dokument s příklady bez odkazovaných souborů (PDF) - VUT UST

Název parametru
Popis
0630 průměr polotovaru 6, 3mm
2, 2 rozteč kanálů pro procesní kapalinu v mm
0, 9 průměr kanálů v mm
29, 0 stoupání kanálů na jednu otáčku v mm
Tabulka 6: Popis názvu polotovaru
jsou závislé na průměru vyráběného vrtáku: pro ⌀4, 45mm je hodnota úhlu stoupání šroubovice 25, 737°,
což odpovídá stoupání 29mm (u ⌀6mm by hodnota úhlu stoupání činila 33°). Uvedená korekce úhlu
stoupání šroubovice je provedena automaticky v obráběcím stroji (brusce), popř. jsou k dispozici
převodní tabulky.
4.1 CAD – 3D model vrtáku
Jak je patrné z obr. 35 a tab. 5 a 6, vrták nebo frézu je možné vybrousit i na základě 2D výkresové
dokumentace. Výbrus drážky a typ výbrusu špičky (vyšpicování) se volí na stroji (v CAM softwaru) podle
zkušeností výrobce a podle předpokládaného použití nástroje. V případě tvarově složitějších nebo netypických
nástrojů může být vhodné nejprve vytvořit 3D model vrtáku, který následně poslouží k různým
účelům: k definici průřezu šroubovité drážky, k pevnostní analýze, vizualizacím, atd.
4.1.1 Současný stav problematiky modelování vrtacích nástrojů
3D modelováním a popisem ploch vrtacích a frézovacích nástrojů se v současné nebo nedávné době
zabývali různí autoři, jako příklad můžeme uvést literaturu [10]-[17]. Matematický popis ploch byl
aplikován zejména na jednoduchý dvoubřitý šroubovitý vrták [10, 12, 15, 16, 17] se zaměřením na
následnou automatickou tvorbu geometrie pomocí API (Application Programming Interface) použitých
CAD aplikací a programovacích jazyků C, C++ a VBA.
Z pohledu modelování geometrie lze rovněž aplikovat poznatky týkající čelních stopkových fréz,
protože od vrtáků se liší pouze počtem břitů, tvarem šroubovité drážky a výbrusem na čele frézy.
Tandon ve svých publikacích [14, 13] matematicky popsal profil drážky stopkové frézy, jehož současnou
rotací a posunem kolem a podél osy frézy vytvořil řeznou část frézy se šroubovitou drážkou. Výbrus na
čele byl získán pomocí Booleovských operací. Celý postup byl aplikován na API softwaru CATIA V5R15
a programovací jazyk C++. Vygenerovaný model byl poté použit ke statické a dynamické pevnostní
analýze nástroje pomocí Metody konečných prvků (MKP).
Kim et al. [11] ve své publikaci aplikoval opačný postup. Na základě znalosti rozměrů brusného
kotouče, velikosti polotovaru frézy, parametrů šroubovité drážky a polohy kotouče vzhledem k polotovaru
získal pomocí „simulace obrábění“ příčný profil frézy, který následně využil pro zhotovení modelu válcové
části nástroje se šroubovitými drážkami. Principem výše zmíněné „simulace obrábění“ bylo postupné
odečítání modelu kotouče od modelu polotovaru frézy. Model kotouče byl v každém jednotlivém kroku
posunut a zároveň natočen tak, aby jeho pohyb odpovídal pohybu po šroubovici frézy, tedy rotaci a
současnému posunu kolem polotovaru. Tímto způsobem částečně vznikla drážka výběhu kotouče z frézy
a část šroubovité drážky nástroje. Požadovaná křivka příčného profilu frézy se pak nachází v řezu kolmém
na osu frézy.
Obě dvě popisované metody modelování vrtáků a fréz mají své výhody i nevýhody. Známe-li, nebo
navrhneme-li si vlastní profil šroubovité drážky, je možné jeho tažením po šroubovici získat patřičnou
šroubovitou drážku. Problém může nastat v okamžiku, kdy se pokusíme vymodelovat výběh brousícího
kotouče z polotovaru. V takové situaci totiž není dostatek informací o tom, jakým způsobem se má
profil drážky začít zvedat od osy vrtáku nebo frézy, popř. deformovat. Platí to obzvláště v případě, kdy
by ve skutečnosti drážka byla vytvořena více než jedním průjezdem kotouče (viz obr. 36). Dokončení
4 ŠROUBOVITÝ VRTÁK 23