TewyMgr 2. Geometria ostrza.pdf

(1802 KB) Pobierz
Microsoft PowerPoint - TewyMgr 2. Geometria ostrza
Prof. Krzysztof Jemielniak
k.jemielniak@wip.pw.edu.pl
http://www.cim.pw.edu.pl/kjemiel
ST 149, tel. 660 8656
2 Geometria ostrza
Techniki
Wytwarzania 2
• Ostrze i jego geometria - przypomnienie
podstaw
•Geomeia głowicy frezarskiej
• Wyznaczanie geometrii ostrza na podstawie
danych katalogowych
• Mikrogeometria ostrza, krawędź skrawająca
Wytwarzania 2
Część2
Geometria ostrza
Politechnika Warszawska, Wydział Inżynierii Produkcji, Instytut Technologii Maszyn
Politechnika Warszawska, Wydział Inżynierii Produkcji, Instytut Technologii Maszyn
Ostrze i jego geometria
Układy odniesienia
Geometria ostrza określana jest w układach odniesienia
Powierzchnia
natarcia A γ
Główna krawędź skrawająca
Układ odniesienia do zespół płaszczyzn
przechodzących przez rozpatrywany punkt krawędzi
skrawającej, zorientowanych względem bazowych
elementów narzędzia oraz kierunków ruchów
występujących w procesie skrawania.
Pomocnicza krawędź
skrawająca
Powierzchnia
przyłożenia A α
OSTRZE
Pomocnicza
powierzchnia
przyłożenia A’ α
Naroże
Geometria ostrza określa położenie krawędzi skrawających
oraz powierzchni natarcia i przyłożenia
Politechnika Warszawska, Wydział Inżynierii Produkcji, Instytut Technologii Maszyn
Politechnika Warszawska, Wydział Inżynierii Produkcji, Instytut Technologii Maszyn
Układy odniesienia
Układ narzędzia
•łuży do wykonywania, ostrzenia i kontroli narzędzi skrawających
•ttje ię w nim jak bryłę geometryczną z uwzględnieniem
przewidywanych kierunków pracy,
• jest zorientowany względem bazowych elementów narzędzia oraz
przewidywanych kierunków ruchów,
Płaszczyzna podstawowa – P r
• prostopadła lub równoległa do bazowych elementów narzędzia
• możliwie prostopadła do kierunku ruchu głównego v c .
Pomocniczy układ wykonawczy (układ technologiczny)
•łuży on do wykonywania i kontroli części roboczych narzędzi składanych,
• jest zorientowany względem elementów bazowych tych częśc
•łaszczyzny i wielkości określane w układzie technologicznym mają dodatkowy
indeks „t” (np. główny technologiczny kąt natarcia γ ot ).
Układ roboczy
•łuży do określania geometrii ostrza w czasie pracy jest zorientowany
względem wypadkowej prędkości skrawania
•łaszczyzny i kąty w nim określane mają dodatkowy indeks „e” (np.
główny roboczy kąt natarcia γ oe )
Politechnika Warszawska, Wydział Inżynierii Produkcji, Instytut Technologii Maszyn
Politechnika Warszawska, Wydział Inżynierii Produkcji, Instytut Technologii Maszyn
Techniki
Ostrze i jego geometria - przypomnienie
podstaw
Płaszczyzna boczna P f i tylna P p
Płaszczyzna boczna P f
•protopadła do P r
•równoległa do zamierzonego
kierunku posuwu v f
Płaszczyzna tylna P p
•protopadła do P r i P f
Płaszczyzna krawędzi skrawa jącej P s i
przekroju głównego P o
Płaszczyzna krawędzi skrawającej P s
•protopadła do P r
•zna do rawędzi skrawającej w
rozpatrywanym punkcie.
Płaszczyzna przekroju głównego
(ortogonalna) Po
•protopadła do P r i do P s .
Politechnika Warszawska, Wydział Inżynierii Produkcji, Instytut Technologii Maszyn
Politechnika Warszawska, Wydział Inżynierii Produkcji, Instytut Technologii Maszyn
Płaszczyzna normalna
Płaszczyzny pomocnicze
P n jest prostopadła do głównej krawędzi skrawającej.
•W odróżnieniu od P f , P p , P s i P o w ogólnym przypadku nie jest
prostopadła do płaszczyzny podstawowej P r .
