成形カッターの切断部の幾何学的パラメータは、加工される材料に応じて選択されます。 異形カッターのすくい角は、表面を研ぐことで得られます。 アルミニウムおよび赤銅の場合すくい角 = 20...25°、青銅、鉛黄銅の場合 = 0...5°、鋼の場合
最大 500 MPa (NV 最大 150 ユニット) = 20...25° 秒
= 500...800 MPa (NV 150...235) = 15...20° 秒
= 800...1000 MPa (NV 235...290) = 10...15°、NV が最大 150 ユニットの鋳鉄の場合。 = 15° (NV が 150 単位を超える場合)。 = 10...12°。 バックアングル
プロファイル構成とカッターの種類に応じて、8 ～ 15° が選択されます。

円形のカッターのバックアングルを形成するには、その頂点がベースの軸よりも下にある必要があります。 h。 オフセット量：
、 どこ
– 最大カッター直径 (表 2.1 に従って選択)。

角柱カッターの逃げ角は、ホルダーに適切に取り付けることで得られます。 フロントサイズ そして後部
角度は、部品プロファイルの最小直径を加工する成形カッターの刃先の外側セクションに対して選択されます。 刃先の他のすべての点では、加工される直径が大きくなるにつれてすくい角の値は減少し、後角は増加します。

部品の軸に垂直なカッター プロファイルの断面には角度があります。
、ゼロに等しい。 強い摩擦を回避し、成形カッターの切れ刃の対応する領域の切削条件を改善するために、追加のリーディング角でアンダーカットが作成されます。
または、カッタープロファイルの小さなセクションにリボンを残します (図 2.2 を参照)。

米。 2.2. 切削条件の改善は好ましくない

成形カッターの刃先の位置セクション

バックアングル
カッターの切断面に垂直な、N-N 断面の任意の点 X における角度は次の式で求められます。

どこ
– 考慮中の点のカッタープロファイルの接線と、部品の軸に垂直な直線との間の角度。 コーナー
分析的またはグラフ的に決定されます。

2.1.6. 異形カッターの形状補正計算

形状カッターの形状の補正計算を、次のようなカッターを例にして考えます。
そして
。 補正計算の目的は、ベース サーフェスまでの節点の距離を決定することです。 コンピュータ上での円形カッターの計算手順は以下のとおりです（図2.3）。

節点からベース面までの距離 (従来は節点 1 に対応する面をベース面とします) (図 2.4) は次のように定義されます。

米。 2.3. 丸型カッターの補正計算の仕組み

米。 2.4. プリズムの補正計算スキーム

形状カッター

任意のプロファイル点 X について:

値の計算手順 ...
そして
角柱状カッターの補正計算も同様の場合。 次に距離を決定します
(図 2.5) 節点から 0 点に対応する背面および背面コーナーまで:
;
;
;
;
。 節点からベース サーフェスまでの距離 (通常はサーフェス 1 がベース サーフェスとして使用されます) は、次の式で決定されます。

米。 2.5. 節点の距離を計算するためのスキーム

ベース面から

2.1.7. 成形カッター、テンプレート、カウンターテンプレートのプロファイル寸法に対する公差の割り当て

成形カッターのプロファイル寸法に公差を割り当てるときは、値が次のとおりであることに注意してください。
次元チェーンの終了リンクです。 これらの寸法の公差は、パーツ プロファイルの対応する閉じリンクの公差の 1/2....1/3 に等しくなります。 たとえば、ベース表面は部品の表面を加工するカッターの表面とみなされます。
んん。 節点 2 に対応する部品プロファイルの高さ、s
mm は以下に等しい。
んん。 距離許容差 ベース面からのカッターの節点 2 は、値 ±0.12 の (1/2....1/3) に等しくなります。つまり、 0.06～0.04mm。

成形カッターのプロファイルを総合的にチェックするためのテンプレートとカウンター テンプレートは、伝達を制御するプロファイル ゲージとして設計されています。

透過検査では、テンプレートとカッタープロファイルのベース面がぴったりと密着し、残りの面に隙間ができるように、ネガのカッタープロファイルを備えたテンプレートを適用します。 その値は、カッター プロファイルの対応する要素のサイズの許容差を超えてはなりません。

プロファイルのいずれかのセクションでクリアランス値が公差より大きいかゼロに等しい場合 (テンプレート プロファイルがカッター プロファイルに接触している)、これは、このセクションでカッター プロファイルが許容できない偏差とプロファイル サイズで作成されていることを示します。このセクションの内容は、顕微鏡またはその他の万能測定器で確認する必要があります。

テンプレートの長さ寸法の公差はテンプレートの本体で設定され、カウンターテンプレートでは対称的に設定されます。 これらの公差の値は、カッター プロファイルの対応する寸法の公差フィールドの 1/2 ～ 1/3 のテンプレートでは等しいと想定され、したがって、カウンター テンプレートでは 1/2 ～ 1/ の公差フィールドに等しいと想定されます。 3 は、テンプレート プロファイルの対応する寸法の公差フィールドの値です。 ただし、工具製造の能力を考慮すると、表に示す公差を下回ってはなりません。 2.2.

定形カッターは、コピー方法を使用して部品とワークのプロファイルによって刃先が決定されるツールです。 これらは、外部または内部形状の表面を持つ回転体を加工する際の連続生産、大規模生産、大量生産に広く使用されています。 タレット機、自動機、半自動機でロッドから加工を行います。 特定の部品を加工するための形状カッターは、精密に計算され製造されるため、作業者の資格に依存せず、高い生産性と同一部品形状、寸法精度を実現します。 IT8～IT12に基づく加工品の寸法精度と表面粗さ Rあ=0.63～2.5ミクロン。

最も一般的なのは円形および角柱状のカッターで、ラジアルおよびタンジェンシャル (接線方向) 送りで動作します。

角柱カッターは外面の加工に使用されます。 丸カッターに比べて剛性が高く、加工精度が高く、機械への取り付けも容易です。

丸カッターは外面、内面の加工に使用します。 角柱状のものよりも製造技術が進んでおり、より多くの再研磨が可能ですが、剛性と加工精度の点で後者に劣ります。

成形カッターの種類を選択する場合、決定的な要素はコスト、形状の精度、および適切な部品の受け取りを保証するプロファイルの直線寸法です。

3.2. 形状カッターの設計方法

特定の部品を加工するための任意のタイプの形状カッターの設計は、すべてのタイプのカッターに共通かつ必須の多くの手順で構成されます。 したがって、工具材料の割り当て、前角と後角の選択、および多くの設計パラメータの割り当ては、すべての形状のカッターに対してまったく同じように実行されます。

3.2.1.特徴点

設計前に、部品プロファイル上に、プロファイルの始点と終点を含む特徴 (節) 点 1、2、3 などが順番にマークされます。 節点。プロファイルの 1 つのセクションが別のセクションに移行します。 円錐部分の追加の中点。 曲線セクション上で互いに等距離にある 2 つまたは 3 つの追加の点。 単純な面取りは調整されていません。 カッターの図面には、部品と同じ角度と面取りサイズが示されています。

次に、公差フィールドのサイズと位置を考慮して、特徴点の計算された寸法が決定されます。 計算された呼び径は、0.001 mm の精度で公差フィールドの中央に設定されます。 結果は要約テーブルに記録されます。

円錐の平均中間点の座標は、次の式で決定されます。

,

どこ
円錐の最初、中間、および最後の点の直径。
円錐の長さ寸法と平均中間点。

曲線セクション (象限) の平均中間点の座標は、次の式を使用して決定されます。

,

どこ
曲線セクションの一部である四分円の中央、中間、および開始点の直径。
円弧の半径。
円弧の中心と中央の中間点の長さの寸法。

3.2.2. 異形カッターの材質の用途

円形のカッターは主に一体型で設計・製造され、角柱状のカッターは工具材料を節約するために複合カッターとして製造されます。 カッターの作動部の材質としては高速度鋼R6M5が最も多く使用されています。 加工が難しい材料から部品を製造する場合、高速度鋼 R10K5F5、R9K10、R18K5F2、R9K5 および超硬合金 VK10-M、VK8、T15K6 で作られたカッターを使用すると経済的に有利です。 複合カッターを設計する場合、スチール 45 GOST 1050-74 がホルダーの材料として使用されます。

