CC BY
8
32. Шаталов Д. Д. Расширение технологических возможностей металлорежущих станков на основе анализа и синтеза их компоновок с применением методов имитационного моделирования // Автоматизация: проблемы, идеи, решения: материалы Международной научно-технической конференции. 16-17 октября 2007 года / под ред. В.В. Прейса, А.С. Горелова. Тула: Изд-во ТулГУ, 2006. С.98-99.
33. Sellmer D. High-performance processing by means of the "intellektualnyq" cutting tools. Werkstatt und Betrieb, 2001. № 3. P. 38 - 40.
Шадский Геннадий Викторович, д-р техн. наук, профессор, декан ФВЗО, [email protected], Россия, Тула, Тульский государственный университет,
Сальников Владимир Сергеевич, д-р техн. наук, профессор, vsalnikov.prof@yandex. ru, Россия, Тула, Тульский государственный университет,
Ерзин Олег Александрович, канд. техн. наук, доцент, [email protected], Россия, Тула, Тульский государственный университет
PROSPECTS OF CONTROL OF KINEMATIC ANGLES OF CUTTING WEDGE AT TURNING OPERATIONS
G.V. Shadsky, V.S. Salnikov, O.A. Erzin
An analysis of known methods for controlling kinematic angles is carried out. The introduction of additional cylindrical coordinates of the cutting wedge in the coordinate system of the tool is proposed.
Key words: fracture process, elastoplastic deformation, process control, cutting wedge, spatiotemporal coordination.
Shadsky Gennady Viktorovich, doctor of technical sciences, professor, dean fvzo,_ [email protected], Russia, Tula, Tula State University,
Salnikov Vladimir Sergeyevich, doctor of technical sciences, professor, vsalnikov.prof@yandex. ru, Russia, Tula, Tula State University,
Erzin Oleg Aleksandrovich, candidate of technical sciences, docent, erzin 79@mail. ru, Russia, Tula, Tula State University
УДК 621.8
ВАРИАНТЫ ИСПОЛНЕНИЯ ПЕРВОЙ СТУПЕНИ МНОГОСТУПЕНЧАТОЙ РЕЖУЩЕЙ ПЛАСТИНЫ
А.Е. Медведев, С.Я. Хлудов
Рассмотрены варианты исполнения первой ступени многоступенчатой режущей пластины. Представлены варианты исполнения режущей кромки многоступенчатой пластины. Рассмотрено влияние радиуса при вершине режущей пластины и формообразующего участка активной части режущей кромки.
Ключевые слова: режущая кромка, многоступенчатая пластина, дискретное представление, координата, радиус.
Многоступенчатая режущая пластина с дискретным исполнением режущей кромки в зависимости от ее конструктивного оформления может иметь несколько ступеней, одновременно работающих при срезании припуска в условиях черновой обработки. Количество одновременно работающих ступеней определяется схемой срезания припуска. Каждая ступень срезает припуск с определенной глубиной резания.
В зависимости от формы режущей кромки первой ступени, она может иметь различные формы, некоторые из которых представленные на рис. 1
Рис. 1. Варианты исполнения режущей кромки на первой ступени многоступенчатой режущей
пластины
Вариант 1 (рис. 1, а) исполнения режущей кромки на первой ступени многоступенчатой режущей пластины имеет симметричное расположение режущей кромки для правой (при работе правого резца) и левой (при работе правого резца) частей ступени [1]. Расчет координат точек, дискретного представления режущей кромки левой части первой ступени, производиться по тем же зависимостям с учетом изменения знака координаты X на противоположенный. Величина радиуса Я при вершине первой ступени выбирается равным радиусу Я при вершине режущей пластины стандартного исполнения:
Я1 = Я. (1)
При выполнении условия (1) величина И смещение точки А1 относительно наиболее удаленной точки режущей пластины стандартного исполнения равняется нулю.