•nie można jej narysować jako prostej na widoku w P r
Geometrię pomocniczej
krawędzi skrawającej i
pomocniczej powierzchni
przyłożenia określa się w
płaszczyznach
pomocniczych, oznaczonych
„prim”
•należy wykonać kład
płaszczyzny P s do której P n jest
prostopadła
• na nim nanieść rzut płaszczyzny
normalnej
Politechnika Warszawska, Wydział Inżynierii Produkcji, Instytut Technologii Maszyn
Politechnika Warszawska, Wydział Inżynierii Produkcji, Instytut Technologii Maszyn
Kąty w płaszczyźnie podstaw owej
Kąt przystawienia κ r (kappa r)
• zawarty między P s a P f
• zawsze dodatni,
•tępowany czasem przez kąt odchylenia
krawędzi skrawającej ψ r (psi r), zawarty między P s
i P p –dopełnienie kąta przystawienia do 90°.
Kąt naroża ε r
• zawarty między P s ’a P s ’
Pomocniczy kąt przystawienia κ r ’
• zawarty między P s ’a P f ’
• zawsze dodatni,
Kąt pochylenia krawędzi skra wającej λ s
•leży w płaszczyźnie P s
• jest zawarty między krawędzią skrawającą, a płaszczyzną
podstawową
•może być dodatni lub ujemny,
• dla pomocniczej krawędzi skrawającej: pomocniczy kąt
pochylenia krawędzi skrawającej λ s ’
κ r + ε r + κ r ’ = 180°
Politechnika Warszawska, Wydział Inżynierii Produkcji, Instytut Technologii Maszyn
Politechnika Warszawska, Wydział Inżynierii Produkcji, Instytut Technologii Maszyn
Kąty natarcia, przyłożenia i o strza
Wartości kąta natarcia
Położenie powierzchni natarcia A γ określają kąty
natarcia zawarte pomiędzy tą powierzchnią, a
płaszczyzną podstawową P r określone w
płaszczyznach bocznej P f , tylnej P p , przekroju
głównego P o i normalnej P n
Ujemne kąty natarcia:
•jiększe odkształcenia plastyczne przy przekształcaniu
warstwy skrawanej w wiór,
•jższe siły skrawania,
•jższa wytrzymałość ostrza
Dodatnie kąty natarcia:
• najmniejsze odkształcenia plastyczne przy przekształcaniu
warstwy skrawanej w wiór,
•jiższe siły skrawania,
•jiższa wytrzymałość ostrza – stosowane tylko do obróbki
materiałów plastycznych o niewielkiej wytrzymałości (np.
aluminium)
Położenie powierzchni przyłożenia A α
określają kąty przyłożenia zawarte pomiędzy
tą powierzchnią, a płaszczyzną styczną P s
określone w płaszczyznach bocznej P f , tylnej
P p , przekroju głównego P o i normalnej P n
Zerowy kąt natarcia – pośredni pod wszystkimi względami
Między powierzchnią natarcia a
przyłożenia zawarte są kąty ostrza
Najczęściej w granicach od ok. -5° do +6 °
Politechnika Warszawska, Wydział Inżynierii Produkcji, Instytut Technologii Maszyn
Politechnika Warszawska, Wydział Inżynierii Produkcji, Instytut Technologii Maszyn
Geometria noża prostego pra wego
Geometria
wiertła
krętego
P r
P n
λ s
γ n
P s
α n
β n
P s
P n
P r
P r
τ
γ o
P o
P n ”
β o
P n ”
P f
P r
γ n ”
γ f
P s
α o
P f
β f
P r
P p
ψ r
α f
I to mniej więcej wszystko!