プロジェクト（作業）の実施に関する一般的な指示。

プロジェクトのグラフィック部分 (フォーマット サイズ、レタリング、フォント、シェーディングなど) のデザインは、ESKD に従って行う必要があります。

加工図や組立図の主要画像は実物大で作成されておりますので、 これにより、設計されたツールの実際の寸法と形状を最も完全に表現することができます。

切削部品の形状と幾何学的パラメータ、成形された輪郭の形状などを説明するツールとそのセクションは、描かれた要素の設計特徴をより明確に実装するのに十分な拡大スケールで作成できます。

計算スキームとプロファイルのグラフィック構築は拡大スケールで実行され、そのサイズは必要な構築精度に応じて設定されます。

設計された工具の施工図には、主な突起、断面、セクションの画像に加えて、必要な寸法、寸法公差、表面清浄度クラスの指定、工具の個々の部品の材質と硬度に関するデータが含まれている必要があります。完成した工具の制御、調整、再研磨、テストのための技術要件として。

最大30～40ページの説明文がタイプライターで打たれます。 簡潔で、優れた文学的言語で書かれ、提示される必要があります。

計算には、追加の計算を行わずに検証するのに十分な初期式、対応するデジタル値の置換、中間アクションおよび変換が含まれている必要があります。

設計された工具および切削部品の材料の設計パラメータの選択に関して行われるすべての決定には、正当な理由が伴う必要があります。

受け入れられた規範データ、表形式データ、およびその他のデータには、使用したソースへのリンクを添付する必要があります。 この目的には、公式の参考資料を使用することをお勧めします。

設計中の各ツールについて、処理対象の製品の要件と同様のツール設計の技術仕様に基づいて技術仕様を開発する必要があります。

新しいツールを開発するときは、精度と製造性、機能と生産性の向上に関する要件を念頭に置く必要があります。 この目的のために、プレハブ式の溶接構造などを使用して、高価な工具材料を節約することが必要です。

設計されたツールの締結および取り付け部品は、既存の機械または装置の標準化された取り付けの寸法に従って計算され、適合される必要があります。

異形カッターの設計

定形カッターは、定形プロファイルの部品を加工するために使用されます。 成形カッターを設計する設計者の仕事は、設計された研ぎ角度と取り付け角度で、図面で指定されたプロファイルをワークピース上に作成するプロファイルの寸法と形状を決定することです。 これに関連する計算は、通常、成形カッターのプロファイルの補正または単に補正と呼ばれます。

部品の完成図の作成。

補正計算では、カッターの成形刃の輪郭線を構成するすべての点の座標を決定する必要があります。 これを行うには、特定の形状プロファイルの節点の座標を計算します。また、場合によっては、曲線セクションがある場合には、節点の間に位置する個々の点の座標も計算します。

これらのことを踏まえると、補正計算を進める前に、まずベース面から節点までのすべての座標寸法が形状部品の完成図に記載されているかどうかを確認し、記載されていない場合には、次に、選択したすべての点に対して欠落している座標寸法を決定する必要があります。 成形部品の図面には、欠落している座標寸法を決定できる寸法が常に含まれています。 切歯の成形刃の基本的および追加の補正計算は、公称寸法に従って行われます。

成形プロファイル上に半径遷移がある場合、共役断面プロファイルの交差によって形成される節点までの距離が決定されます (遷移表面の曲率半径を考慮せずに)。

円形のカッターを計算する場合、半径 R1、R2、R3 などが決定されます。 節点設計点を通過する円。 角柱状のカッターを計算する場合、通常の形状のカッター プロファイルの節点から任意に選択した座標軸までの距離が決定されます。 この初期座標軸は通常、パーツの回転中心の高さにある点またはベースラインを介して描画されます。

成形カッターのプロファイルを計算する方法。

カッターを設計するための初期データは、ワークピースに関するデータ (材質と硬度、成形プロファイルの形状と寸法、清浄度と精度クラス) です。

形状カッターのデザインの選択。

ハイス形鋼の設計を選択する際には、次の考慮事項が考慮されます。

棒状のカッターは、このタイプのカッターの最も原始的なデザインです。 安価に製造できますが、少量の再研磨が可能です。 したがって、成形カッターの使用による節約が製造コストを超える場合は、少量の部品の製造にはロッド カッターを使用することをお勧めします。 多くの場合、棒状のカッターは二次的なツールとして使用されます。 複雑な形状の切削工具の製造に。

角柱状のカッターはロッドカッターよりも製造コストが高くなりますが、大幅に多くの再研磨が可能です。 他のすべての条件が同じであれば、角柱形状のカッターで 1 つの部品を加工するコストは、ロッド カッターよりも低くなります。 これは大規模かつ大量生産の条件下で可能です。

角柱アリ形状カッタは取り付け剛性が高いことが大きな利点であり、円形カッタに比べて高い加工精度が得られます。

回転体としての円形カッターは便利で安価に製造でき、再研磨の回数も多くなります。 したがって、丸型カッターで加工する場合、製造部品あたりのコストが最も低くなります。 その結果、大規模かつ大量生産では、成形カッターが最も普及しています。 丸型カッターのもう 1 つの重要な利点は、内面の加工が容易であることです。

それらの欠点は次のとおりです。

・刃先が軸に近づくにつれて研ぎ角度が急激に減少する。

· カッタープロファイルの円錐部分が前面と交差するときに発生する刃先の曲率。

はんだ付けされた超硬プレートを備えた成形カッターにより、本体を複数回使用できます。 しかし、技術的な問題により普及には至っていません。

成形カッターの設計パラメータの選択は、ワークピースの成形プロファイルの寸法に応じて、表 (付録 1 および 2) に従って行われます。 この場合、カッターの寸法に影響を与える主なパラメータは、成形プロファイルの深さであり、次の式で決定されます。

t max = r max - r min, (1.1)

どこ t max 、r min~ それぞれ最大半径と最小半径

パーツの形状プロファイル。

カッター直径を割り当てるときは、次の考慮事項が使用されます。 加工当たりのカッター材料の消費量を削減するため

最小直径のカッターを使用して部品を加工することが常に有利です。 他のすべての観点から、次の理由から、可能な限り最大の直径のカッターを使用して作業することをお勧めします。

・放熱性が向上し、放熱性を高めることが可能になります
切断速度。

・再研磨回数の増加による耐用年数の延長により、部品ごとのカッター製造の複雑さが軽減されます。

同時に、直径が大きすぎる成形カッターの製造および操作は多くの不都合を引き起こし、その結果、直径が 120 mm を超えるカッターは使用されません。

表（付録 1）は、カッター半径の最小許容値を示しています。これは、加工されたプロファイルの深さと、それを固定するために必要なマンドレルまたはシャンクの最小直径によって決まります。

許可される再研磨回数を増やすには、角柱カッターの長さを最大に設定することをお勧めします。最大長は、カッターをホルダーに固定できる可能性と、長い形状の表面の製造の難しさによって制限されます。 成形カッターの残りの寸法は、主に加工されるプロファイルの深さと幅によって決まります。

角柱状のカッターを固定するにはさまざまな方法があります。 この本では、角柱状のアリ状カッターのサイズを推奨しています。 表（別表2）に記載のダブテールサイズは、国内の多軸自動旋盤を生産する工場で使用されているサイズです。

前後の角度が選べます。

カッター軸から最も遠い成形プロファイルのセクションに対応する角度は、表 (付録 3) に従って、加工される材料の機械的特性に従って選択されます。 一般に、標準範囲の 5、8、10、12、15、20、25 度から角度を選択することが認められています。

すくい角は、部品の軸からの距離が異なる成形プロファイルのセクションでは一定ではないことに留意する必要があります。 検討中のプロファイルのセクションが部品の軸から離れるにつれて、正面角度は減少します。

0 を超える形状のカッターを使用して外径を加工する場合、振動を避けるために、刃先がワークピースの軸に対して過度に減少することを許可してはなりません。実際に確立されているように、この減少は (0.1 ～ 0.2) を超えてはなりません。加工されるワークの最大半径。 したがって、表から選択した角度は、次の式を使用して確認する必要があります。