Формирование режущей кромки первой ступени многоступенчатой режущей пластины по варианту 2 (рис. 1, б) предполагает ее двух вершинное исполнение. Такая ступень имеет большую по сравнению с предыдущей формой прочность в опасном сечении, что особенно важно в условиях чернового точения при больших величинах подачи э и глубины резания 1 [2]. Режущая кромка на правой (при работе правого резца) и левой (при работе левого резца) вершинах сопрягаются по дуге иМдМ'1 окружности радиусом гс, значение которого выбирается из условия
г £ Я1=Я 1. (2)
Расчет координат точек дискретного представления начинается с расчета координат центра окружности Огс, которые определяются пол зависимостям:
(3)
. (4)
Х0гс = 0;
Ъгс =ЬР - Я1
1 - -
зт
Точка М1 является точкой сопряжения дуги иМ1М'1 и дуги иА1М1. Ее координаты определяются из выражений:
ХМ1 ="
2Я,
7М1 =,
„2 ^
1 + -
4Я
где э - величина подачи, рекомендованная для режущей пластины стандартного исполнения. Координаты точки О1 определяются по следующим зависимостям:
Х01 =-(Я + Гс);
*01 =ЖЯ1 + Гс Л1
2Я
(5)
(6)
(7)
(8)
Расчет координат точек дискретного представления режущей кромки левой вершины первой ступени производиться по тем же зависимостям с учетом изменения знака координат точек X на противоположенный.
Величина И рассчитывается по формуле:
( \
И = Ь соэ Р-Я1 2 1
1 -
1
■ Р
эт— 2
(9)
При установки токарного резца в резцедержатель, при использовании для его оснащения многоступенчатой режущей пластины с вариантом исполнения первой ступени с двумя вершинами, необхо-
- Г
с
г
2
2
димо выдержать следующее требование. Для исключения контакта с обработанной поверхностью токарный резец необходимо развернуть относительно оси вращения заготовки на угол % (рис. 2). Величина значения угла % рассчитывается по зависимости:
где А определяется по формуле:
% = зт
-1
А
2( Щ + гс )— 1 1 с> 2Щ
,2 ^
А>Щ ^Щ12 --.
(10)
(11)
Рис. 2. Схема для определения угла %при установке токарного резца в рабочем положении
Формирование режущей кромки первой ступени многоступенчатой режущей пластины по варианту (рис. 1, в) предполагает ее исполнение по лекальной кривой [3]. Активная часть режущей кромки на вершине первой ступени состоит из трех сопряженных дуг окружностей: иЕ1М1 с радиусом Я1, и М1М'1 с радиусом Го и иМ1Е'1 с радиусом ЯЛ (рис. 3).
Рис. 3. Расчетная схема по второму варианту
При исполнении режущей кромки первой ступени по лекальной кривой и Я'г радиусы, расположенные на переходных участках активной части режущей кромки, и гс радиус формообразующего участка активной части режущей кромки находятся в следующей зависимости:
Я1 = щ 1 < гс. (12)
Координаты точки Р, наиболее удаленной от центра режущей пластины стандартного исполнения рассчитываются по формулам:
хР = о; тл т Р Гс
УР = Ь СОЗ —---+ гс
Р 2 ■ Р
зт— 2
(13)
(14)
Координаты точки ОГС, центра окружности формообразующего участка активной части режущей кромки первой ступени, определяются выражениями:
Хогс = о; (15)
V т Р гс ¥Огс = Ь СО8—— с
(16)
2 „;„Р 2
Точка М1 является точкой сопряжения дуги иЕ1М1 с радиусом Я1 и дуги иМ1М'1 с радиусом ГС, а ее координаты рассчитываются по формулам:
х = *; (17)
ХМ1 =-' у 7
YM i = L cos Р-
2
■ Р
sin— 2
(18)
где э - величина максимальной подачи, рекомендованная для режущей пластины стандартного исполнения при черновом точении.
Координаты тоски О1, центра окружности дуги иБ1М1, определяются по зависимостям:
5 ■
X,
01 = (rc - R1)
2rc
v т Р rc YO1 = L cos7--Р
2 sin ) 2
(r- - Ri)2
1 —
4r
c J
Координаты точек C1 и E1 рассчитываются по зависимостям:
XC1 = -R1 sin РР;
YC1 = Y01 + R1Cos Р;
XE1 = X01 - R1' YE1 = Y01 •
Величина смещения h определяется по формуле:
h = R -
R - rc
(19)
(20)
(21) (22)
(23)
(24)
(25)
b 2
где Я - радиус при вершине режущей платины стандартного исполнения.
