, перпен­дикулярной оси изделия и проходящей через вершину резца, точку 4₀.

Рассмотрим расчет координаты для одной из характерных -точек профиля режущей кромки, например, точки 1₀ (рис.23).

Величины для остальных точек режущей кройки находят аналогично и результаты заносят в табл.5. Чертеж резца показан на рис. 25.

Таблица 5

Характерные точки	I
	16,739130	17,826087	17,826087		26,739130
	10,426039	9,331350	6,293416	3,07016	1,292374
	26,736139	26,700556	23,662622	27,429416	27,346183
	16,310100	17,369207	17,369206	24,359252	26,053809
	9,449200	8,457076	5 ',703772	2,782513	1,171289
	3,189612	2,126408	2,126408	4,890738	6,591864
	0,139462	0,148518	0,167083	0,200849	0,214821
	80 01' 00''	80 32' 28''	9037' 06"	11035' 12''	12024' 18"
	6,259588	6,330668	3,577364	7,673251	7,763153
	3,765485	4,009998	4,009998	5,623777	6,014997
	0.990227	0.988909	0.985943	[0,979622	0.976649

Допуски на глубину профиля фасонного резца строго связаны с допусками на глубину профиля детали . Их определяют из зависимостей

Учитывая погрешности аналитического расчета при профилиро­вании и округление подученных расчетом результатов, допуск на изготовление резца уменьшают

Величину можно принять равной 0,01 мм. Полученное уравне­ние приемлемо только для случаев расчета, при которых изменение глубины профиля фасонного резца вызовет такое же по величине изменение глубины профиля детали, т.е. при коэффициенте искаже­ния К=1. Для фасонных резцов коэффициент искажения К<I, а для фасонных резцов с радиальной подачей, кроме того, он не постоянен по величине. Поэтому уравнение примет вид

или

Допуск на глубину профиля детали . Глубина про­филя детали проставляется от базы, в качестве которой принима­ют участок профиля детали с наименьшим допуском. Если бы базо­вый диаметр можно было бы точно выдержать равным

то в этом случае допуски на глубину профиля детали были бы равны половине допусков на соответствующие диаметральные раз­меры , но в действительности значения будут изменяться в пределах допуска , поэтому допуски на глубину профиля детали будут равны величине

Окончательно уравнение для подсчета допуска на глубину профи­ля резца будет иметь вид

или

Допуски на осевые размеры резца. Допуски на осевые разме­ры резца принимают равными третьей части допуска на соответствующий осевой размер изделия .

Коэффициент искажения профиля К. Для призматических фасон­ных резцов с радиальной подачей коэффициент искажения величи­на переменная и рассчитывается для каждой характерной точки. Он равен отношению глубины профиля резца К глубине профиля изделия. Согласно рис.9 глубина профиля резца для любой ха­рактерной точки , а глубина профиля изделия равна раз­ности , тогда коэффициент искажения равен

Для призматических фасонных резцов с тангенциальной пода­чей коэффициент искажения величина постоянная и равна K