機械では、原則として、標準設計の正規化されたホルダが取り付けられるため、逃げ角は 8 ～ 15° の範囲内でとられます。

成形カッターの場合、問題のプロファイル点がワークピースの軸から遠ざかるにつれて、後角が増加することに注意してください。

満足のいく切削条件を作り出すには、主平面への切れ刃の投影に垂直な切削プロファイルのすべての領域で、少なくとも 4 ～ 5°の逃げ角を設ける必要があります。 したがって、カッタープロファイルの補正計算の過程で、すべての領域の逃げ角が調整されます。

異形カッターのプロファイルを補正計算します。

プロファイル修正はグラフィカルかつグラフィカルに行うことができます。 最後の方法は最も簡単で明白なので、使用することをお勧めします。

カッタープロファイルを計算するには、部品プロファイル上の多数の節点を選択する必要があります。これらの節点は、通常、プロファイルの基本セクションの接続点に対応します。

円形および角形のカッターの計算は、さまざまな計算式を使用して実行されます。

a) 丸型カッターの輪郭を計算する手順 (図 1)。

節点 1 を通って角度を付けて光線を描き、その結果得られる交点 2 および 3 をパーツ O1 の中心と接続します。

直角三角形 1a01 で、次の式を使用して脚 aO1 を決定します。

依存関係に従って残りの点の角度値を計算します。

三角形 1a01 と 2a01 から辺 (A1 と A2) を決定します。

図 1 - 円形カッターのプロファイルのグラフィック定義。

セグメント Ci の長さを計算します。

Сi+1 = Ai+1 – A1 (1.6)

hp = R1 * sin ; (1.7)

B1 = R1 * cos、(1.8)

ここで、R1 はカッターの外半径です。

式を使用して長さを決定します

(1.9)

節点 2 に対応するカッター半径の値を計算します。

カッターの節点での研ぎ角度を計算します。

(1.12)

丸型カッターの最小許容角度値は次のとおりです。銅とアルミニウムを加工する場合は 40°。 50° - 自動鋼を加工する場合。 60° - 合金鋼を加工する場合。 55° - 鋳鉄を加工する場合。

主平面への刃先の投影に対する垂直部分の逃げ角が最小許容値 (4 ～ 5°) であることを確認します。 計算は次の式を使用して実行されます。

値を差異として定義する

(1.14)

通常の断面で成形カッターのプロファイルを作成します N-N、点 1 を座標の原点とし、カッター プロファイル点の座標は次のとおりです。 3nなど

b) 角柱形状のカッターのプロファイルを計算する機能 (図 2 を参照)。

図 2 - グラフィカルなプロファイル定義

角柱状のカッター。

角柱状カッターの計算は、円形カッターと同じ手順で実行されます。 Ci の値を計算した後、直角三角形 1a2 の脚である Pi の寸法を決定する必要があります。

したがって、円形カッターのプロファイル内の任意の点の半径を計算するための一般化された公式は次のとおりです。

角柱状カッターを計算する場合、依存関係が使用されます。

コーナー部とアール部の輪郭

成形部品のプロファイルは通常、軸に対して異なる角度で配置された直線部分と、円弧で輪郭を描かれた部分で構成されます。 カッタープロファイルの深さ寸法が部品プロファイルの対応する寸法と比較して歪んでいるという事実により、そのプロファイルの角度寸法もそれに応じて変化し、円弧が曲線に変わり、その正確な輪郭を正確に再現することができます。十分に近い間隔で配置された一連のフレンド ポイントの位置によってのみ指定されます。

カッター プロファイルの角度寸法 (図 3) は、次の式で決定されます。

図 3 - 成形されたカッター プロファイルの角度寸法の計算。

ここで、 はカッターのプロファイル角度です。

カッターの側面に垂直に測定された節点間の距離。

多くの場合、練習に十分な精度で、選択された置換円弧が、その計算された断面上に描画されるため、多くの点の位置からカッター プロファイルの曲線部分の形状を決定する必要性が生じることは比較的まれです。カッターのプロファイル。

このような円弧の中心の半径と位置は、指定された 3 つの点を通る円を描くというよく知られた問題を解くときに決定されます。 必要な計算は次のように実行されます (図 4)。

図 4 - カッター プロファイルの交換半径の決定。

カッター プロファイルの曲線部分にある 3 つの節点の 1 つが座標 0 の原点とみなされます。 X 軸はパーツの軸に平行で、Y 軸はパーツの軸に垂直です。 円の「置換」円弧の中心の座標 X 0 と Y 0 は、次の式で決定されます。

(1.19)

どこ： ×1- より小さい、 ×2- 使用される 2 つの大きな座標

ポイントを計算するとき。

y 1 と y 2 - 点 I と点 2 の座標。

(1.20)

この円弧の半径は次の式を使用して計算されます。

交換用アーチの共通の対称配置により、

これらの量の計算は大幅に簡略化されています (図 4)。

円を使用すると、これらの量の計算が大幅に簡略化されます。

あとは判断するだけです

上記の依存関係は、多くの場合、対応するグラフィック構造に置き換えられます。 このような構築が大規模かつ十分な精度で実行されれば、ほとんどの場合に満足のいく結果が得られます。

成形カッターの追加刃先。

ワークピースの成形輪郭を作成する主な切削部分 (図 5) に加えて、ほとんどの場合、成形カッターには追加の刃先があります。 S1ロッドから切断する準備をしている部品、および S2、トリミング中に切り落とされた部品の面取りや一部を処理します。

図 5 - 成形カッターの追加刃先。

面取りを加工するときは、対応する刃先が重なる必要があります S3、1 ～ 2 mm に相当し、カッターは補強部分で終わる必要があります。 S4幅5～8mmまで。 切断幅 S5切削工具の刃先の幅より大きくなければなりません。 成形カッターの追加刃先には、次の要件が適用されます。

1) 部品上のカッターの背面の摩擦を避けるために、追加の刃先は部品の軸に垂直な部分を持たず、軸に対して少なくとも 15° の角度で傾斜する必要があります。

2) スコアリング カッターまたはカッティング カッターの取り付けを容易にするために、追加の切れ刃がワークピース上の端輪郭点の正確な位置をマークすることが望ましい。 たとえば、図 5 に示す部品を定形カッターで加工した後、プロファイルの変曲点にスコアリング カッターを、その点に切断カッターを取り付けるのが簡単です。その結果、完成した部品は次のようになります。図面で指定された長さ。

したがって、カッターの合計幅は次の式で決まります。

(1.23)

3) カットを準備する刃先は、カッターの作業プロファイルを超えて突き出てはなりません。

プロファイルのセクションの摩擦を軽減する方法

部品の軸に対して垂直です。

基本タイプの成形カッターの重大な欠点は、部品の軸に垂直なプロファイルの断面に必要な逃げ角が欠如していることです (図 6)。

図 6 - 領域内の部品とカッターの間の摩擦

部品の軸に対して垂直です。

このような領域では、半径 と によって制限される部品の端面と、カッター プロファイルの側面の領域との間で摩擦が発生します。

このような領域では切削は行われず、その上のエッジは補助的なものにすぎないため、このような条件で浅い深さでの作業や脆い金属の加工は可能ですが、常にカッターの摩耗の増加と加工面の品質の劣化が伴います。 。 プロファイルの深さが増加し、材料の粘度が増加すると、部品の軸に垂直なプロファイルの断面を加工することができなくなります。

軸に垂直なカッター部分の摩擦と摩耗を軽減するために、2 ～ 3°の角度でアンダーカットを使用するか、刃先に細いストリップを残します (図 7)。

図 7 - プロファイルのセクションの摩擦を軽減する方法、

部品の軸に対して垂直です。

これらの設計変更により、カッター プロファイルの側面は、部品と接触しない位置 (平面図) を占めます。

軸に垂直なプロファイルの断面の切削条件を改善する他の方法もあります。 これには、カッターの追加の角度を鋭くすることや、部品の軸に対してカッター軸を回転させることが含まれます。

成形カッターの製造のための公差を選択するための手順。

成形カッターの製造に公差を割り当てる場合は、まず部品のベース サーフェス (ラジアル面とアキシャル面) を選択する必要があります。

内部拠点と外部拠点があります。 外部ベースに対する内部ベースの位置は、マシンの設定によって決まります。 外部ベースは部品の軸と端です。 内部ベースは、外部ベースからの寸法または距離が最も高い精度で指定されている部品の表面です。

図8に示すように、BRのベース面の位置から、ラジアルベース寸法で結んだもの rB部品の外部加工ベースである部品の軸では、直径のみが直接依存します。 d B.

