УДК 621.95.025 Сверла. Сверла из инструментальных сталей
В работе представлены примеры практического применения способов начертательной геометрии для решения инженерных задач определения и исследования параметров режущей части спирального сверла. Отмечена необходимость графических построений, которая связана с тем, что измерить задний угол прямым методом измерения с применением универсальных угломеров невозможно из-за сложной геометрической формы объекта измерения. Проведен анализ геометрической формы рабочей части спирального сверла, которая включает главную заднюю коническую поверхность зуба сверла, переднюю винтовую поверхность канавки сверла, цилиндрическую поверхность спинки зуба, главную и поперечную режущие кромки. С использованием теоремы о двойном соприкосновении построена проекция профиля зуба спирального сверла на плоскости параллельной оси сверла при заданной проекции профиля на плоскости перпендикулярной оси сверла. Профиль зуба определяется линиями пересечения конической поверхности с цилиндрической поверхностью и с винтовой поверхностью канавки сверла. Форма канавки сверла считается заданной. Построены проекции поперечной режущей кромки сверла как линии пересечения двух конических поверхностей со скрещивающимися осями. Задача решена с использованием пучка вспомогательных плоскостей. Показана тенденция увеличения угла наклона поперечной режущей кромки к оси сверла при уменьшении расстояния между скрещивающимися осями конических поверхностей. Графически в произвольной точке лезвия сверла определена величина одной из основных геометрических параметров сверла — заднего угла. Показано, что чем ближе точка лезвия к центру сверла, тем больше величина заднего угла. Построения выполнены в 2D-системе проектирования Компас-График. В работе использовались альтернативные методы решения геометрических задач, которые, в отличие от традиционных, дают более простое и наглядное графическое решение.
начертательная геометрия, практическое применение, графические построения, линия пересечения, геометрические параметры спирального сверла
1. Акиншев А.С. Моделирование геометрии стружечных канавок спиральных сверл средствами Autodesk Inventor [Текст] / А.С. Акиншев, А.Л. Климентьев, А.М. Гусаров // Тезисы докладов 50-й международной научно-технической конференции преподавателей и студентов, посвящённой году науки. - Витебск: Витебский государственный технологический университет, 2017. - С. 181.
2. Бойков А.А. Проблемы геометро-графической подготовки студентов вузов [Текст] / А.А. Бойков. К.Т. Егиазарян. А.В. Ефремов. Н.С. Кадыкова // Геометрия и графика. - 2023. - Т. 11. - № 1. - С. 4-22. - DOIhttps://doi.org/10.12737/2308-4898-2023-11-1-4-22.
3. Вышнепольский В.И. Всероссийская научно-методическая конференция "Проблемы инженерной геометрии" и семинар "Геометрия и графика" 2021 г [Текст] / В.И. Вышнепольский, Н.С. Кадыкова, Т.А. Верещагина // Геометрия и графика. - 2022. - Т. 10. - № 2. - С. 35-52. - DOIhttps://doi.org/10.12737/2308-4898-2022-10-2-35-52.
4. Вышнепольский В.И. Методическая система проведения занятий на кафедре "Инженерная графика" РТУ МИРЭА [Текст] / В.И. Вышнепольский, А.А. Бойков, К.Т. Егиазарян, Н.С. Кадыкова // Геометрия и графика. - 2023. - Т. 11. - № 1. - С. 23-34. - DOIhttps://doi.org/10.12737/2308-4898-2023-11-1-23-34.
5. Вышнепольский В.И. Организация практико-ориентированного обучения на кафедре «Инженерная графика» РТУ МИРЭА [Текст] / В.И. Вышнепольский, А.А. Бойков, А.В. Ефремов, Н.С. Кадыкова // Геометрия и графика. - 2023. - Т. 11. - № 1. - С. 35-43. - DOIhttps://doi.org/10.12737/2308-4898-2023-11-1-35-43.
