Целью работы является проведение исследования влияния параметров установки инструмента при обработке винтовых канавок, при использовании метода заданных сечений [1].

Это позволяет выбрать оптимальный профиль инструмента второго порядка при обработке винтовых канавок.

Установка инструмента при обработке детали с винтовой поверхностью определяется относительным положением их осей и характеризуется в общем случае следующими параметрами: ψ – углом, определяющим положение точки скрещивания осей инструмента и детали от исходного положения профиля; e – углом скрещивания осей; m – межосевым расстоянием. Все перечисленные параметры в разной степени оказывают влияние на профиль инструмента.

Положение точки скрещивания оказывает существенное влияние на возможность обработки заданной винтовой поверхности детали и на форму профиля спроектированного инструмента. Установить положение точки скрещивания можно, исходя из различных предпосылок. В ряде известных работ параметры установки определяются на основании решения оптимизационной задачи, как правило, по критерию максимальной стойкости. При этом стойкость оценивается косвенно по величине углов профиля инструмента. В тоже время, большое значение имеет определение начальных значений параметров установки, т.к. это не только ускоряет процесс оптимизации, но и в ряде случаев обеспечивает расчет параметров установки в пределах реальной точности их установки на станке.

Угол скрещивания e осей инструмента О_и-О_и и детали O-O оказывает влияние на ширину винтовой канавки в нормальном сечении и на угловое положение профиля винтовой канавки в сечении, проходящем через ось инструмента и точку скрещивания. Аналогичное влияние угол скрещивания оказывает и на профиль инструмента.

	Таблица. 1. Исходные данные  Исходные данные Диаметр фрезы d=40 мм Глубина канавки h=10 мм Угол наклона винтовой канавки w=35 Радиус дна канавки r=5 мм Передний угол g=10 Задний угол a=10 Число зубьев Z=3 Длина ленточки f=2 мм Межосевое расстояние M=138 мм Угол скрещивания e=50 Положение угла скрещивания y=34
Рис. 1. Схема установки

Значение угла скрещивания устанавливается исходя из требований, которым должен удовлетворять профиль инструмента или профиль винтовой канавки в нормальном сечении. Расстояние между осью детали O₁- O₁ и осью инструмента O_И – O_И (межосевое расстояние) m обеспечивает при профилировании получение инструмента заданного радиуса R.

При исследовании используется программа, реализующая метод заданных сечений.

Программа обрабатывает исходные данные и выдает результаты в виде таблиц. Таблицы содержат параметры по исследованию межосевого расстояния – m (M) (рис. 2), угла скрещивания – e (E) (рис. 3), влияния угла положения точки скрещивания – y (Psi) (рис. 4) и на форму профиля инструмента. На основании этих таблиц строятся профили фрезы, из которых выбирается оптимальный по следующим критериям:

- возможность технологической реализации (непрерывность и отсутствие разрывов);

- равенство углов профиля (Dlti) с левой d_л и правой d_п стороны (симметричность);

- максимальная длина режущей кромки Ls;

Рис. 2. Влияние расстояния m	Рис. 3. Влияние угла e

На основании анализа данных, полученных после автоматического расчета были построены графики (рис. 5) зависимости длины и углов профиля инструмента от  межосевого расстояния m, от угла скрещивания ε и  от угла положения  точки скрещивания ψ.

	Межосевое расстояние m=138 мм Угол скрещивания e=50° Угол точки скрещивания y=34°
Рис. 4. Влияние угла y	Рис. 5. Оптимальные параметры

Рис. 6. Результаты исследования влияния параметров установки

По перечисленным критериям с использованием графиков выбраны параметры установки, обеспечивающие получение оптимального профиля (рис. 6), удовлетворяющие указанным выше условиям.

