ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ Том 25 № 4 2023 156 ОБОРУДОВАНИЕ. ИНСТРУМЕНТЫ Рис. 3. Блок-схема САПР спиральных сверл с тороидальной задней поверхностью Fig. 3. CAD block schematic diagram of twist drills with toroidal fl ank surface параметрического и конструктивно связанного с ним угла в плане φ при известном радиусе тороидальной поверхности Rt. Финальной задачей разработки параметрической модели спирального сверла с тороидальной задней поверхностью является формирование задней поверхности. Задняя поверхность представляет собой тороидальную поверхность, полученную путем вращения профиля булевой операции вычитания вокруг оси, расположенной под углом ε к оси сверла, и положением точки скрещивания этих осей на расстоянии W от оси сверла. Причем угол между касательной к задней поверхности и касательная в заданной точке на режущей кромке сверла с радиусом rp является задним углом α. Комплексная методика САПР позволяет проектировать наиболее широко распространенные и специализированные конструкции спиральных сверл (рис. 4). На основе работы САПР и полученных конструкций с тороидальной задней поверхностью выполнено изучение распределения величины переднего угла вдоль режущей кромки, деформаций и напряженного состояния методом конечных элементов вдоль режущей кромки для конструкций с различными видами заточки задней поверхности – конической и тороидальной, с различными радиусами образующей тороидальной поверхности Rt (Rt min, 1,25R, 2,5R). Изменение радиусов тороидальной задней поверхности осуществляется от 2,5R (конструкция сверла по геометрии сопоставима со сверлом с конической заточкой) до минимально возможного радиуса образующей тороидальной задней поверхности Rt min. Минимальный радиус образующей задней поверхности Rt min определяется уравнением min ctan ( ) sin ( ) 2 . t R R ⋅ ϕ = ϕ (3) Исследование геометрических параметров вдоль режущей кромки осуществлялось путем определения угла между касательной к передней (задней) поверхности в контрольной точке и перпендикуляра (касательной) к задней поверхности в контрольной точке (рис. 5). Анализ зон контакта сверла с заготовкой был центральным аспектом для определения высоты передней поверхности, на которую непосредственно воздействуют возникающие механические нагрузки в CAE-системе SolidWorks Simulation (рис. 6). К этой области применялись
RkJQdWJsaXNoZXIy MTk0ODM1