図 8 - 加工表面の技術複合体

異形カッター、内径・外径加工ベース。

表面 I および P は、プロファイル深さの寸法によって表面 Br に接続されます。 ここで、内部軸方向ベース B0 は表面ジョイントの 1 つであり、軸方向ベース寸法によって外部ベース (部品の端) に接続されています。 ポンド; 部品の端に対する節点 I および 2 (l1 および l2) の軸方向の位置は、サイズによって異なります。 ポンドおよびカッターによって部品に伝達される寸法、プロファイル幅 l01そして l02

形状カッターの設計と操作に使用される寸法を次のように分類すると便利です。

· 半径方向の基本寸法。

· プロファイルの深さ寸法。

· 軸方向の基本寸法。

· プロファイル幅寸法。

· 表面の形状を特徴付ける寸法。

所定の部品を加工する際の定形カッターの径方向の調整は、ベースサイズ（ベース内径）に合わせて行います。

パーツの基本サイズの取得は、調整公差によって制限される一定の精度で行うことができます。 と等しいとみなすことができます。

パーツ プロファイルの深さと幅の寸法は、次の式を使用して計算されます。

(1.24)

カッター プロファイルの深さ寸法は、部品プロファイルの対応する寸法とは異なり、同様の公式を使用して 0.01 mm の精度で計算され、プロファイルの個々のセクションの幅寸法は、部品の対応するセクションの寸法と一致します。プロフィール。

部品プロファイルの深さの公差は、次の式で決定されます。

カッター プロファイルの深さの公差を選択するには、次の式を使用します。

ここで、 は部品プロファイルの対応する深さの許容差です。

歪み係数。

プロファイル幅寸法の公差を決定するときは、カッターのプロファイル幅がパーツのプロファイル幅と等しいと想定されます。 さらに、幾何学的パラメータの計算された寸法からの偏差は、プロファイル幅に影響を与えません。 したがって、操作上のエラーの補償のみを考慮すると、以下を受け入れることができます。

(1.27)

ここで、 はカッタープロファイルの幅の許容差です。

製品プロファイルの幅の許容差。

すくい角と逃げ角の公差は、カッタープロファイルの深さの偏差に影響します。 角度と の偏差が等しい場合、

後部の角度は、前部の角度よりも大きなプロファイル深さの誤差を引き起こします。 したがって、値は等しいが符号が異なる角度許容値を選択することをお勧めします。 さらに、前角の公差符号は正、後角は負とする必要があります。

カッター直径の公差は次の式に従って割り当てられます。

カッタープロファイルを制御するためのテンプレートの構築。

補正計算の結果に基づいて、テンプレートのプロファイルを構築し、カッターの形状面の研削精度を制御することができます。 これを行うには、カッターアタッチメントの軸またはベースに平行および垂直なベース表面または点を通る座標線が引かれ、そこから垂直方向に距離が設定され、成形プロファイルのすべての点の相対位置が決まります。 テンプレートの成形プロファイルの深さに沿った節点の位置は計算によって決定され、軸方向の距離は部品の成形プロファイルの同じ節点間の軸方向の距離に等しくなります。

テンプレートの成形プロファイルの製造精度の管理測定を容易にするために、テンプレートの完成図に輪郭部分の傾斜角度とすべてのブレードの長さを計算して表示することをお勧めします。座標次元に加えて。

図面で指定されたテンプレート形状の輪郭線の長さ寸法の製造精度の公差は 0.01 mm です。

カウンターテンプレートは、テンプレートの形状プロファイルをチェックするために使用されます。 そのプロファイルの寸法はテンプレートの寸法に対応しており、製造精度が異なります。 カウンターパターンの製造精度の公差は、テンプレート製造の公差の 50% に相当します。

テンプレートによるカッタープロファイルとカウンターテンプレートによるテンプレートプロファイルの制御は「光を通して」実行されるため、テンプレートとカウンターテンプレートの作業領域は幅0.5〜1.0 mmの狭いストリップの形で作成されます。 固定具のない成形プロファイルのセクションの内部境界点には、測定対象の表面としっかりと接触する目的で穴または長方形のスロットが作られています。

成形カッターの完成図の作成と実行。

施工中の図面では、成形カッターが 2 つの投影で表示される必要があります。 カッターの正確な寸法はテンプレート図面に指定されているため、カッター図面上の成形プロファイルの寸法を再調整する必要はありません。

研削プロセス中にカッター形状のプロファイルを正しい向きにするために、完成図には、カッター形状のプロファイルの最端の節点からベース表面までの直径または距離を示す必要があります。

成形カッターの完成図に記載しなければならない主な寸法は、全体の寸法、ベースの穴または表面の寸法、研ぎの深さと角度、丸カッターの端の制御円の直径 (回転する場合) です。計算では、締結クラウンの寸法が考慮されています。

動作中にマンドレル上で丸い形状のカッターが回転する可能性を排除するために、長方形の断面の波形を備えた環状バンドまたはピン用の穴がカッターの端に作られます。

ピンがカッターの穴に挿入され、波形は、最初のバージョンと 2 番目のバージョンの両方で、カッターが固定されているポストの波形ベルトと接触します。 波形の歯のピッチは3〜4 mmです。 くさび溝を利用して固定する方法があります。

小さな断面の切りくずを切断する小さな直径の丸いカッターでは、カッターの回転を防ぐための積極的な対策は講じられていません。 カッターは摩擦力によってのみ取り付けられます。

角柱カッターの長さは、何度も研ぐことができるように75〜100mmにする必要があります。 ただし、カッターの最終的な長さは、機械上の取り付け位置に合わせて調整する必要があります。 カッターを部品の中心の高さに正確に取り付け、作業位置でのカッターの安定性を高めるために、カッターの下部に調整ピン用の穴が開けられています。

ブローチのデザイン

一般的な手順

ブローチのデザインの開発を開始するとき、デザイナーは、デザインされたブローチがどのような要件を満たさなければならないかを明確に把握する必要があります。 特定の製造条件に応じて、要件は異なります。 場合によっては、ブローチの耐久性が最も高いことが必要であり、また、ブローチの粗さが最小限であり、精度が最高であることが必要である場合もあれば、ブローチの長さが最も短いことが必要である場合もあります（特定のサイズに制限される場合もあります）。 ）。 これらの要件の 1 つを満たすブローチでも、他の要件を満たさない場合があります。 たとえば、高クラスの表面仕上げで特に精密な穴を加工するためのブローチには、多数の仕上げ歯が必要であり、低送りで加工する必要があります。 この場合、ブローチの仕上げ部分が粗い部分よりも長くなることがよくあります。 したがって、そのようなブローチを短くすることはできません。

以下に概説する方法論を使用することにより、さまざまな要件を満たすブローチを設計できます。 ただし、部品の特定の製造条件や要件に応じて、設計者はこれらの推奨事項を使用して、表に示されている元の値を補足または変更することができます。

したがって、部品の粗さに対する要求が高い場合、設計者は対応する表に示されている歯の数と比較して仕上げ歯の数を増やす必要があります。 同時に、荒歯での大きな送りを避け、計算されたオプションから送りが最小となるものを選択します。

ブローチを設計する際には、最適な切断パターンの選択に細心の注意を払う必要があります。スムーズな動作、切りくずの正常な配置と除去、耐久性、その他の工具の性能品質は、採用される切断パターンに大きく依存するからです。

