Комплексные способы эффективной обработки резанием - Ермаков Ю.М.
ISBN 5-217-03160-3
Скачать (прямая ссылка):
Sr0 8г0
В действительности погрешность формы будет значительно меньше, так как по одному и тому же участку обрабатываемой поверхности зубья фрезы проходят многократно. Каждый зуб 3 фрезы / имеет параллельную обрабатываемой поверхности калибрующую кромку шириной Ь, которая превышает значение подачи S. Это позволяет калибровать обработанный участок zK = Ы S зубьями при движении фрезы. При смещении траекторий зубьев за следующий оборот заготовки на угол ? происходит срезание неровностей, оставшихся после обработки предыдущими зубьями, что ведет к уменьшению максимальной погрешности Атах.
1 +
R s\n —
_2
-1
КОМПЛЕКСНЫЕ СПОСОБЫ РЕЗАНИЯ НА БАЗЕ ТОЧЕНИЯ И ФРЕЗЕРОВАНИЯ 101
Если число зубьев, обрабатывающих каждый участок поверхности заготовки, например AB, соответствующий половине приведенного углового шага 0 = Pl г0, равно zK, то погрешность
д .
"min g
го 2
(4.14)
При z = 1 получаем формулу для Дтах. Значение % вычисляется из соотношения ?, / 2 = 71 — PzK I (г0 /), где / = сот / (Оф.
Условием работы на участке AB всех z-калибрующих зубьев является S<b/(zK-\).
Задаваясь допустимой погрешностью [Д] < Дті„, определим подачу из выражения (4.14):
ЬР
S<-
2/>-4v'2r0Amjn
(4.15)
Максимальная толщина среза a = 2nr0ism^l z, ширина среза b = Silz.
Способ позволяет с высокой производительностью обрабатывать заготовки типа валов, при этом стойкость инструмента повышается вследствие равномерного изнашивания по длине режущей кромки зубьев и исключения относительного скольжения при вспомогательном ходе зубьев. При данном способе мощность, потребляемая на резание, равномерно распределяется между приводами вращения заготовки и фрезы.
Разновидностью фрезоточения является ротационное строгание (рис. 4.13), разработанное в Грузинском политехническом институте [20]. Ротационное строгание осуществляется при вращениях заготовки / с окружной скоростью vT и рото-строгальной головки 2 со скоростью vB. На торце резцовой головки радиально расположены широкие строгальные ножи 3, производящие периодическое строгание поверхности заготовки. Ротострогальная головка
Рис. 4.13. Схема ротострогания и рабочая зона ротострогального станка
102
РАЗВИТИЕ СПОСОБОВ ЛЕЗВИЙНОЙ ОБРАБОТКИ
полностью перекрывает заготовку, и поэтому каждый нож срезает припуск по всей ее длине. Ширина среза примерно в 8-12 раз больше, чем глубина снимаемого слоя. Необходимым условием работы строгальной головки является превышение скорости ножей vB над скоростью заготовки vT, ибо результирующая скорость резания в зоне контакта ножа с заготовкой изменяется алгебраически от суммы до разности составляющих скоростей инструмента и заготовки.
Достоинствами ротострогания являются: свободное резание, бегущий контакт ножа по длине режущей кромки с заготовкой, малый и равномерный нагрев режущей кромки по длине, равномерное резание вследствие одновременной работы нескольких ножей. Компоновочная схема обеспечивает компенсацию касательных составляющих сил резания и высокую жесткость технологической системы станка.
В настоящее время создан промышленный образец ротострогально-го станка для обработки заготовок диаметром до 400 мм и длиной до 1 м. Ротострогальная головка диаметром 800 мм оснащена десятью ножами и имеет привод, обеспечивающий крутящий момент до 60 кНм. Ротационное строгание особенно эффективно при обработке прокатных валков из труднообрабатываемых и жаростойких сталей, отливок из отбеленных чугунов, титановых сплавов. Для обдирки крупных заготовок рекомендуется нагрев в диапазоне 870 ... 1010 К. Производительность обработки повышается более чем в 10 раз при значительной экономии режущего инструмента.
Способ ротационного строгания вращающимися чашечными резцами был предложен в начале 1960-х годов и назван авторами «Flowpeeling». В переводе с английского - «снятие кожуры». Действительно, два принудительно вращающихся инструментальных ролика, установленных с противоположных сторон заготовки, снимают при вращении заготовки припуск, похожий по форме на кожуру очищаемого банана. По сравнению с неподвижными резцами ротострогальной головки вращающиеся инструментальные ролики имеют более высокую стойкость. Кроме того, способ универсален, так как размеры инструмента не зависят от длины обрабатываемой заготовки. По этой схеме на Коломенском заводе тяжелого станкостроения был изготовлен слиткообдирочный станок мод. MA1809, предназначенный для обработки слитков диаметром до 280 мм и длиной до 1200 мм. Производительность станка в 4-5 раз выше производительности обычных слиткообдирочных станков.
Замена инструментальных роликов с непрерывной режущей кромкой на фрезы позволяет эффективно дробить стружку. Способ обработки
КОМПЛЕКСНЫЕ СПОСОБЫ РЕЗАНИЯ НА БАЗЕ ТОЧЕНИЯ И ФРЕЗЕРОВАНИЯ 103
соответствует фрезотокарному строганию или фрезоточению в зависимости от соотношения скоростей заготовки и инструмента [30].
Рациональное применение фрезоточения на универсальных и с программным управлением токарных станках возможно с использованием приспособления с самовращающейся торцовой фрезой (рис. 4.14). Фреза /, установленная на оправке 2 с коническим хвостовиком в шпинделе 3, приводится во вращение со скоростью Уф от заготовки 4, вращающейся со скоростью vT. Шпиндель установлен на подшипниках качения в корпусе 5, который крепится в резцедержателе 6 суппорта станка. Резцедержатель разворачивается на угол рф и получает продольное перемещение с подачей W3- Припуск зубьями фрезы срезается короткими участками с сечением, определяемым зависимостями (4.10) и (4.11). Скорость резания равна разности окружных скоростей заготовки и фрезы.
