Определение оптимальных значений переменных, характеризующих положение размеров сечений, при различных геометрических параметрах 3-D модели металлорежущего инструмента
Процесс проектирования металлорежущего инструмента и расчет 3-D параметрического изображения. Разработка чертежа с изображением ассоциативных видов, на основе указанной модели. Расчет точки вставки ассоциативных изображений для вставки видов и сечений.
| Рубрика | Производство и технологии |
| Вид | статья |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 28.05.2017 |
| Размер файла | 350,8 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/
Определение оптимальных значений переменных, характеризующих положение размеров сечений, при различных геометрических параметрах 3-D модели металлорежущего инструмента
Е.Е. Шмуленкова
На начальном этапе процесс проектирования металлорежущего инструмента (резца) начинается с расчета 3-D параметрического изображения. После создания 3-D модели инструмента разрабатывается чертеж с изображением ассоциативных видов, на основе указанной модели. Для вставки видов и сечений рассчитываются точки вставки ассоциативных изображений, которые определяются по средним значениям геометрических параметров определенного представителя МИ [1].
При разработке чертежей металлорежущего инструмента (резцов) с использованием параметрических 3-D моделей, как правило, используются однотипные изображения сечений, которые отличаются лишь своими размерами. Заметим, что в процессе разработки чертежей резцов на машиностроительных предприятиях как правило, используются два различных сечения, ориентация изображений которых зависит от положений секущих плоскостей. Первое сечение (А-А) определяется в главной секущей плоскости (P), которая, как известно перпендикулярна линии пересечения основной плоскости (Pv) и плоскости резания (Pn) в определенной точке [2]. Параметрическая 3-D модель резца с изображением на ней указанных координатных плоскостей представлена на рис. 1а. Второе сечение определяется во вспомогательной секущей плоскости, которая перпендикулярна вспомогательной режущей кромке. Таким образом, изображение первого сечения используется для задания формы передней поверхности резца, которая зависит от значения главного переднего угла (г) и других геометрических параметров, и определения величины главного заднего угла (б) (см. рис. 1 б).
Изображение второго сечения определяет величину вспомогательного заднего угла (б1) и вспомогательного переднего угла (г1) (см. рис. 1 б). При вставке изображений сечений, полученных на основе параметрических 3-D моделей металлорежущего инструмента (МИ) при различных значениях главного угла в плане (ц) и вспомогательного угла в плане (ц1) возможны ситуации, когда изображения некоторых размеров и размерных текстов пересекаются между собой.
На рис. 2а приведен пример фрагмента чертежа резца на станок МК6713. На данном чертеже ориентация сечения будет зависеть от главного угла в плане (ц) [3]. При значении угла ц =600 пересечение размерных линий и чисел не происходит, а при ц =300 соответственно происходит.
Для исключения ситуации пересечения размеров сечений определим оптимальные значения параметров j и от угла поворота ц/ = 270+ц при различных значениях L2 (см. рис. 3). Геометрический смысл параметров j, и L2 представлен на рисунке 3.
металлорежущий инструмент чертеж сечение
Заметим, что длина выносной линии, заданная значением параметра j должна принимать минимальное значение, чтобы общая площадь сечения была минимальна. Параметры j и используются при создании линий построения и связанных узлов при нанесении размеров сечений.
В ходе графических построений были определены точки графиков j =f1 (ц/) и =f2 (ц/) для разных значений L2 и ц/. Для расчета значений параметров j и в зависимости от значений ц/ и L2 используем интерполяционные полиномы Лагранжа [4]. При этом в качестве исходных данных выступают совокупность точек Bi, и на отрезке [, ]. Положение точек Bi, …, определяются значением функционалов f1 (ц/), f2 (ц/). Положение данных точек определяется графическими построениями. Для интерполяции по n + 1 заданным точкам (jk, ) k = 0, 1, …, n таким, что < < …< необходим полином степени n с n + 1 коэффициентами, который представляется в виде:
, (1)
где .
