Комплексные способы эффективной обработки резанием - Ермаков Ю.М.
ISBN 5-217-03160-3
Скачать (прямая ссылка):
Окружная скорость фрезы зависит от сопротивления в опорах шпинделя 3 и силы резания. Увеличивая сопротивление самовращению фрезы, можно увеличить скорость резания. Наиболее целесообразно использовать энергию резания для выполнения полезной работы, например для подачи СОЖ [A.c. 859053 (СССР)]. С этой целью в приспособлении (см. рис. 4.14) установлен насос 7, ротор которого соединен со шпинделем муфтой 8. СОЖ поступает по всасывающему патрубку 9 в насос 7 и по нагнетательному патрубку 10 подается в зону резания. Кран // служит для регулирования подачи СОЖ и, следовательно, скорости вращения фрезы. Регулируемая скорость самовращения фрезы в 2-8 раз меньше скорости вращения заготовки, передаточное отношение угловых скоростей заготовки и фрезы равно / = (2 ... 8) R / г, где R и г -радиусы фрезы и заготовки соответственно. Результирующая скорость резания \е = (0,5 ... 0,85) vT.
Рассмотренные способы фрезоточения и фрезерования заготовок типа тел вращения осуществляются преимущественно с принудительным рИСв Схема вращением инструмента на неслож- ДЛя фрезоточения
приспособления
104
РАЗВИТИЕ СПОСОБОВ ЛЕЗВИЙНОЙ ОБРАБОТКИ
ном приспособлении к токарному станку. Эффективность от внедрения способов, значительно превышающая единовременные капитальные затраты на простую модернизацию, определяется надежным стружкодроб-лением вязких коррозионно-стойких и жаростойких сталей, более полным использованием режущей части по всей длине инструмента, повышением стойкости режущих зубьев вследствие оптимального времени контакта с заготовкой, увеличением производительности в среднем в 1,5-1,8 раза.
Волновая лезвийная обработка. Волновая обработка характеризуется вращением заготовки и волновым движением инструмента и в зависимости от соотношения скоростей движения может соответствовать точению, фрезоточению или фрезерованию [A.c. 389891 (СССР)].
Сущность способа заключается в следующем. На гибком кольце из высокопрочной стали /, закрепленном неподвижно на корпусе инструментальной бабки, установлены резцы 2 (рис. 4.15, а). Гибкое кольцо сдеформировано в овал генератором 3 с роликами 4. Для ввода инструмента в отверстие заготовки 5 генератор повернут в зону кольца, свобод-
Рис. 4.15. Схема (а) волновой многолезвийной обработки и стадии (б) движения инструмента
КОМПЛЕКСНЫЕ СПОСОБЫ РЕЗАНИЯ НА БАЗЕ ТОЧЕНИЯ И ФРЕЗЕРОВАНИЯ 105
ную от резцов. В этом случае резцы отходят от внутренней поверхности заготовки в положение, соответствующее малой оси овала. Обработка происходит при вращении заготовки 5 с частотой сот и генератора 3 с частотой сог, создающего на гибком кольце / с резцами бегущую волну деформации с той же частотой (рис. 4.15, б). Процесс резания при волновой обработке имитирует волновую зубчатую передачу, в которой вместо гибкого колеса используется режущий инструмент, а вместо жесткого колеса установлена заготовка. Относительное скольжение режущих лезвий по поверхности заготовки определяет скорость резания.
Несмотря на сложный характер движения лезвий, волновая обработка соответствует точению фасонным резцом. Бегущая волна деформации, определяемая углом 0Г поворота генератора, перемещает режущее лезвие по замкнутой кривой - эллипсу (рис. 4.15, а, Г). Большая полуось h эллипса определяется разностью радиуса генератора по роликам 4 и внутреннего радиуса гибкого кольца / в свободном недеформированном состоянии. Длина с малой полуоси зависит от числа т волн деформации. Например, при т = 2, с - h/2, а при т = 3, с - А/3.
Все режимы волновой обработки находятся между двумя крайними вариантами.
1. Генератор гибкого инструмента неподвижен (сог = 0), заготовка вращается с угловой скоростью сох. В этом случае место контакта резца с заготовкой перемещается по периметру отверстия. Обработка соответствует растачиванию двумя противоположно установленными резцами припуска глубиной / и совершается за половину оборота заготовки при двухволновом генераторе (т = 2). В общем виде заготовка за один оборот генератора совершает 1 Im оборота при /w-волновом генераторе.
2. Угловые скорости генератора сог и заготовки сох одинаковы. Резания не происходит, лишь в местах контакта резцов с заготовкой происходит выборка канавок на глубину до 2h.
Волновое точение (см. рис. 4.15, б) группой z-резцов осуществляется при вращениях заготовки 5 с угловой скоростью сох, определяющей скорость резания, и генератора 3 с сог, определяющей скорость круговой подачи. Отношение угловых скоростей / = O)x / сог > 10. Резцы поочередно вступают в контакт с заготовкой, перемещаясь по эллипсу, большая ось 2h которого определяет максимальный радиальный ход резца. Наибольший припуск, снимаемый за ход, /тах = 2h - А (А - минимально допустимый зазор для ввода резцов в заготовку).
106
РАЗВИТИЕ СПОСОБОВ ЛЕЗВИЙНОЙ ОБРАБОТКИ
При обработке одной и той же поверхности z-резцами припуск на каждый из них распределяется в соответствии с перепадом по высоте. При равномерном распределении припуска перепад на каждый резец равен t/z.
Малая ось 2с эллиптической траектории резца определяет наибольшую трансформацию углов резания: ц/тах =утах -ymjn- В крайних по радиальному направлению положениях резца углы резания равны углам заточки у и а. В момент врезания передний угол увр = у ± у, задний