さまざまなタイプのブローチを計算する方法は、いくつかの構造要素の計算を除いて、ほぼ同様です。

丸いブローチをデザインするための方法論。

ブローチをデザインするための初期データは次のとおりです。

a) ワークピースに関するデータ（材質と硬度、ブローチ加工前後の穴寸法、加工長さ、清浄度クラスと加工精度、および部品のその他の技術要件）。

b) 機械の特性（タイプ、モデル、牽引力と駆動力、速度範囲、ロッドのストローク長、チャックのタイプ）。

c) 生産の性質。

d) 生産の自動化と機械化の程度。

ブローチの素材選び。

ブローチのデザインはブローチの素材選びから始まります。 この場合、次の点を考慮する必要があります。

加工された素材の特性、

・ブローチの種類、

生産の性質上、

· 部品の表面の清浄度および精度のクラス (付録 6)。

鋼の場合は、付録 5 に従って、特定のグレードの鋼がどの被削性グループに属するかが最初に確立されます。 付録 5 に特定のグレードの鋼が存在しない場合、その鋼は、化学組成と硬度、または物理的および機械的特性において最も近い鋼グレードが位置する被削性グループに属します。

ブローチ本体とシャンクの接合方法の選択

ブローチは、そのデザインに応じて、中実、溶接、プレハブのいずれかになります。 HVG 鋼で作られたすべてのブローチは、直径に関係なく、一体的に製造されます。

図 11 - 各歯ごとにリフトを使用してブローチの一部を切断

a) 一般的な見解。 b) 荒加工歯と仕上げ歯の長手方向のプロファイル。 c) 校正歯の長手方向のプロファイル。 d) 粗い歯の横方向のプロファイル。 e) 切りくずを分離するための溝を作成するためのオプション。

ハイス鋼グレード P6M5、P9、P18 のブローチは、直径が の場合、一体で製造する必要があります。 シャンク付き溶接、鋼製 45X の場合 ; 溶接またはスチール 45X 製のネジを使用している場合、 D＞40mm。ブローチロッドによるシャンクの溶接は、トランジションコーンの始まりから15〜25 mmの距離でネックに沿って実行されます。

図12 可変切削ブローチの切削部。

a) 切削部の全体図 (I - 粗い歯、P - 移行歯、W - 仕上げ歯、IV - 校正歯)。

b) 歯の長手方向の輪郭。

c) 荒削り歯と移行歯の横方向プロファイル（1-スロット付き歯、2-クリーニング歯）。

d) 仕上げセクションの歯の横方向プロファイル。

ｅ）仕上げ歯の横断面プロファイル（３−第２セクションの第２歯、４−第２セクションの第１歯、５−第１セクションの第２歯、６−第１セクションの第１歯）。

ブローチ盤のチャックの種類に応じてシャンクの種類を選択します。 シャンクの寸法は付録 7 に記載されています。

シャンクが部品にあらかじめ用意された穴を自由に通過できるようにすると同時に、十分な強度を持たせるために、その直径はブローチ加工前の部品の穴の直径に最も近い表に従って選択されます。 選択したシャンク直径が、その強度の条件下で許容される、機械の牽引力 Q よりも大幅に大きい引っ張り力に相当する場合、設計上の理由からシャンク直径を小さくすることができます。

前後の角度が選べます。 すくい角 (付録 8) は、加工される材料と歯のタイプ (荒加工と移行、仕上げ加工と校正) に応じて割り当てられます。

ブローチ加工の許容値は、次の式を使用して決定されます。

(2.1)

加工される穴の最​​大サイズはどこですか、

(2.2)

ここで、 は事前に準備された穴の最小サイズです。 穴径の公差。

歯のリフト量の決定。

プロファイル切断パターンに従って動作するブローチの場合、歯ごとの立ち上がりはすべての切断歯で同じになります (付録 9)。 最後の 2 つまたは 3 つの切削歯では、リフトは校正歯に向かって徐々に減少します。

可変切削ブローチの場合、荒歯の立ち上がりは耐久性によって決まります。 ブローチの耐久性は仕上げ部分の耐久性によって決まります。 粗い部分の耐久性は、仕上げ部分の耐久性と同等かわずかに上回る必要がありますが、いかなる場合も仕上げ部分の耐久性を下回ってはなりません。

通常、仕上げ部品の歯の浮きは直径あたり 0.01 ～ 0.02 mm です。 小型のエレベーターは実装と制御が難しいため、ほとんど使用されません。 可変切断ブローチの仕上げ部分には 2 種類の歯があるという事実により、1 つ目 - 各歯に立ち上がりがあるもの (図 14、a)、および 2 つ目 - 断面に立ち上がりがあるもの (図 14、6) 2 つの歯のうち、1 つは同じです。直径が上がるにつれて、厚さが異なります。

図14 可変切削ブローチの仕上げ部の切削厚さ

各歯を持ち上げる場合、カットの厚さは側面の持ち上げの 2 倍に等しくなります。 。 セクションに分けて歯を構築する場合、それはリフトと等しくなります。 。 可変切削ブローチの仕上げ歯に推奨される送り速度は、付録 10 に示されています。加工される材料の特性、加工の清浄度と精度に応じた切削速度は、付録 11 に示されています。選択した切削速度に応じて、ノモグラム (付録 12) により、ブローチの仕上げ部分の耐久性が決まります。 この耐久性が特定の条件に対して不十分であることが判明した場合は、以前に選択した切削速度を下げることで耐久性を高めることができます。 次に、仕上げ歯の耐久性と許容される切削速度に基づいて、荒歯の切削厚さが求められます。

溝の深さの決定、図 11、12、13 を参照してください。

次の式に従って生成されます。

(2.3)

は引っ張り長さです。

チップ溝の充填率は付録 13 に従って選択されます。

チップフルート底部の断面直径が 40 mm 未満のブローチの十分な剛性を確保するには、チップフルートの深さが次を超えない必要があります。 .

軸方向断面の切削歯のプロファイル パラメータは、シングル ブローチの場合は付録 13、可変切削ブローチの場合は付録 14 で、切りくずフルートの深さに応じて選択されます。

付録 14 の 1 つのプロファイルは複数のステップ値に対応するため、小さい方が採用されます。

注：最高の加工面品質を得るために、単一のブローチの刃のピッチは可変かつ等しくされています。

同時に作動する歯の最大数は次の式で計算されます。

計算中に得られた小数部分は切り捨てられます。

最大許容切削抵抗の決定

切削力は、機械の牽引力、またはシャンクに沿った、または最初の歯の前の空洞に沿った危険な部分のブローチ加工強度によって制限されます。 これらの力の最小値を最大許容切削力として考慮する必要があります。

、 、 の値は次のように定義されます。

機械の効率を考慮して計算された機械の牽引力は、通常、次のように計算されます。

(2.5)

ここで、 は機械のパスポートデータ (付録 15) に基づく牽引力です。

このセクション (付録 7) のシャンクの引張強さによって許容される切削抵抗は、次の式で求められます。

(2.6)

危険区域のエリアはどこですか。

値はシャンクの材質に応じて選択されます。鋼鉄 Р6М5、Р9、PI8- = 400 MPa、鋼鉄 ХВГ および 45Х- = 300 MPa。 切削部の危険部の強度によって許容される切削力は、次の式で求められます。

(2.7)

危険部分の直径はどこですか

直径 15 mm までの鋼 P6M5、P9、PI8 で作られたブローチの場合は、

400...500MPa;

直径が15 mmを超える場合 = 35О...400 MPa;

HVG 鋼製ブローチの場合 (すべての直径) = 250 MPa。

ブローチ加工時の軸方向の切削力の決定。

それは次の式に従って実行されます。

どこ - 付録 16 を参照してください。

ブローチ加工後の穴径。

単一のブローチを設計する場合、得られた値は機械の牽引力、危険部分のブローチ強度およびシャンクの強度によって許容される切削抵抗と比較されます。

グループブローチを設計する場合、式(2.9)を使用して計算された切削抵抗を使用して、断面の歯数が計算されます。

また、付録 10 に従って、グループ ブローチにのみ割り当てられます。

フロントガイド部の径はブローチ加工前の穴径により決まりますが、はめあいf7またはe8により誤差が生じます。

切削歯のサイズの決定。

シングルブローチの場合、最初の歯の直径はフロントガイド部分の直径と等しいと想定され、後続の各歯の直径は SZ ずつ増加します。

最後の切削歯では、歯あたりのリフトは徐々に減少します。 これらの歯の直径はそれぞれ 1.2SZ と 0.8SZ です。

可変切削ブローチでは、荒削りセクションと遷移セクションの最初の歯はスロット付きと呼ばれ、最後の歯はストリッピングと呼ばれます。 各歯は、同じ SZ 立ち上がりで同じ幅の材料の層を切断します。