Результаты компьютерного моделирования, приведенные ниже (рис. 4) показывают, что увеличение Я радиуса при вершине режущей пластины стандартного исполнения вызывают уменьшение величины И.
Увеличение значения гс радиуса формообразующего участка активной части режущей кромки вызывают увеличение величины И (рис. 5). Использование не стандартной формы режущей кромки у вершины многоступенчатой режущей пластины вызывает незначительное изменения ее габаритных размеров.
r
c
2
s
2
-r
c
Рис. 4. Влияние Я радиуса при вершине режущей пластины на величину Н смещения при значении радиуса формообразующего участка активной части режущей кромки гс = 2,4 мм
1,6 1,8 2 2,2 2,4 2,5 2t 3 3,2
Рис. 5. Влияние гс радиуса формообразующего участка активной части режущей кромки на величину Н смещения при значении радиуса формообразующего участка активной
части режущей кромки Я = 0,8 мм
Незначительное изменение габаритных размеров позволяет утверждать, что в процессе эксплуатации многоступенчатые режущие пластины с дискретным исполнением режущей кромки можно использовать для оснащения державок резцов стандартных конструкций.
Список литературы
1. Васин С.А., Иванов В.В. Стружкодробление при точении. Тула: Изд-во ТулГУ, 2001. С. 151.
2. Хлудов А.С., Борискина М.О., Хлудов С.Я. Особенности проектирования многовершинной режущей пластины // Известия Тульского государственного университета. Технические науки, 2017. Вып. 8. Ч. 2. С. 44-49.
3. Павлова Е.В., Хайкевич Ю.А., Хлудов С.Я. Систематизация и классификация элементарных участков передней поверхности СМП по их функциональному назначению // Известия Тульского государственного университета. Инструментальные системы // Труды Международной научно-технической конференции, посвященной 90-летию со дня рождения С.И. Лашнева. Тула: ТулГУ, 2006. С. 287-291.
Медведев Артем Евгеньевич, магистрант, allforworks 19@gmail. com, Россия, Тула, Тульский государственный университет,
Хлудов Сергей Яковлевич, д-р техн. наук, профессор, polyteh2010@mail. ru, Россия, Тула, Тульский государственный университет
FIRST STAGE OPTIONS MULTI-STAGE CUTTING PLATE A.E. Medvedev, S.Y. Khludov
Variants of the first stage of a multi-stage cutting plate are considered. Options are presented for the cutting edge of a multi-step insert. The influence of the radius at the tip of the cutting insert and the forming portion of the active part of the cutting edge is considered.
Key words: cutting edge, multi-stage insert, discrete representation, coordinate, radius.
Medvedev Artem Evgenievich, undergraduate, allforworks19@,gmail. com, Russia, Tula, Tula State University,
Khludov Sergei Yakovlevich, doctor of technical sciences, professor polyteh2010@mail. ru, Russia, Tula, Tula State University
УДК 621.914; 005.6
ПОВЫШЕНИЕ КАЧЕСТВА ДЕТАЛЕЙ, ИЗГОТАВЛИВАЕМЫХ НА ФРЕЗЕРНЫХ СТАНКАХ
В.В. Игнатов, О.М. Никулушкина, Е.Н. Щербаков
В статье ставится вопрос о повышении качества деталей, изготавливаемых путём механической обработки на фрезерных станках. В работе приведена конструкция и работа фрезерного станка, а также способы повышения точности размеров и форм получаемых деталей.
Ключевые слова: станок, фрезерование, качество деталей, повышение качества.
В машиностроительном производстве существует большое разнообразие станков, например, токарные, сверлильные, расточные, шлифовальные, притирочные, хонинговальные, фрезерные. На данный момент, одним из самых распространенным видом станков является фрезерный. На таких станках производится механическая обработка огромного количества различных деталей, в том числе и деталей ответственного назначения и тех, в которых необходима высокая точность соблюдения геометрических размеров и формы. Поэтому проблема повышения качества обработки, а, следовательно, и конечной детали стоит открытым [1].