6. Вышнепольский В.И. Научно-исследовательская работа на кафедре «Инженерная графика» РТУ МИРЭА [Текст] / В.И. Вышнепольский, А.А. Бойков, К.Т. Егиазарян, А.В. Ефремов // Геометрия и графика. - 2023. - Т. 11. - № 1. - С. 70-85. - DOIhttps://doi.org/10.12737/2308-4898-2023-11-1-70-85.
7. Гавариев Р.В. Использование средств компьютерного моделирования при проектировании и изготовлении концевого режущего инструмента [Текст] / Р.В. Гавариев, А.А. Хакимзянова // Научный вестник. - 2016. - № 3(9). - С. 28-36. - DOIhttps://doi.org/10.17117/nv.2016.03.028.
8. ГОСТ 25751-83 Инструменты режущие. Термины и определения общих понятий - М: Издательство стандартов, 1990. - 27 с.
9. Даниленко Б.Д. Способы задания размеров профиля стружечных канавок спирального сверла на учебных чертежах [Текст] / Б.Д. Даниленко // Машиностроитель. - 2014. - № 11. - С. 17-20.
10. Дибнер Л.Г. Заточка спиральных сверл [Текст] / Л.Г. Дибнер, Ю.П. Шкурин- М: Машиностроение, 1967. - 156с.
11. Домнин П.В. Математическое моделирование винтовых поверхностей сверла в среде Mathcad [Текст] / П.В. Домнин // Вестник МГТУ "Станкин". - 2021. - № 1(56). - С. 106-110.
12. Зубкова О.С. Математическое представление режущих кромок спирального сверла в системе Мaple [Текст] / О.С. Зубкова, В.В. Куц, Л.Н. Лыкова, Н.Н. Лыкова // Современные материалы, техника и технологии. - 2017. - № 7(15). - С. 21-28.
13. Иванов Г.С. Начертательная геометрия: учебник [Текст] / Г.С. Иванов. - 3-е изд. - М.: МГУЛ, 2012. - 224 с.
14. Лепаров М.Н. О геометрии, еще один раз [Текст] / М.Н. Лепаров // Геометрия и графика. - 2022. - Т. 10. - № 1. - С. 3-13. - DOIhttps://doi.org/10.12737/2308-4898-2022-10-1-3-13.
15. Малевский Н.П. Расчет и конструирование спиральных сверл. Методическое пособие по курсу «Режущий инструмент» [Текст]: Ротапринт / Н.П. Малевский; МВТУ- Москва, 1977. - 54 с.
16. Малевский Н.П. Расчет профиля винтовых канавок спиральных сверл. Методическое пособие по курсу «Режущий инструмент» [Текст]: Ротапринт / Н.П. Малевский; МВТУ- Москва, 1977. -16с.
17. Малевский Н.П. Подготовка исходных данных для графического определения профиля зуба дисковой фрезы для канавки сверла в учебных проектах по режущему инструменту [Текст] / Н.П. Малевский, Б.Д. Даниленко // Известия высших учебных заведений. Машиностроение. - 2008. - №1. -С. 79-82.
18. Малевский Н.П. Профилирование стружечных канавок спиральных сверл [Текст] / Н.П. Малевский, Б.Д. Даниленко // Вестник Московского государственного технического университета им. Н.Э. Баумана. Серия Машиностроение. - 2009. - № 1(74). - С. 100-115.
19. Малевский Н.П. Профилирование стружечных канавок спиральных сверл и определение профиля их нормального сечения [Текст] / Н.П. Малевский, Б.Д. Даниленко, В.С. Булошников // Главный механик. - 2015.- № 5-6. - С. 36-40.
20. Мартыненко К.Ф. Геометрия режущей кромки спирального сверла с обратным углом при вершине [Текст] / К.Ф. Мартыненко, Д.А. Тихонов // Вестник Саратовского государственного технического университета. - 2010. - Т. 3. - № 1(46). - С. 46-49.
21. Оюунжаргал Ч. Тенденции обучения в инженерной графике [Текст] / Ч. Оюунжаргал, Э. Оюунзаяа // Геометрия и графика. - 2022. - Т. 10. - № 2. - С. 53-59. - DOIhttps://doi.org/10.12737/2308-4898-2022-10-2-53-59.
