Визначення кутів установлювання при заточуванні свердла по двом площинам.

Для забезпечення на різальній частині свердла необхідних величин заднього кута , кута при вершині 2 і кута нахилу поперечної різальної кромки (рис.1), необхідно кожен зуб свердла заточувати по двом площинам P і Q (рис. 2)..

Рис. 1 – геометричні параметри спірального різця.

 

Рис. 2 – задня поверхня, заточена по двом площинам.

У процесі заточування площини Р свердла торцем шліфувального крута потрібно забезпечити свердлу такє положення на верстаті, при якому площина P перпендикулярна площині шліфувального крута. Отже, насамперед необхідно визначити положення нормалі до заточуваної площини. Вирішимо цю задачу графічно.

За даними індивідуального завдання (D, d, , 2 , ) в обраному довільному масштабі зображують свердло у системі площин проекції H/V. Положення площини P, пов'язано з різальною кромкою, визначається величиною заднього кута й кута при вершині 2 . По визначенню величина заднього кута вимірюється на периферії в циліндричному перетині, концентричному осі свердла. Тому через крайню точку А різальної кромки проводять пряму, дотичну до кола радіусом ОА. У натуральну величину кут вимірюється на площині S, паралельній прямій АВ і осі свердла. (Площину S вводять за правилом зміни площин проекцій). Визначають положення точки В на площині V. Для цього через точку В в площині S проводять площину І-І, перпендикулярну осі свердла і віддалену на довільній відстані h від точки А. На площині V площина І-І зображується у виді сліду площини, що віддалена також на відстані h від точки А. Точка Вv визначається на перетинанні сліду площини І-І і відповідної лінії зв'язку.

Таким чином, положення однієї прямою АВ, що лежить у площині P визначено. Другою прямою, що визначає положення площини P, є різальна кромка АЕ, положення якої характеризується кутом при вершині 2 . Але провести нормаль до площини P, заданої двома пересічними прямими АЕ і АВ неможливо. Тому задають цю ж площину P у вигляді відповідних слідів Pv і Pн. На кресленні слід Pv проходить під кутом до осі свердла. Положення ж сліду Pн характеризується кутом .

.

 

Рис 3. – Графічне визначення положення нормалі N до площини Р заточуваного свердла.

З приведеної побудови можна одержати наступну залежність для визначення кута .

 

 

де D - діаметр свердла, - діаметр серцевини. Знаючи положення слідів площини, легко зобразити нормаль N до площини P. Як відомо, проекції Nv і Nн нормалі N йдуть перпендикулярно до відповідних слідів Pv і Pн_.

Положення другої площини Q зуба свердла повино бути таким, щоб забезпечити одержання необхідної величини кута нахилу поперечної різальної кромки . Тобто необхідно, щоб площина Q включала поперечну різальну кромку АО, що йде в площині Q, під відповідним кутом (рис.4). Одна лінія АО, що лежить в площині Q не визначає її положення. Тому за другу лінію, що лежить у площині Q приймемо пряму ОВ, що йде паралельно різальній кромці, яка є фронталью площині Q. Для того, щоб знайти горизонталь площини Q, проведемо перетин ІІ-ІІ через, точку А. Перетин ІІ-ІІ перетинає пряму ОВ у точці Е. Отже лінія АЕ і буде горизонталлю площини Q. Її положення характеризується кутом .

Розглядаючи приведену побудову (рис.4.) можна одержати наступну залежність для підрахунку кута :

 

 

Отже, положення проекцій нормалі і до площини Q буде також визначатися кутами та .

Таким чином, положення нормалі N до площини, що заточується, при обраному початковому положенні свердла визначено.

Тепер необхідно поворотом навколо осей універсально-заточувальної голівки, нормаль N установити перпендикулярно до робочої площини шліфувального круга.

У цьому випадку площина, що заточується, паралельна робочій площині шліфувального крута, а кути повороту нормалі будуть шуканими кутами установки універсально-

заточувальної голівки. Для простоти рішення задачі замість осей голівки використовують для повороту рівнобіжні осі.

Відомо, що поворот системи навколо деякої осі може бути представлений як сума двох переміщень: повороту навколо паралельної осі на той же кут і відповідного поступального переміщення. Поступальне переміщення при рішенні розглянутої задачі можна не приймати до уваги, тому що воно наближує чи віддаляє інструмент, що заточується, від шліфувального круга.

Цей рух компенсується переміщенням столу заточувального верстата по відповідним напрямним і це приводить в зіткнення оброблюваного інструмента з кругом.

Визначимо кути установлення при заточуванні свердла по двом площинам на універсально-заточувальному верстаті за допомогою універсально-заточувальної голівки. Заданими величинами будемо вважати: кут при вершині 2 , кут нахилу різальноїї кромки , задній кут на периферії свердла в циліндричному перетині, концентричному до осі.

