Применение среды параметрического 3D моделирования T-Flex CAD для визуализации математических исчислений нарезания винтовых стружечных канавок с постоянным углом наклона на эллипсоидных борфрезах
Методика приведения стружечной канавки в вид винтовой линии на эллипсоиде с переменным шагом, постоянным углом наклона. Составление формул движения шлифовального круга по осям. Разработка модели режущей части фрезы в программном комплексе T-Flex CAD.
| Рубрика | Производство и технологии |
| Вид | статья |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 04.06.2016 |
| Размер файла | 881,2 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru
Размещено на http://www.allbest.ru
Целью работы является: проверить корректность математических исчислений нарезания винтовых стружечных канавок с постоянным углом наклона на эллипсоидных борфрезах, отобразив их результат в среде параметрического 3D моделирования T-Flex CAD. Проверка такого рода позволяет апробировать математику перед этапом практического изготовления инструмента на станке.
Задачами работы является: приведение математики к виду адаптированному для 5-ти координатного станка LTF SPA U320/V и среды T-Flex CAD; моделирование эллипсоидной борфрезы с винтовыми стружечными канавками постоянного угла наклона в среде T-Flex CAD по данной математике; измерение геометрии зубьев полученной модели и соотнесение их с общепринятыми.
Для описания движений в процессе обработки были выведены формулы описывающие движение шлифовального круга вокруг неподвижной заготовки.
Выбранный станок обладает следующими движениями: продольное движение вдоль оси заготовки, круговое движение вокруг оси заготовки, вертикальное движение абразивного круга, горизонтальное движение абразивного круга, вращение стола заготовки.
Для проведения расчетов представим стружечную канавку в виде винтовой линии на эллипсоиде с переменным шагом P и постоянным углом наклона w.
Для расчёта угла поворота заготовки , возьмём интеграл от скорости вращения при постоянной подачи, по которому впоследствии получим угол поворота заготовки вокруг своей оси для станка (1).
(1)
где - скорость подачи, - большая полуось эллипсоида сердцевины, - малая полуось эллипсоида сердцевины, - угол наклона винтовой канавки, - координата положения рассматриваемой точки на продольной оси заготовки.
Дно винтовой стружечной канавки эллипсоидной борфрезы имеет вид эллипсоида с вершиной в точке начала общей системы координат , а шлифовальный круг в виде усеченного конуса со своей системой координат с вершиной в точке центра его основания , совпадающей с точкой . В начальном положении находиться в начале общей системы координат и направления осей сонаправлены общим соответственно, как показано на рис. 1.
Рисунок 1 - Начальное положение: А - шлифовального круга; B - борфрезы
Для математического представления поворотов и перемещений использовался матричный метод представления. При позиционирования шлифовального круга были выполнены следующие преобразования его системы координат в каждой точке, относительно траектории винтовой стружечной канавки с постоянным углом наклона:
Поворот на угол касательной к эллипсоиду вокруг оси :
(2)
где - угол наклона касательной в точке на эллипсоиде.
Поворот на угол наклона винтовой канавки вокруг оси ;
(3)
где , и точки задающие положение единичного вектора , направленного по нормали к точке на эллипсе.
Перемещение в рассматриваемую точку на эллипсоиде:
(4)
- координата рассматриваемой точки по оси , y - координата рассматриваемой точки по оси .
Перемещение по на расстояние равное радиусу шлифовального круга:
(5)
где и составляющие значения радиуса шлифовального круга направленного по нормали .
Поворот на угол вокруг оси :
(6)
где .
Для моделирования процесса обработки в среде параметрического моделирования T-Flex CAD переведём все матричные исчисления в соответствующие формулы движения шлифовального круга по осям:
Перемещение по оси
Перемещение по оси
Перемещение по оси
Вращение вокруг оси
где угол задается массивом значений из определенного интеграла (1).
Вращение вокруг оси :
где
Создадим параметрическую модель, задав формулы движения через параметры (рис. 2) с исходными данными из табл. 1.
Рисунок 2 - Задание переменных
Таблица 1 - Исходные данные
|
Переменная |
Значение |
Описание |
|
|
a |
30 мм |
Большая полуось эллипса |
|
|
b |
7 мм |
Малая полуось эллипса |
|
|
R |
47,195 мм |
Радиус шлифовального круга |
|
|
w |
30? |
Угол наклона винтовой стружечной канавки |
|
|
Z |
16 |
Число зубьев |
|
|
u |
60? |
Угол профиля шлифовального круга |
Имитацией процесса обработки служит булева операция вычитания из тела заготовки параметрического массива шлифовальных кругов при движении вокруг неподвижной заготовки рис. 3.
Рисунок 3 - Массив шлифовальных кругов при формообразующем движении
В результате булевой операции мы получили модель режущей части эллипсоидной борфрезы с постоянным углом наклона винтовых стружечных канавок рис. 4.
Рисунок 4 - Модель режущей части фрезы
программный режущий фреза шлифовальный
Рассмотрим геометрию полученных профилей зубьев модели в нормальном и радиальном сечениях и измерим значения передних и задних углов рис. 5.
Рисунок 5 - Геометрия зубьев: а) - в радиальном сечении; б) - в нормальном сечении
Как видно, из сравнения рис. 5а и 5б профиль модели соответствует установленным требованиям, при этом полученные значения углов совпадает с теоретическим. На основании приведенных данных можно сделать вывод о адекватности разработанной математической модели.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Получение винтовой поверхности на цилиндрических и конусных поверхностях. Изделия крепежные и специального назначения, детали с винтовой поверхностью. Основные виды винтовых линий, графическое изображение технологии их нарезания. Развертка винтовой линии.
