Два принципиальных подхода к решению задач проектирования режущих инструментов, их преимущества и недостатки.

Цель проектирования – создание оптимальной конструкции РИ для конкретных условий использования использований.

Задачи проектирования, состоящие из разработки отдельных элементов конструкции, а также технических требований к ним, можно решать с позиции двух принципиально разных подходов к проектированию:

- аналоговое проектирование – использование достаточно хорошо отработанных и широко известных конструкций (аналогов);

-синтезирование – использование общих элементов обладающих лучшими свойствами для различных конструкций РИ.

Использование для проектирования хорошо проверенных практикой аналогов или их элементов ускоряет разработку РИ, во многих случаях исключает необходимость выполнения расчётов на прочность, жёсткость, размещения стружки и гарантирует средний уровень качества РИ, однако ограничивает проектировщика известными стереотипами (готовыми решениями) и тормозит творчество необходимое для совершенствования старых и создания новых высокоэффективных РИ.

Синтезирование РИ из высокоэффективных элементов наоборот развивает творчество и позволяет создать конструкции, обладающие более высокими свойствами, чем известные аналоги.

Недостатком метода является повышенная сложность и трудоёмкость проектирования, необходимость выполнения всех требуемых расчётов и доработки конструкции в процессе производственных испытаний.

Приступая, к проектированию РИ следует:

1. детально изучить или составить техническое задание на проектирование;

2. ознакомится с объектом проектирования по учебной и справочной литературе;

3. произвести патентно-информационный поиск аналогов, рассмотреть их с точки зрения оптимальных решений указанных выше задач проектирования;

4. принять технически (и экономически) обоснованное решение;

5. разработать план проектных работ.

При этом необходимо помнить, что в любой конструкции, даже самой оригинальной, целесообразно использовать стандартные элементы, что не только ускоряет разработку и повышает надёжность РИ, но зачастую определяет саму возможность его использования. Прежде всего, это относится к выбору:

1. размеров и формы присоединительных частей;

2. формы режущих кромок;

3. способов крепления режущих элементов;

4. технических требований по инструментам аналогам.

3. Порядок проектирования рабочей части режущих инструментов и ее конструктивные особенности (форма клина).

Рабочая часть отделяет срезаемый слой от заготовки и отводит стружку из зоны резания.

Проектирование рабочей части производится в следующем порядке:

1. выбор материала режущей части и способа её получения;

2. выбор схемы резания и разработка структурной схемы РИ;

3. выбор геометрических параметров:

- формы рабочих поверхностей;

- структуры режущего контура (главных, вспомогательных, переходных, зачистных режущих кромок) и углов заточки.

4. выбор способов формирования и отвода стружки из зоны резания;

5. расчёт зубьев и тела РИ на прочность и жёсткость;

6. оптимизация шага, размеров и формы зубьев, а также стружечных канавок РИ;

7. определение размеров формы и полей допусков рабочей части;

8. выбор способов отвода теплоты из зоны резания;

9. окончательная оптимизация конструкции рабочей части по минимуму приведенных затрат.

Конструктивные особенности рабочей части.

Кинематика резания

На разных станках при различных видах обработки реализуются разные кинематические схемы образования обрабатываемой поверхности (кинематические схемы резания), которые осуществляются путём сложения простейших движений – поступательного и вращательного.

В случае свободного резания с одним прямолинейным движением (при протягивании) углы резца α и γ остаются неизменными и равными их значению в статическом положении. Но если при обработке кроме главного движения, определяемого вектором скорости резания V присутствует ещё и другое движение, например движение подачи, то значение этих углов изменяется на величину μ (рабочие углы

; ).

Угол μ можно определить через выражение , полученные таким образом рабочие углы называются кинематическими углами. Чаще всего их отличие от статических не велико, однако бывают случаи, когда угол μ имеет большое значение, например при работе затыловочного резца.