清掃歯は、溝付き歯の直径よりも小さい直径 () mm の円筒形で作られています。 切削歯の直径の公差が割り当てられます。

単一ブローチの切削歯の数は、次の式を使用して計算されます。

(2.13)

校正歯数は受け入れられます。

可変切削ブローチの粗歯のセクションの数は、次の式で決定されます。

計算の結果が小数になる場合は、最も近い小さい整数に丸められます。 この場合、引当金の一部が残ります。これは残余引当金と呼ばれ、次の式で決定されます。

(2.15)

サイズに応じて、残り代は荒加工部品、移行部品、または仕上げ部品に分類できます。 残りの許容値の半分が最初の移行セクションの側の歯のリフト量を超える場合、荒い歯の追加セクションが 1 つ割り当てられ、それが切断されます。 移行部の歯のリフト量は付録 10 から選択します。

残りの遊びの半分が最初の移行セクションの側の立ち上がりよりも小さいが、0.02 ～ 0.03 mm 以上である場合、残りの遊びは仕上げ歯に転送され、その数はそれに応じて増加します。 残りの取り代のミクロン部分が最後の仕上げ歯に転送されます。

したがって、粗い歯の数は次のようになります。

移行歯、仕上げ歯、および校正歯の数は付録 10 に従って選択され、残留許容値の分布に応じて調整されます。 ブローチの歯の総数:

単一の円筒ブローチの校正歯のピッチは、次と等しいと想定されます。

(t は付録 13 の表に従って決定されます)。

可変切削ブローチの場合、仕上げ歯と校正歯の平均ピッチ値は条件から決定されます (付録 14)。

. (2.19)

結果のステップ値は表の値に丸められます。

仕上げ部分の最初のステップ（1番目の歯と2番目の歯の間）がより重要です。 可変ステップは、任意の順序で仕上げ部分から校正部分に移動します。

リアガイド部の構造寸法の決定。

円筒ブローチの場合、後方ガイド部はブローチ穴の最小直径と等しい直径を有する円筒形状をしています。

注: 長くて重いブローチを振れ止めでサポートして動作させる場合は、後部サポート ピンの直径を決定します。

次の式を使用して最初のブローチの歯までの距離を決定します。

ここで、 はシャンクの長さです (付録 7)。 、それからブローチのセットを作ります。 各パスのブローチの長さが等しくなるように、切削歯の総数を許容パス数で割ります。 このパスのブローチの最初の切削歯の直径は、前のパスのブローチの校正歯の直径と等しいとみなされます。

シングルブローチの切りくず分離溝の構成要素の指定は付録17に従い、可変切削ブローチの切りくず分離溝の構成要素は以下の順序で計算されます。

1 つのセクションで切断されたチップの全周は、そのセクションの歯の間で等しい部分に分割されます。 セクションの各歯には、以下に等しい周囲の部分があります。

切断セクターの数、つまりフィレットの数は、次の式で決定されます。

ここで、B は推奨される切断セクターの幅です。

次の式で決定されます。

(2.27)

フィレットの幅は次の式で決まります。

(2.28)

仕上げ歯のフィレット数は、次の式を使用して計算できます (得られた結果を最も近い偶数に四捨五入します)。

最後の移行セクションとすべての仕上げ歯では、フィレットが後続の歯の切削セクターと確実に重なるように、フィレットの幅は移行歯の最初のセクションよりも 2 ～ 3 mm 小さくなります。

仕上げ歯をセクションに分けて作成する場合、(1 つのセクション内で) それらの直径が同じになるように選択されます。 同じことが移行歯の最後のセクションにも当てはまります。

フィレットの半径は、フィレットの幅とブローチの直径に応じて割り当てられます (付録 18)。

仕上げ歯と移行歯の最後のセクションのフィレットは各歯に適用され、前の歯に対して互い違いに配置されます。 ブローチに遷移セクションが 1 つある場合、それは最後の遷移として構築されます。

スプラインブローチの設計方法。

スプラインブローチには、タイプA、タイプB、タイプCの3種類があります。タイプAの場合、歯の配列は丸、面取り、スプラインの順です。 タイプ B ブローチの場合: 丸型、面取り、スプライン付き。 タイプBブローチの場合：面取り、スプライン、丸ブローチはありません。

ブローチ加工を計算するには、ブローチ加工前の穴径 D0、スプラインの外径 D、スプラインの内径 d、スプラインの数 n、スプラインの幅 B、スプライン サイズ m、および内径の面取り角度を設定します (図 15)。スプライン溝 (図面に指定されていない場合は、施工者が自分で割り当てます)。 生産の性質、部品の材質、硬度、ブローチの長さ l、必要な表面粗さ、その他の技術要件、モデル、機械の牽引力 Q、ロッドのストローク。

計算手順はラウンドブローチを設計する場合と同じです。 ただし、スプラインプロファイルの設計上の特徴を考慮して、以下の計算を追加で実行します。

面取り歯、スプライン歯、丸歯の刃先の最大値の決定 (図 16)。

成形歯の刃先の長さは、おおよそ次の式で決まります。 タイプ A ブローチの場合

図 15 - スプライン パーツの元のプロファイルの幾何学的パラメータ。

ブローチタイプB、B用

導入

定形カッターは、ワークの輪郭形状に応じて刃先の形状が異なる工具です。

成形カッターは、すべての刃先が同時に切断に関与し、高い切断力を生み出すため、困難な条件でも機能します。 使用には高度な資格を持つ作業者は必要なく、加工部品の精度はカッター自体の設計によって保証されます。 慎重に計算され、正確に製造された形状のカッターは、機械に正しく取り付けられた場合、高い生産性、加工部品の正確な形状と寸法を保証します。

成形カッターを使用した部品の製造精度は、最大 9 ～ 12 の精度等級を達成できます。

円形カッターは外面と内面の旋削に使用され、角形カッターは外面のみに使用されます。 円形カッターの主な利点は、角柱カッターと比較して製造が容易であり、再研磨の回数が多いことです。 カッターはマンドレルに固定され、一方の端に作られた波形を使用して回転しないように固定されています。

多くの場合、波形は、カッターを機械に取り付けるためのホルダーの一部であるピンが付いた特別なリング上で作成されます。 この場合、カッターでピン用の穴を開けます。

成形カッターのプロファイルの長さは、ワークピースの長さよりわずかに長く取られます。 ワークピースをチャックに固定するときのカッタープロファイルの許容長さ L p には制限があります。

丸型カッターデザイン

定形カッターは高価で複雑なツールです。 丸カッターはカッター本体のみハイスを使用し、それを取り付けるホルダーは構造用鋼を使用しています。 カッターがホルダー上で回転するのを防ぐために、表面には鋸歯状の波形が作られています。

丸カッターの製造には、多目的 CNC マシンを使用することをお勧めします。

これらの機械で加工する場合、最も複雑な形状のプロファイルであっても製造が容易であることが注目されます。

決定する必要がある成形丸カッターの主な構造要素は次のとおりです。

カッターの外径。

穴の直径;

成形されたカッタープロファイル。

カッターの長さ。

カッターの外径は以下を考慮して設定されます。

製品プロファイルの高さ、

切りくず除去に必要な距離 L、

カッター壁サイズ M の最小値。

図1. 成形面の標準サイズ

部品寸法: D - 42 mm。 D 1 - 45 mm; l 1 = 3 mm; l 2 -- 18 mm; l 3 = 33 mm;