презентация [361,8 K], добавлен 28.10.2015Геометрические параметры режущей части сверла. Расчет режимов резания. Выбор размеров конического хвостовика. Расчет среднего диаметра хвостовика, профиля фрезы для фрезерования винтовых канавок. Эксплуатационные параметры. Эффективная мощность резания.
практическая работа [55,1 K], добавлен 22.05.2012Расчет рационального режима резания при обтачивании валика на станке. Выбор геометрических параметров режущей части резца, инструментального материала. Выбор углов в плане, угла наклона главной режущей кромки. Расчетное число оборотов шпинделя станка.
контрольная работа [697,4 K], добавлен 20.02.2011Особенности расчета и проектирования ленточного конвейера длиной 140 м и углом наклона 14°, транспортирующего сортированный мелкокусковый щебень с производительностью 190 т/ч при среднем режиме работы. Определение параметров приводной станции конвейера.
курсовая работа [115,2 K], добавлен 22.01.2014Расчет червячной зуборезной фрезы и параметров зубьев. Выбор режимов резания. Определение дополнительных технологических параметров зубчатых колес. Нахождение площади активной части канавки, сечения стружки, длины режущей части и переходного конуса.
курсовая работа [215,8 K], добавлен 23.04.2013Общая характеристика зубчатых передач, их использование, достоинства и недостатки. Обоснование выбора червячной фрезы для нарезания зубчатого колеса и ее расчет для нарезания зубьев на шестерне. Расчет на прочность внутреннего и наружного кругов опоры.
контрольная работа [49,4 K], добавлен 20.02.2011Определение параметров развертки спирали шнека с постоянным шагом. Построение спирали шнека с изменяемым шагом по геометрической прогрессии. Расчет развертки шнека с изменяемым шагом по геометрической прогрессии. Построение соответствующих графиков.
контрольная работа [1,6 M], добавлен 26.04.2014Общие сведения о винтовых механизмах, их конструкции и принцип действия. Выбор материала для элементов механизма: выбор типа резьбы для винтовой пары. Расчет соединений, металлоконструкций, маховичка (рукоятки). Определение КПД винтового механизма.
методичка [579,7 K], добавлен 23.04.2014Характеристика цементно-стружечных плит по ГОСТ 26816-86 "Плиты цементно-стружечные. Технические условия". Выбор пресса, ритма конвейера. Расчет древесного сырья, вяжущего, химических добавок и воды. Технология производства цементно-стружечной плиты.
курсовая работа [349,4 K], добавлен 30.11.2013Предназначение и конструкция механизма наклона антенны. Предварительный выбор типа электродвигателя, определение его требуемой мощности. Кинематический расчет и вычисление геометрических параметров редуктора. Подбор подшипников входного вала редуктора.
контрольная работа [29,1 K], добавлен 27.05.2013Низковольтным комплектным устройством называется электротехническое устройство заводского изготовления с переменным напряжением до 1000 В и постоянным 1200В, представляющее собой совокупность электрических аппаратов, приборов и электрооборудования.
курсовая работа [667,6 K], добавлен 09.07.2008Схема установки, описание ее отдельных узлов. Расчет мощности на привод конвейера при различных углах его наклона с использованием упрощенной и точной формулы расчета. Построение графика зависимости мощности на привод конвейера от производительности.
лабораторная работа [636,3 K], добавлен 22.03.2015Составление и анализ структурной схемы домкрата. Определение формы и линейных размеров винта. Конструирование гаек винтовых устройств, их форма, материалы для изготовления и определение размеров. Конструирование чашки, рукояток, корпуса домкрата.
курсовая работа [868,8 K], добавлен 06.02.2016Особенности и понятие обработки методом шлифования, способы и режимы. Зернистость абразивных материалов и структура шлифовального круга, его назначение, применение и выбор. Типы круглошлифовальных станков, их строение и конструктивные особенности.
курсовая работа [6,0 M], добавлен 07.03.2010Основные особенности обработки деталей плоским шлифованием торцом круга на токарно-винторезном станке 1К62. Анализ интенсивности и глубины распространения наклепа, величины и характера остаточных напряжений. Частота вращения шлифовального круга.
доклад [36,0 K], добавлен 06.02.2012Составление баланса отходов по предприятию и схемы их движения на генеральном плане. Определение производительности пресса. Расчетный фонд рабочего времени работы пресса по производству древесно-стружечных плит. Технологический расход сухой стружки.
контрольная работа [181,2 K], добавлен 05.05.2012Рассмотрение основных сведений, методов изображения на чертежах резьб (наружных, внутренних), крепежных деталей, соединений (с использованием резьбовых деталей). Определение понятий винтовых линии, поверхности, действительного, номинального профилей.
методичка [1,9 M], добавлен 02.05.2010Назначение и описание проектируемого самолета Ан-148. Расчет на прочность панели хвостовой части стабилизатора. Разработка технологии формообразования детали. Преимущества систем трехмерного моделирования. Методика моделирования стойки лонжерона.
дипломная работа [1,6 M], добавлен 13.05.2012Знакомство с винтовыми механизмами. Зависимость коэффициента полезного действия винтовой пары от величины осевой и эксцентричной нагрузки на гайку. Кинематическая схема установки. Достоинства винтовых передач: простота конструкции, компактность.
лабораторная работа [239,7 K], добавлен 06.05.2009Описания использования винтовых съемников, предназначенных для разборки узлов с деталями, собранными с натягом. Определение угла подъема резьбы, напряжения на винте от кручения. Расчет параметров винтовой передачи, корпуса, подбор стандартных деталей.
курсовая работа [361,7 K], добавлен 10.02.2012
