Этапы проектирования режущего инструмента.

Этапы проектирования режущего инструмента.

Режущий инструмент выполняет две функции - формообразование поверхности детали и срезание припуска. Первая функция на основе закономерностей кинематики формообразования предопределяет принципиальную схему инструмента, т.е. его вид; вторая функция инструмента на основе закономерностей кинематики срезания припуска предопределяет расположение режущих кромок относительно производящей поверхности инструмента, т.е. его тип. Определение вида РИ представляет первый этап проектирования; определение типа - второй этап. Третий этап проектирования включает выбор схемы и определение параметров (характеристик) конструкции инструмента. Теоретической основой третьего этапа является теория проектирования РИ.

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.

 

Порядок проектирования присоединительной части режущих инструментов и ее конструктивные особенности.

Присоединительная часть служит для соединения РИ со станком, она имеет базовые поверхности, которыми РИ ориентируется относительно станка, и элементы передачи усилий резания с РИ на станок.

Проектирование присоединительной части, производится в следующей последовательности:

1. выбор способа присоединения РИ к станку (подвижность или неподвижность, быстрота смены, точность, жесткость);

2. выбор формы базовых поверхностей;

3. выбор материала присоединительной части;

4. выбор способа соединения с рабочей частью;

5. расчёт присоединительной части на передачу усилия резания, прочность, жёсткость, точность базирования.

Порядок проектирования направляющей части режущих инструментов и ее конструктивные особенности.

Проектирование направляющей части производится по следующей последовательности:

1. оценка необходимости направляющей части;

2. выбор способа направления инструмента;

3. выбор материала направляющей части;

4. выбор месторасположения направляющих частей и способов соединения их с РИ;

5. определение формы, размеров и точности направляющей части.

Требования, предъявляемые к САПР.

- аналитическая методика (должны отсутствовать графики, таблицы, схемы, а должны присутствовать формулы, расчёты);

- функциональность – параметры должны быть основаны на точных связях, меньше использовать эмпирические зависимости.

- точность (отражает современность);

- универсальность – общие случаи проектирования;

- математическое моделирование с оптимизацией.

- адекватность – имеет место, если модель отражает заданное свойство объекта с приемлемой точностью;

- экономичность – вычислительная эффективность, определяется затратами ресурсов, которые требуются для реализации.

Требования предъявляемые к техническому обеспечению САПР:

-выполнение всех необходимых проектных процедур;

-должно обеспечивать взаимодействие между проектировщиком и ЭВМ;

-взаимодействие между членами коллектива выполняющих общую работу (выполняется за счёт аппаратных средств в вычислительную сеть.

 

Типы задач, решаемые САПР.

САПР решает следующие задачи:

а) поиск необходимой информации о материалах, оборудовании, оснастке, инструментах, режимах резания и др. (необходима база данных - база дан ных - это хранящаяся на машинных накопителях информация о конкретных объектах), ищется необходимое; б) выполнение стандартных расчетов: припусков, раз­мерных цепей, профиля кулачков для станков-автоматов, режимов резания и норм времени, расхода материала, геометрических пара­метров режущего инструмента, элементов приспособлений и т. д.; в) оптимизация (выбираются критерии, по которым могут быть сравнения, из них выбирают оптимальный вариант, где критерий: техническая характеристика – прочность, стойкость, жесткость; технологическая характеристика-шероховатость, ремонтопригодность, экономическая характеристика – технико-экономические показатели, эффективность).

Основные этапы при решении любой задачи: 1) постановка задачи; 2) разработка стратегий; 3) разработка методики решения задачи; 4) разработка информационного обеспечения; 5) выбор технических средств иконфигурации вычисли­тельной системы. Отсюда вытекает, что состав САПР представляет совокупность методического, лингвистического, математического, информационного, программного, технического иорганизацион­ного обеспечения.

В процессе решения задачи с использованием ЭВМ можно выделить несколько основных этапов, осуществляемых в следую­щей последовательности: а) содержательная постановка задачи; б) математическая постановка; в)выбор оптимального решения; г) разработка алгоритма решения; д) программирование; е) от­ладка программы; ж) решение задачи.

22. Структура и содержание САПР инструмента.

Составными структурными частями САПР по назначению являются проектирующие и обслуживающие подсистемы. Проектирующие подсистемы используются для выполнения проектных процедур и операций, например, для проектирования конструкций инструментов, проектирования их режущих частей и т.п. Обслуживающие подсистемы обеспечивают работоспособность проектирующих подсистем, например, информационного поиска, документирования и т.д.

Проектирующие подсистемы делят на объектно-ориентированные (объектные) и объектно-независимые (инвариантные). Объектные подсистемы являются специализированными и непосредственно связаны с проектированием конкретного вида инструмента. Инвариантные подсистемы используются для выполнения универсальных проектных процедур и операций. В свою очередь каждая подсистема состоит из ряда компонентов САПР, объединенных общей для данной подсистемы целевой задачей и обеспечивающих функционирование подсистемы. Каждый компонент представляет элемент обеспечения, предназначенный для выполнения определенной функции.

Можно выделить следующие виды обеспечения подсистемы:

методическое обеспечение - документация;

математическое обеспечение - математические методы, модели и алгоритмы, используемые в САПР;

лингвистическое обеспечение - языки программирования и записи алгоритмов, терминология;

информационное обеспечение - документы с описанием баз и банков данных, файлы и базы данных на машинных носителях;

программное обеспечение - документы с текстами программ, программы на машинных носителях и эксплуатационные документы;

техническое обеспечение - устройства вычислительной и организационной техники, средства передачи и хранения данных, контрольно-измерительные устройства и т.п.;

организационное обеспечение - документы, регламентирующие организационную структуру подразделений САПР и их взаимодействие с комплексом средств вычислительной техники (СВТ) и пользователями.

В зависимости от состава программно-математического, информационного и технического обеспечения САПР инструмента могут быть одно и многофункциональными. Однофункциональные САПР решают задачи проектирования инструмента какого-либо одного типа, например, метчиков. Многофункциональные САПР предназначены для комплексного решения задач проектирования группы инструментов, например, осевого инструмента - сверл, разверток, метчиков, зенкеров и т.п.

Этапы проектирования режущего инструмента.

Режущий инструмент выполняет две функции - формообразование поверхности детали и срезание припуска. Первая функция на основе закономерностей кинематики формообразования предопределяет принципиальную схему инструмента, т.е. его вид; вторая функция инструмента на основе закономерностей кинематики срезания припуска предопределяет расположение режущих кромок относительно производящей поверхности инструмента, т.е. его тип. Определение вида РИ представляет первый этап проектирования; определение типа - второй этап. Третий этап проектирования включает выбор схемы и определение параметров (характеристик) конструкции инструмента. Теоретической основой третьего этапа является теория проектирования РИ.

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.