Таким образом, задача интерполяции сводится к нахождению полиномов:
, . (2)
Для вычисления коэффициентов первого уравнения (2) требуется решить систему n+1 линейных уравнений с n-1 неизвестными:
. (3)
Точно таким же образом находятся коэффициенты второго уравнения (2) решением системы:
. (4)
На основе определенных узловых точек, представленных на рисунке 4а и 4б, для длин L2=2.5, L2=4, L2=6 получены следующие интерполяционные полиномы Лагранжа.
Таким образом, использование интерполяционных полиномов Лагранжа позволяет вычислить параметры, определяющие положение размерных линий и их ориентацию, которая будет зависеть от определенных геометрических параметров резца 3-D модели. Применение полиномов Лагранжа позволяет исключить ситуации, при которых происходит наложение изображений размеров друг на друга одного и того же сечения. Также вычисленные параметры размерных и выносных линий позволяют получить минимальную площадь, которую занимает сечение и принадлежащие ему размеры. В совокупности аналитические зависимости (5а, б) позволяют осуществлять автоматизированную корректировку положений размерных и выносных линий сечений при различной их ориентации на чертеже.
Литература
1. Шмуленкова, Е. Е. Определение оптимального положения базовых точек вставки ассоциативных видов параметрической 3-D модели для заданного множества представителей металлорежущего инструмента / Е. Е. Шмуленкова // Техника и технология. - М., 2011. - №4. - С. 39-43.
2. Грановский, Г. И. Кинематика резания. / Г. И. Грановский. - М.: Масшгиз, 1948. - 200 с.
3. Фельдштейн, Е. Э. Металлорежущие инструменты: справочник конструктора / Е. Э. Фельдштейн, М. А. Корниевич. - Минск, 2009. - 1039 с.
4. Фокс, А. Вычислительная геометрия. Применение в проектировании и на производстве / А. Фокс, М. Пратт. - М. : Мир, 1982. - 304 с.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Исходные данные для проектирования металлорежущих инструментов. Проектирование и расчет резца, фасонной протяжки, червячной фрезы. Определение конструктивных элементов, геометрических размеров, углов резания. Построение математической модели для углов.
курсовая работа [707,9 K], добавлен 15.04.2010Расчет размеров профиля призматического фасонного резца и его дополнительных режущих кромок. Проектирование элементов и вычисление параметров фасонной протяжки. Расчет конструктивных и габаритных размеров червячной фрезы для обработки прямобочных шлицев.
курсовая работа [1,7 M], добавлен 07.11.2013Проектирование и расчет протяжки шлицевой, развертки комбинированной, долбяка для обработки зубчатых колес и приспособления для обработки деталей с заданными размерами и параметрами. Определение чертежных размеров долбяка по передней поверхности.
курсовая работа [482,5 K], добавлен 24.09.2010Классификация металлорежущего инструмента. Расчет различных режимов резания. Специфика и конструкция спирального сверла с винтовыми канавками для обработки стали. Этапы разработки метчика, его конструктивные размеры. Особенности проектирования зенкера.
курсовая работа [1,2 M], добавлен 06.01.2015Проектирование протяжки для обработки шлицевой втулки. Расчет долбяка для обработки зубчатых колес. Комбинированная развертка для обработки отверстий. Разработка плавающего патрона для крепления развёртки. Выбор материала для изготовления инструмента.
курсовая работа [1,4 M], добавлен 24.09.2010Анализ контрольно-измерительного инструмента. Анализ возможных способов ремонта инструмента. Разработка технологии изготовления вертикальной колонки. Разработка маршрутного технологического процесса изготовления сменной вставки. Расчет режимов обработки.
курсовая работа [1,3 M], добавлен 04.10.2021Описание конструкции, назначения и принципа действия исполнительной машины. Проектирование металлорежущего инструмента для обработки детали "Тубус". Расчет геометрических параметров тяговых звездочек, приводного вала на прочность. Выбор режимов резания.