 

Рис 4. – Графічне визначення положення нормалі N до площини Q заточуваного свердла.

 

Вихідне положення свердла, установленого в універсально-заточній голівці, показане на рис.5а. У початковому положенні осі головки В и Б є горизонтальними, а ось А - вертикальна пряма. Оісь свердла співпадає з віссю В голівки і йде перпендикулярно до робочої площини шліфувального круга. У початковий момент часу осі А, Б і В взаємно перпендикулярні.

Для того, щоб правильно установити свердло при заточуванні, його досить повернути тільки навколо двох осей: А і Б, А і В чи Б і В. При повороті голівки навколо осі В свердло обертається навколо своєї осі, а осі А і Б при цьому не змінюють свого положення. При повороті голівки навколо осі Б ось В змінює своє положення, а ось А залишається нерухомою. При повороті навколо осі А осі Б і В змінюють своє положення. Тому при визначенні кутів установлення голівки потрібно повороти навколо осей здійснювати в такій послідовності: В, Б, А.

Площину, паралельну робочій площині шліфувального круга, приймемо за площину проекцій Н, а площину, перпендикулярну до осі А – за площину V. Будемо вважати, що у вихідний момент часу різальна кромка зуба свердла, що заточується, йде паралельно площині V.

1. Приймемо, що при установленні свердла для повороту використовуються тільки осі В і А ( = 0). У вихідному положенні свердло зображуємо в системі проекцій V/H. Нормаль N до заточуваємої площини Р (рис.5,б), положення якої визначається кутами і . Початкове положення нормалі позначене на малюнку цифрою 0. Перший поворот здійснимо навколо осі В. У результаті першого повороту на кут нормаль займе положення (1) і буде паралельною площині V.

Другий поворот здійснимо навколо осі А. У результаті цього повороту, на кут приводимо нормаль у положення (2), перпендикулярне до площини Н. У цьому випадку площина, що заточується, займе положення, паралельне площині Н, що відповідає правильній установці свердла при заточуванні.

 

2. Приймемо, що при установленні свердла використовуються повороти тільки навколо осей Б і А ( = 0). У цьому випадку у вихідному положенні свердла в системі

H/V/W зображують нормаль (рис.5,в). У результаті першого повороту навколо осі Б на кут нормаль займе положення (1) і буде паралельною до площини V. У результаті другого повороту навколо осі А на кут приводимо нормаль у необхідне положення (2), перпендикулярне до площини Н.

 

3. Приймемо, що при установленні свердла будуть використовуватися тільки осі Б і В ( = 0). У системі площин проекцій H/V/W зображуємо початкове положення нормалі (О) (рис.2,г). У результаті першого повороту навколо осі В на кут нормаль займе положення (1) і буде лежати у вертикальній площині, перпендикулярній до площини Н. У результаті другого повороту навколо осі Б на кут приводимо нормаль у необхідне положення (2), перпендикулярне до площини Н.

Аналогічно площині Р проводиться графічне визначення кутів установлення універсально-заточувальної голівки при заточуванні площини Q свердла.

З розгляду графічних побудов можна одержати аналітичні залежності для розрахунку положень свердла при заточуванні площин P і Q, що забезпечують одержання заданих геометричних параметрів різальної частини. Формули для розрахунку місцевих положень свердла при заточуванні на універсально-заточувальному верстаті за допомогою універсально-заточувальної голоіки приведені в таблиці 1.

 

Таблиця 1

Заточування першої площини P свердла	Заточування другої площини Q свердла
, ; ;	, ; ;
; ; tg	; ; tg
;	;

 

У формулах, приведених у таблиці:

;

де - задній кут на периферії свердла

- кут при вершині свердла

D - діаметр свердла

d - діаметр серцевини свердла.

За отриманим значенням кутів поворотів налагоджується універсально-заточувальна голівка і проводиться заточування свердла.

 

Приклад.

Розрахувати кути установлення універсально-заточувальної голівки для заточування спірального свердла діаметром D=22мм, d=4 мм, використовуючи осі поворотів голівки А і В. Необхідні геометричні параметри свердла: 2 =120°, = 55°, =12°

Рішення:

1.Визначаємо кут ,

звідки

2. Визначаємо кут нормалі до площини Р свердла

;

звідки

3.Визначаємо кут нормалі до площини Q свердла

;

звідки

4.Кути установки головки при заточці площини R

; ;

5876

5. Кути устанлення голівки при заточці площини Р

;

;

Рис.5 – визначення кутив установлення заточувального пристрою: 0 – початкове положення нормалі, 1 – положення нормалі після першого повороту, 2 – положення нормалі після другого повороту, А, Б, В – осі поворотів заточувальної голівки.