22. Петухов Ю.Е. Математическая модель криволинейной режущей кромки спирального сверла повышенной стойкости [Текст] / Ю.Е. Петухов А.А. Водовозов // Вестник МГТУ "Станкин". - 2012. - № 3(22). - С. 28-32.
23. Пятых А.С. Математическая модель геометрии режущей части спирального сверла [Текст] / А.С. Пятых // Авиамашиностроение и транспорт Сибири: Сборник статей IX Всероссийской научно-практической конференции. Иркутский национальный исследовательский технический университет. - Иркутск, 2017. - С. 232-236.
24. Сальков Н.А. Основные причины плохого усвоения начертательной геометрии [Текст] / Н.А. Сальков // Геометрия и графика. - 2021. - Т. 9. - № 2. - С. 3-11. - DOIhttps://doi.org/10.12737/2308-4898-2021-9-2-3-11.
25. Сальков Н.А. Системный подход к изучению начертательной геометрии [Текст] / Н.А. Сальков // Геометрия и графика. - 2022. - Т. 10. - № 1. - С. 14-23. - DOIhttps://doi.org/10.12737/2308-4898-2022-10-1-14-23.
26. Сальков Н.А. Об изображениях [Текст] / Н.А. Сальков // Геометрия и графика. - 2022. - Т. 10. - № 2. - С. 3-10. - DOIhttps://doi.org/10.12737/2308-4898-2022-10-2-3-10.
27. Фролов С.А. Начертательная геометрия: учебник для втузов. [Текст] / С.А. Фролов. - 2-е изд. - М.: Машиностроение, 1983. - 240 с.
28. Balandin A.D., Danilenko B.D. Producing helical channels on taps by means of face mills // Russian Engineering Research. 2013, V. 33, I. 6, pp. 355-357. DOIhttps://doi.org/10.3103/S1068798X1306004X.
29. Beju L.D., Brindasu D.R., Mutiu N.C., Rothmund J. Modeling, simulation and manufacturing of drill flutes // The International Journal of Advanced Manufacturing Technology. 2016, V. 83(9-12), I. 04, pp. 2111-2127. DOIhttps://doi.org/10.10007/S00170-015-7710-1.
30. Danilenko B.D., Malevskii N.P. Forming a helical chip-channel surface in a spiral drill by specifying two generative straight lines // Russian Engineering Research., 2009, V. 29, I. 4, pp. 397-399. DOIhttps://doi.org/10.3103/S1068798X09040157.
31. Ehrmann K.F., DeVries M.E. Grinding Wheel Profile Definition for the Manufacture of the Drill Flutes // CIRPAnnals. 1990, V. 39(1), pp. 153-156. DOIhttps://doi.org/10.1016/S0007-8506(07)61024-5.
32. Karpuschewski B., Jandecka K., Mourek D. Automatic search for wheel position in flute grinding of cutting tools // CIRPAnnals. 2011, V. 60(1), pp. 347-350. DOIhttps://doi.org/10.1016/j.cirp.2011.03.113.
33. Malkova L.D. Surface modeling as a tool for visualization and analysis of machining problems // AIP Conference Proceedings: International Scientific and Practical Conference "Modeling in Education 2019" - Moscow: American Institute of Physics Inc., 2019, V. 2195, pp. 020056. DOIhttps://doi.org/10.1063/1.5140156.
34. Malkova L.D. Residual relief analysis during milling process using surface modeling // AIP Conference Proceedings - Moscow, 2022, pp. 040009. DOIhttps://doi.org/10.1063/5.0074564.
35. Zhang S.Y., Liang Z.Q., Wang X.B., Zhou T.F., Jiao L., Yan P. Influence of Wheel Position Parameters of Flute Profile of Micro-Drill. Materials Science Forum. 2016, V. 874, I. 10, pp. 52-58. DOI:104028/www.scietific.net/MSF.874.52.