L = 40 mm; f = 0.5 mm。

加工材 スチール 20XG

カッターに対するロッドの取り付けの不正確さを補うために、カッターの長さを部品の長さに比べて 4 mm 長くします。

バーとの接触面にはアンダーカット角を設け、カッター側面がバーと擦れるのを防ぎます。

カッターを製品の中心の高さに正確に取り付けるために、カッター本体に切り込みを入れる必要があります。 研ぎやすくするために、カッターに hp に等しい半径の制御円形マークを付けることをお勧めします。

カッターのすべての直線寸法の製造精度の公差は直接指定されていません。 通常、公差は特定のカッターのすべてのテンプレート サイズの製造に対して設定され、カッターのプロファイルはテンプレートによって測定されます。 テンプレート製造の公差は 0.01 ～ 0.02 mm の範囲で許容されます。

部品を切断するための材料の選択。

ハイス鋼R6M5を採用しています。

R6M5の特徴。

R6M5 鋼は主に R18、R12、R9 鋼に取って代わり、非鉄合金、鋳鉄、炭素鋼および合金鋼、さらに一部の耐熱鋼および耐食鋼の加工に応用されています。

この材料の強度は満足です。 低速および中切削速度での耐摩耗性が向上しました。 この材料には幅広い焼入れ温度があります。

研磨性は満足です。

R6M5 鋼は、炭素合金構造用鋼を加工する際のあらゆるタイプの切削工具の製造に使用されます。 ねじ切り工具や衝撃荷重がかかる工具の製造に最適です。

R6M5鋼の化学組成:

アニーリング後の P6M5 材料の硬度は HB 10 -1 = 255 MPa です。

成形カッターの形状。

成形カッターは、他のカッターと同様に、切りくず除去プロセスが十分に好ましい条件で行われるように、適切な後角とすくい角を備えている必要があります。

切削部品の幾何学的パラメータ (角度 b および d) は、カッターアタッチメントの基部に垂直な n 平面内の刃先の基点 (または基線上) に設定されます。 取付ベースから最も遠い点Aを基点とします。

図 2. 切断部の幾何学的パラメータ

ラジアル丸カッターの前角度は、製造中に前面をカッター軸から距離 h の位置に配置して作成され、後角度は、カッター軸を部品の軸より値 h p だけ上に設定することによって取得されます。 :

h p = RХsin(b)

ここで、R = D/2 は基点でのカッターの半径です (D はカッターの最大直径です)。

橈骨切歯の前角の値は表に従って割り当てられます。 加工材料とカッターの材質により異なります。

カッタの刃先の逃げ角は、定形カッタの形状や種類によって異なりますが、丸形カッタの場合、10 0 ～ 15 0 の範囲で選定されます。 計算には 15 0 を使用します。

後角と前角の指定された値は、カッター プロファイルの外側の点のみを指します。 考慮中の点が丸カッターの中心に近づくにつれて、後角は連続的に増加し、すくい角は減少します。

形状カッターの計算

成形されたカッターの輪郭は、通常、ワークピースの輪郭と一致しないため、カッターの輪郭を調整する必要があります。

これを行うには、角柱の垂直セクションと丸カッターの軸方向セクションの寸法を決定します。

成形カッターのプロファイルは、次の 2 つの方法で調整します。

グラフィック;

分析的。

グラフィック手法は最高の精度を提供しますが、同時に、単純な構成で精度要件が低いカッターのプロファイルを調整する場合や、複雑で精密な形状のカッターのプロファイルをおおよそ決定する場合には、単純で許容されます。 それらはすべて、成形されたカッターの法線断面または軸断面によって決定される、平らな図形の自然なサイズを見つけることに基づいています。 実際には、成形カッターのプロファイルは、高精度を保証する分析手法を使用して調整されます。

後角とすくい角が 0 に等しい場合、カッターのプロファイルは部品のプロファイルと正確に一致します。

この場合、角度は 0 ではありません。この場合、部品のプロファイルと比較してカッターのプロファイルが変化することがわかります。部品の軸に垂直に測定されたプロファイルのすべての寸法が変化します。カッター。

2 つの方法でカッターの刃先プロファイルを決定し、比較してみましょう。

最初の方法: グラフィック、

2 番目の方法: 分析的。

カッタープロファイルのグラフィック計算

プロファイリングは次のようになります。 部品の水平投影図の特徴点 1、2、3... を部品の垂直投影図の横軸に転写し、部品の垂直投影図の中心から半径を記述して転写します。カッター前面のマークに合わせます。 これにより、前角の存在による矯正が達成されます。 結果として得られる点は、カッターの中心からその垂直投影の水平軸まで記述された半径を持つ前面のマークから転送されます。 この転写の結果、バックアングルの存在が補正される。 結果として得られる点は、部品の水平投影の特徴点から引かれた水平線と交差するまで下に下げられます。

図では、 4、プロファイリングに加えて、カッターの追加の刃先が提供されます。その寸法は、その設計を設計するときに考慮することができます。 S 1 - ワークピース（通常はロッド）から部品を切断する準備をする刃先。 その上部はカッターの作業プロファイルを超えて突き出てはなりません。つまり、t - は t max 未満 (または等しい) である必要があります。 この場合、切削溝の幅は切削工具の主刃の長さより 0.5 ～ 1 mm 広くする必要があります。 角度 q は少なくとも 15° である必要があります。

部品の面取りやトリミングには追加の刃先 S 2 が必要です。 S 5 = 1...2 mm - オーバーラップ。 S 4 = 2...3 mm - 強化部分。

したがって、カッターの長さは、

L R = l d + S 2 + S 4

ここで l d はパーツの長さです。

L p = 40 + 15 + 2 = 57 mm

図 4. 角度 r で研ぐカッターのプロファイルを作成するグラフィック手法

丸型カッターの直径はグラフィカルに決定されます。 加工されたプロファイルの最大深さ

d min、d max - ワークピースのプロファイルの最大直径と最小直径。

表に従って加工されたプロファイルの最大の深さに応じて。 3 私たちが見つけた

D = 60 mm、R1 = 17 mm。

ここで、R= D/2 は基点でのカッターの半径です (D はカッターの最大直径です)。

丸い形状のカッターの後角を取得するには、動作中の頂点がカッターの軸より下に距離 h だけ離れた位置に設定されます。

図 5. フォームカッターの逃げ角の決定

部品の軸を基準とした基点を使用して、成形カッターの研磨高さを計算します。

h p =17 * sin25=7.1 mm

整形された輪郭は別々のセクションに分割され、セクションの端を特徴付ける基点が番号で指定され、すべての基点の座標が決定されます。 表 1 をまとめたものです (図 5 を参照)。

基点はペアで同じ半径 r になるように配置することをお勧めします。これにより、補正の計算量が削減されます。 未知の点の座標は、直角三角形を解くことによって決定されます。 例えば、サイズｌ i が設定され、その後点ｒ 1 の半径が決定され、その半径を用いて同様の方法でサイズｌ i が得られる。 ワーク点の座標算出精度は0.01mmです。

成形カッターは通常、多数の節点にわたって計算する必要があるため、便宜上、計算を表の形式で表すことができます。

表1

成形カッターのプロファイルの解析計算

基本的な幾何学的問題を解くと、幾何学的な方法と同様に、部品のプロファイル点の半径を決定するための特徴点の数 - 8。

与えられたプロファイルの点、節点の半径 r 1 、r 2 ...、およびそれらの間の軸に沿った距離 l 21 ... を数字 1、2、....、i で条件付きで表します。 ....l i1 は部品の図面から決定され、表 1 にまとめられています。点 1 が部品の回転中心 (基点) の高さに位置するとします。 点 1 を介して、カッターの前面を角度 r 1 で描きます。 前面の傾斜により、残りの節点 (2、3、...、i) は部品の回転中心よりも下に位置します。

円形および角柱形のカッターのプロファイルを計算するには、点 i から点 1 までの前面に沿った距離 C i1 を決定する必要があります。

ここで、r 1 、r i はそれぞれベースおよび i 番目のノード点の半径です。

したがって、C i1 の値はカッターの構造的形状とは関係ありません。つまり、この式は角柱状カッターと円形カッターの両方に有効です。

外部加工用のカッターの半径 R i を決定します。

ここで、r 1、b 1 - 基点 1 の前後角。

円形カッターの軸方向断面のプロファイル深さの距離を決定します。

t2=30-29.5=0.5mm

t3=30-29.5=0.5mm

t4=30-26=4mm

ｔ５＝３０－２４．８＝５．２ｍｍ

t6=30-26=4mm

t7=30-29.5=0.5mm

t8=30-29.5=0.5mm

2 つの方法で得られたカッター サイズを比較してみましょう。

表 2.

