Расчет дискового инструмента для обработки канавок спирального сверла.

Основу расчетов составляет профиль поперечного сечения сверла, заданный следующими конструктивными параметрами (рис.2.7.):

f - ширина ленточки;

Dr- обнижение спинки;

d- диаметр сверла;

2j - угол заточки;

v - угол раскрытия канавки;

d₀ - диаметр сердцевины;

w - угол подъема стружечной канавки.

Профиль канавки обычно составлен из двух отрезков СК - дуги окружности и КВ - сечения линейчатой передней поверхности, причем в точке К эти отрезки должны иметь плавное сопряжение. Винтовой параметр - р стружечной канавки определится как

. (36)

Первоначально необходимо установить координаты точки сопряжения К. Их можно определить из задания линейчатой поверхности. Линейчатая поверхность канавки сверла представляет собой след винтового движения прямой линии АВ (режущей кромки) касательной к цилиндру (рис.2.8.) d₀, описанному вокруг перемычки - сердцевины сверла, и наклонной к оси цилиндра (оси сверла) под углом j. Такая форма обеспечивает при переточках по задней поверхности под углом j прямолинейную режущую кромку. Координаты режущей кромки в направлении оси Z наиболее рационально задать в параметрическом виде

, (36)

где 0 £ g £ g_max при g_max = arccos .

, (37)

, , , d = g + m.

Откуда

. (38)

Производная определится как

; ; .

Координаты точки К сопряжения линейчатого и радиусного участков профиля определятся по зависимостям (36) и (38) при g = 0. Параметры точки В - r = , d = g_max, а точки С - r = - Dr, d = g_max - v, X_c = r cos d, Y_c = r sin d.

Центр дуги лежит на линии, проходящей через точку К и начало координат. Эта линия опишется зависимостью

. (39)

Решая последнее уравнение относительно Х_0К и Y_0К найдем координаты центра дуги.

Имея все параметры кривых, составляющих профиль торцового сечения сверла, можно приступить к расчету инструмента для обработки канавки. Расчет обычно ведут по 5 точкам С, Е, К, F, B. Точки Е и F принадлежат профилю и располагаются обычно в середине участков. Набор параметров r, d, x, r для каждой точки профиля также находится по элементарным геометрическим зависимостям, которые предлагается получить самостоятельно.

Далее определяют параметры установки:

, (40)

где D_u - диаметр дискового инструмента, формирующего канавку сверла, выбирается из стандартного ряда диаметров фрез или шлифовальных кругов;

d₀ - диаметр сердцевины сверла;

y = 25°...45° - этот угол позволяет выполнять обработку во всех точках профиля, то есть выровнять условия обработки в разных точках. Обычно принимаемое значение y соответствует расположению оси Х_u по середине угла n. Иногда условия формообразования не выполняются в точке B. В этом случае идут на уменьшение угла y с целью гарантированной обработки режущей части сверла ВК, соответствующей линейчатой поверхности, а на нерабочей части, то есть на участке дуги окружности КС, допускается невыполнение условий формообразования (подрезание) в районе точки С. Радиус начального цилиндра выбирается также по точке B с целью ее гарантированной обработки:

r_w = r_в cos x_в, (41)

ctg e ³ . (42)

Таким образом все параметры установки определены и можно переходить к расчету профиля инструмента по зависимостям табл.1.