дипломная работа [2,1 M], добавлен 22.03.2018Выбор инструментального материала и геометрических параметров режущего инструмента. Геометрия резьбового токарного резца. Назначение режима резания. Расчет тангенциальной силы резания и размеров поперечного сечения державки. Определение основного времени.
курсовая работа [3,1 M], добавлен 24.05.2009Назначение и конструкция детали, определение типа производства. Анализ технологичности конструкции детали, технологического процесса, выбор заготовки. Расчет припусков на обработку, режимов резания и технических норм времени, металлорежущего инструмента.
курсовая работа [2,4 M], добавлен 20.08.2010Назначение и технологические требования к конструкции изготавливаемой детали - шпинделя металлорежущего станка. Выбор, экономическое обоснование метода получения заготовки, расчет режимов резания. Разработка конструкции специального режущего инструмента.
курсовая работа [587,1 K], добавлен 27.01.2013Проектирование призматического фасонного резца. Определение размеров дополнительных режущих кромок. Чертёж шаблона и контршаблона для проверки профиля резца на просвет. Проектирование и расчёт фасонной протяжки. Определение толщины срезаемого слоя.
курсовая работа [1,0 M], добавлен 18.12.2013Расчет и выбор оборудования для подогрева и резки прутков. Расчет и выбор оборудования для горячей объемной штамповки. Разработка чертежа холодной поковки. Расчет размеров облойной канавки и объема облоя. Построение эпюры сечений и расчетной заготовки.
дипломная работа [758,3 K], добавлен 12.08.2011Анализ способов и устройств автоматизации вставки заклепок в сепараторы подшипников. Разработка маршрута обработки изготовления детали. Выбор и расчет режимов резания. Технология сборки узла выдачи полусепараторов. Затраты на автоматизацию проектирования.
дипломная работа [812,6 K], добавлен 09.12.2016Методики проектирования электрода-инструмента для прошивки отверстия методом электроэрозионной обработки. Анализ обрабатываемого материала - сталь У10А. Расчет технологических параметров обработки. Операционный маршрут изготовления электрода-инструмента.
курсовая работа [314,4 K], добавлен 28.01.2014Процесс проектирования корпусной мебели. Материалы, необходимые для изготовления шкафа. Определение внутренних объемов и функциональных размеров изделия. Расчет конструкционных размеров изделия. Выбор видов соединений. Статические нагрузки в изделии.
курсовая работа [4,8 M], добавлен 06.06.2012Определение общего числа возможных вариантов для привода главного движения металлорежущего станка. Разработка кинематической схемы для основного графика частот вращения шпиндельного узла. Определение числа зубьев всех зубчатых колес и диаметров шкивов.
курсовая работа [1,9 M], добавлен 30.09.2013Анализ служебного назначения узла (насоса). Обоснование выбора станочных приспособлений металлорежущего и мерительного инструмента. Технологичность конструкции детали. Определение типа производства, такта выпуска и партии запуска. Расчёт режимов резания.
курсовая работа [230,7 K], добавлен 25.02.2010Расчёт гладких цилиндрических соединений механизма подачи металлорежущего станка. Методика определения калибров для контроля деталей соединения. Подбор и расчет подшипников качения, резьбовых и шпоночных соединений. Составление схемы размерной цепи.
курсовая работа [393,6 K], добавлен 26.01.2010Подготовка исходных данных для расчета профиля фасонного резца. Определение геометрии режущих кромок фасонных резцов. Геометрия режущих кромок, обрабатывающих радиально-расположенные поверхности деталей. Аналитический расчет профиля фасонных резцов.
курсовая работа [1,6 M], добавлен 13.12.2010Параметры и размеры протяжки шлицевой, развертки комбинированной и зуборезного долбяка для обработки зубчатых колес. Выбор материала для изготовления инструментов и станки для их обработки. Карта наладки для заострения протяжки на передней поверхности.
курсовая работа [4,4 M], добавлен 24.09.2010