したがって、2 つの方法間の最大差異は 1.163% であり、成形カッターのプロファイルを計算するこれら 2 つの方法を比較することにより、解析方法が最も正確であることがわかります。

誤差は大きくないため、小規模な生産の場合はグラフィカルな方法を使用できます。

テンプレートとカウンターパターンのデザイン

補正計算の結果に基づいて、研削後のカッターの形状面の形状精度を制御するテンプレートプロファイルと、カッター形状を加工する砥石の形状を制御するカウンターテンプレートを構築する。 これを行うには、軸に平行な基点を通る座標線が引かれ、そこから特徴点 DR i におけるカッタープロファイルの高さの計算値がプロットされます。 部品の軸に平行な軸を備えたカッター プロファイルの軸方向の寸法は、部品の軸方向の寸法と同じです。

プロファイルの曲線セクションは半径 r の円弧の形で指定され、その値は曲線セクション上にある 3 つの特徴点の座標、または曲線が通過する多数の点の座標を使用して決定されます。

プロファイル製作精度±0.01。 プロファイルに沿った研削を容易にするために、30°の角度で面取りが行われます。 テンプレート材質 - スチール 20ХГ、硬度 HRC 58...62。

ホブカッター切断

初期データ: 図 54、オプション 9

図 1.1 製造中の部品のスケッチ。

ロッド材質グレード 真鍮 L62: uv = 380 MPa;

カッタータイプは丸型です。

次の式を使用して、パーツ上の節点におけるプロファイルの高さ寸法を計算します。

t2 = (d2 - d1)/2; (1.1)

t3 = (d3 - d1)/2; (1.2)

t4 = (d4 - d1)/2; (1.3)

ここで、d1、d2、d3、d4 は部品の機械加工された表面の直径です。

t2 = (24-20)/2 = 2 mm;

t3 = (28-20)/2 = 4 mm;

t4 = (36-20)/2 = 8 mm;

tmax = t4、mm。

表1に従ってカッターの全体寸法と設計寸法を選択し、表3に従ってカッターの前後角度の値を選択しましょう。

表1.1 全体寸法と設計寸法

表1.2 前後角の値

真鍮 L62

各節点について、前面に沿って測定したカッター プロファイルの高さ寸法を計算してみましょう。

xi = (ri・cos(r - gi) - r1)/cos g; (1.4)

ここで、 ri は部品プロファイル上の節点の半径です。

r - 基点 1 における正面角度の値。

gi - カッターの刃先のプロファイル上の設計点のすくい角の値。

sin gi = (ri-1/ri) sin g; (1.5)

sin r2 = (r1/r2) sin r = (10/12) sin3 = 0.04361;

r2=2.5? = 2?30ɑ;

sin r3 = (r1/r3) sin r = (10/14) sin3 = 0.03738;

r3 = 2.14? = 19?8ɑ;

sin r4 = (r1/r4) sin r = (10/18) sin3 = 0.02908;

r3 = 1.67? = 19?40ɑ;

x2 = (r2・cos(r-r2)-r1)/cosг = (12・cos(3-2.5)-10)/cos3 = 2.0023 mm;

x3 = (r3・cos(r-r3)-r1)/cosг = (14・cos(3-2.14)-10)/cos3 = 4.004 mm;

x4 = (r4・cos(r-r4)-r1)/cosг = (18・cos(3-1.67)-10)/cos3 = 8.0061 mm;

製造と制御に必要なカッタープロファイルの高さ寸法を計算してみましょう。

各節点のプロファイルの高さ寸法は、半径方向の断面で設定されます。

Тi = R1 - Ri; (1.6)

ここで、R1、Ri は、カッター プロファイルの節点を通過する円の半径です。

Ri= (R12+xi2-2 R1xicos(b+ g))1/2 (1.7)

R2= (R12+x22-2 R1x2cos(b+ g))1/2=(252+2.00232-2 25 2.0023 cos(10+3))1/2=23.0534 mm;

R3= (R12+x32-2 R1x3cos(b+ g))1/2=(252+4.0042-2 25 4.004 cos(10+3))1/2=21.118 mm;

R4= (R12+x42-2 R1x4cos(b+ g))1/2=(252+8.0061 2-2 25 8.0061 cos(10+3))1/2=17.293 mm;

T2 = R1 - R2 = 25-23.0534 = 1.9466;

T3 = R1 - R3 = 25-21.118 = 3.882;

T4 = R1 - R4 = 25-17.293 = 7.707;

カッタープロファイルをグラフにプロットして、値T2、T3、T4の分析計算の結果を確認してみましょう。

• 1) 座標平面 V と H 上の 2 つの投影法で部品を描きます。V 平面は垂直で、部品の軸に対して垂直に走り、H 平面は水平で、カッターの送り方向と一致します。
• 2) 部品の投影上のプロファイル節点を番号 1、2、3、4 で指定しましょう。
• 3) 平面 V 上にカッターの表裏面の突起の輪郭を描きます。 丸カッターの前面の投影は、点 1' から部品の水平中心線に対して角度 z で引かれた直線 1'P です。 丸型カッターの背面の投影 - 中心から、または部品プロファイルの輪郭円と線 1`P の交点を通って描かれた半径 R1、R2、R3、R4 の円。 カッター Or の中心は、点 1' から部品の水平中心線に対して角度 b で引かれた線 1'O 上にあり、距離は半径 R1 に等しい。つまり、 1`O = R1。
• 4) 座標平面 H 上の通常の断面にカッター プロファイルを描画します。これについては、次のとおりです。
  • ａ）平面Ｎと平面Ｈの軌跡の交点の中心Ｏ１を任意に選択する。
  • b) 中心O1から放射状に直線NNを引きます。
  • c) コンパスを使用して、カッタープロファイルの高さ寸法を平面 V から平面 H に転写します。
• 5）図面内のカッタープロファイルT2、T3、T4の各節点の高さ寸法を測定し、得られた値をカッターのグラフィックプロファイリングの許容スケールで割り、結果を表に入力して比較します。解析計算の結果となります。

表1.3

追加の切れ刃の寸法を決定します。

追加の刃先により、パーツをロッドから切断する準備が整います。 エッジの高さはカッターの作業プロファイルの高さを超えてはならず、幅はカッティングカッターの刃先の幅と等しくなります。

b = tmax + (5…12) = 5 + 12 = 17 mm

Lр = lд + b1 + c1 + c2 + f = 55 + 3 + 2 + 2 + 2 = 64 mm

寸法: b1?2 mm、c1 = 2 mm、c2 = 2 mm、f = 2 mm。

b = 6 mm、b1 = 3 mm、c1 = 2 mm、c2 = 2 mm、f = 2 mm とします。

ワークピース上のカッターの摩擦を減らすために、部品の軸に垂直なプロファイルのセクションで、3°に等しい角度を鋭くします。

カッタープロファイルのクリアランスをチェックするためのテンプレートとカウンターテンプレートの図面を作成します。

テンプレートのプロファイルは、カッターのネガプロファイルです。 テンプレート プロファイルの高さ寸法は、カッター プロファイルの対応する高さ寸法と同じです。 部品プロファイルの節点間の軸方向の寸法。 テンプレートを構築するには、節点基点 1 を通る座標水平線を引く必要があります。そこから、カッター プロファイルの高さ寸法がそれに垂直な方向にプロットされます。 テンプレートプロファイルの垂直寸法の製造公差 ±0.01、直線寸法 +0.02…0.03。

テンプレートの幅

Lsh = LP + 2・f = 64 + 2・2 = 68 mm; (1.17)

ここで、LP - カッター幅。 f = 2 mm。

図1.2。 異形カッターの追加刃先

図 1.3 パターンとその逆パターン

図1.4 角柱状カッター