1. Петухов Ю.Е. ФОРМООБРАЗОВАНИЕ ЧИСЛЕННЫМИ МЕТОДАМИ. Москва,  2004 – 200 c
2. Гречишников В.А., Колесов Н.В., Петухов Ю.Е. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ В ИНСТРУМЕНТАЛЬНОМ ПРОИЗВОДСТВЕ. Москва, 2003. -116с.
3. Петухов Ю.Е. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ИНСТРУМЕНТОВ ДЛЯ ОБРАБОТКИ РЕЗАНИЕМ ДЕТАЛЕЙ С ФАСОННОЙ ВИНТОВОЙ ПОВЕРХНОСТЬЮ НА СТАДИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ПОДГОТОВКИ ПРОИЗВОДСТВА. Диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук / Московский государственный технологический университет “Станкин”. Москва, 2004.
4. Петухов Ю.Е., Колесов Н.В. ЧИСЛЕННЫЕ МОДЕЛИ РЕЖУЩЕГО ИНСТРУМЕНТА ДЛЯ ОБРАБОТКИ СЛОЖНЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ. Вестник машиностроения. 2003. № 5. С. 61.
5. Петухов Ю.Е. ПРОФИЛИРОВАНИЕ РЕЖУЩИХ ИНСТРУМЕНТОВ В СРЕДЕ T-FLEX CAD 3D.  Вестник машиностроения. 2003. № 8. С. 67.
6. Петухов Ю.Е., Домнин П.В. СПОСОБ ФОРМООБРАЗОВАНИЯ ФАСОННОЙ ВИНТОВОЙ ПОВЕРХНОСТИ СТАНДАРТНЫМ ИНСТРУМЕНТОМ ПРЯМОГО ПРОФИЛЯ. Вестник МГТУ Станкин. 2011. № 3. С. 102-106.
7. Колесов Н.В., Петухов Ю.Е. СИСТЕМА КОНТРОЛЯ СЛОЖНЫХ КРОМОК РЕЖУЩИХ ИНСТРУМЕНТОВ. ИТО: Инструмент-технология-оборудование. 2003. № 2. С. 42.
8. Петухов Ю.Е., Домнин П.В. КОМПЬЮТЕРНАЯ МОДЕЛЬ ФОРМООБРАЗОВАНИЯ СЛОЖНОЙ ПОВЕРХНОСТИ. В сборнике: Автоматизация: проблемы, идеи, решения Материалы международной научно-технической конференции: в двух томах. 2010. С. 197-200.
9. Колесов Н.В., Петухов Ю.Е., Баринов А.В. КОМПЬЮТЕРНАЯ МОДЕЛЬ ДИСКОВЫХ ФАСОННЫХ ЗАТЫЛОВАННЫХ ФРЕЗ. Вестник машиностроения. 1999. № 6. С. 57.
10. Домнин П.В., Петухов Ю.Е. РЕШЕНИЕ ОБРАТНОЙ ЗАДАЧИ ПРОФИЛИРОВАНИЯ НА БАЗЕ СХЕМЫ ЧИСЛЕННОГО МЕТОДА ЗАДАННЫХ СЕЧЕНИЙ. Справочник. Инженерный журнал с приложением. 2011. № 11. С. 26-29.
11. Колесов Н.В., Петухов Ю.Е. МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ЧЕРВЯЧНОЙ ФРЕЗЫ С ПРОТУБЕРАНЦЕМ. СТИН. 1995. № 6. С. 26.
12. Колесов Н.В., Петухов Ю.Е. ДВА ТИПА КОМПЬЮТЕРНЫХ МОДЕЛЕЙ РЕЖУЩЕГО ИНСТРУМЕНТА. СТИН. 2007. № 8. С. 23-26.
13. Петухов Ю.Е., Домнин П.В. ТОЧНОСТЬ ПРОФИЛИРОВАНИЯ ПРИ ОБРАБОТКЕ ВИНТОВОЙ ФАСОННОЙ ПОВЕРХНОСТИ. СТИН. 2011. № 7. С. 14-17.
14. Петухов Ю.Е., Водовозов А.А. МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ КРИВОЛИНЕЙНОЙ РЕЖУЩЕЙ КРОМКИ СПИРАЛЬНОГО СВЕРЛА ПОВЫШЕННОЙ СТОЙКОСТИ. Вестник МГТУ Станкин. 2012. № 3. С. 28-32.
15. Петухов Ю.Е. Некоторые направления развития САПР режущего инструмента//СТИН. -2003. -№ 8. -26-30.

Все статьи автора «Бега Алексей Павлович»