P o
κ r
α p
P p
β p
P r
γ p
Politechnika Warszawska, Wydział Inżynierii Produkcji, Instytut Technologii Maszyn
Politechnika Warszawska, Wydział Inżynierii Produkcji, Instytut Technologii Maszyn
Pomocniczy układ wykonawc zy
Geometria noża do gwintów w układzie roboczym
ϕ
ϕ
Geometria płytki wymiennej
w pomocniczym układzie
wykonawczym
λ s =0
λ s = ϕ
Geometria noża bocznego
odsadzonego lewego w
ukladzie narzędzia
α f1
α f2
α f1
α 1
α fe2
α fe1 α fe2
α fe1
Politechnika Warszawska, Wydział Inżynierii Produkcji, Instytut Technologii Maszyn
Politechnika Warszawska, Wydział Inżynierii Produkcji, Instytut Technologii Maszyn
Geometria wiertła w układzie roboczym
2 Geometria ostrza
• Ostrze i jego geometria - przypomnienie
podstaw
•Geomeia głowicy frezarskiej
• Wyznaczanie geometrii ostrza na podstawie
danych katalogowych
• Mikrogeometria ostrza, krawędź skrawająca
Politechnika Warszawska, Wydział Inżynierii Produkcji, Instytut Technologii Maszyn
Politechnika Warszawska, Wydział Inżynierii Produkcji, Instytut Technologii Maszyn
Geometria głowicy frezarskie j
Warianty geometrii głowicy f rezarskiej 1
dodatni – dodatni
P p
P r
λ s =0
P f
γ p >0
γ f >0
Zalety:
+ łatwe tworzenie wióra
+ dobre usuwanie wiórów
+ wysoka gładkość powierzchni
Wady:
– niska wytrzymałość ostrza
– niekorzystne wejście w materiał
– siły odciągają przedmiot od stołu
Politechnika Warszawska, Wydział Inżynierii Produkcji, Instytut Technologii Maszyn
Politechnika Warszawska, Wydział Inżynierii Produkcji, Instytut Technologii Maszyn
Warianty geometrii głowicy f rezarskiej 2
Warianty geometrii głowicy f rezarskiej 3
ujemny – ujemny
dodatni – ujemny
λ s <0
λ s >0
γ p <0
γ p >0
γ f <0
Zalety:
+ wysoka wytrzymałość ostrza
+ wysoka wydajność
+ siły dociskają przedmiot od stołu
+ możliwość stosowania płytek
dwustronnych
γ f <0
Wady:
– wysokie siły skrawania
– złe usuwanie wiórów
Zalety:
+ dobre usuwanie wiórów
+ korzystne (pośrednie) siły skrawania
+ niezła wytrzymałość ostrza
+ szeroki zakres zastosowań
Politechnika Warszawska, Wydział Inżynierii Produkcji, Instytut Technologii Maszyn
Politechnika Warszawska, Wydział Inżynierii Produkcji, Instytut Technologii Maszyn
Geometria głowicy frezarskiej
Geometrie głowicy frezarskie j
Wpływ geometrii na wejście ostrza w materiał
Frezowanie czołowe miękkich
materiałów, szczególnie
stopów aluminium
U
T
S V
0 0
+
_
+
Obróbka wykańczająca
materiałów dających krótkie
wióry jak żeliwo
γ p
Frezowanie czołowe płaszczyzn
_
_
0 0
+
Frezowanie czołowe do
ściany materiałów dających
długie wióry jak stal
γ f
Frez ogólnego stosowania do
stali, z wytrzymałym ostrzem
S-T-U-V-contact
S-contact
U-contact
V-contact
Politechnika Warszawska, Wydział Inżynierii Produkcji, Instytut Technologii Maszyn
Politechnika Warszawska, Wydział Inżynierii Produkcji, Instytut Technologii Maszyn
2 Geometria ostrza
Wyznaczanie geometrii ostrz a na podstawie
danych katalogowych
P p
• Ostrze i jego geometria - przypomnienie
podstaw
•Geomeia głowicy frezarskiej
• Wyznaczanie geometrii ostrza na podstawie
danych katalogowych
• Mikrogeometria ostrza, krawędź skrawająca
A
B
C
A
κ r
A
1
γ o
λ s
P o
κ r
C’
B
B’
C
A
P s
Wyznaczanie geometrii ostrza na
podstawie danych katalogowych
C
P s
γ p
P r
C’
B
P p
P o
B’
Politechnika Warszawska, Wydział Inżynierii Produkcji, Instytut Technologii Maszyn
Politechnika Warszawska, Wydział Inżynierii Produkcji, Instytut Technologii Maszyn
Wyznaczanie geometrii ostrz a na podstawie
danych katalogowych
P p
Wyznaczanie geometrii ostrz a na podstawie
danych katalogowych
P o
P p
A
λ s ?
κ r
A
γ f ?
κ r
1
P f
κ r
1
P o
κ r
C
B
C
B
P s
A
1
B
C
A
A
B
C
A
γ o
γ o
C’
γ p
λ s
B’
γ f
C’
B’
tg λ s =CC’/AC
CC’= BB’ – BC tg γ o
= tg γ p –BC tg γ o
tg γ f =(BB’ – CC’)/BC
BB’= tg γ o CC’ = AC tg γ p
BC=sin κ r
AC=cos κ r
AC=sin κ r
tg λ s =(tg γ p –cos κ r tg γ o )/ sin κ r
BC=cos κ r
tg γ f =(tg γ o –cos κ r tg γ p )/sin κ r
λ s = atan[(-0,1051 + 0,2588*0,1051)/0,966] =-4.6°
γ f = atan[(-0,1051 + 0,2588*0,1051)/0,966] =-4.6°
Politechnika Warszawska, Wydział Inżynierii Produkcji, Instytut Technologii Maszyn
Politechnika Warszawska, Wydział Inżynierii Produkcji, Instytut Technologii Maszyn

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika:

Zgłoś jeśli naruszono regulamin