Комплексные способы эффективной обработки резанием - Ермаков Ю.М.
ISBN 5-217-03160-3
Скачать (прямая ссылка):
Преимущества волновой обработки перед другими способами резания заключаются в оптимальных соотношениях скоростей заготовки и генератора, высокой демпфируемости (виброустойчивости) процесса резания, взаимоуравновешенности радиальных составляющих сил резания, от которых разгружены шпиндели заготовки и инструмента, уменьшении адгезионного воздействия материала заготовки и улучшении отвода мелкой стружки благодаря волновому движению режущих лезвий. Волновая обработка наиболее целесообразна для некруглых отверстий. Переменный радиальный ход резцов задается профильным кулачком, воздействующим непосредственно на ползуны или на управляемый клапан давления р масла в гидросистеме привода ползунов.
по
РАЗВИТИЕ СПОСОБОВ ЛЕЗВИЙНОЙ ОБРАБОТКИ
4.3. КОМПЛЕКСНЫЕ СПОСОБЫ РЕЗАНИЯ НА БАЗЕ СТРОГАНИЯ И ФРЕЗЕРОВАНИЯ
Способы данной группы по кинематике движений занимают промежуточное положение между строганием и фрезерованием. Обработка совершается при вращении резца и поступательном движении заготовки с равными или соизмеримыми скоростями. Траекторией резца является удлиненная или укороченная циклоида. Она обеспечивает более равномерное, чем при фрезеровании, распределение толщины среза и отсутствие микротрещин. Как было показано, увеличение толщины среза снижает удельную работу резания и повышает стойкость инструмента.
Строгание вращающимся резцом. В общем случае можно получить шесть способов обработки вращающимся резцом. Рассмотрим некоторые из них. Сочетание вращения с окружной скоростью vB резца и поступательного движения со скоростью vc заготовки в одной плоскости может осуществляться попутно - векторы vB и vc совпадают, и встречно -vB и vc противоположны по направлению (рис. 4.18). Раскладывая окруж-
Рис. 4.18. Схема фрезострогания фасон- vc/vB < 0,1 имеет место обычных поверхностей с периодически повто- ное фрезерование с попутным
ную скорость vB на две составляющие vBl и vB2, одна из
которых параллельна вектору vc, получим комбинацию движений во взаимно перпендикулярных направлениях со скоростями результирующего движения \е = vc + vB и vB2. Соотношение скоростей vBi и vB2 зависит от значения t/R, так как
vBl = Vgcos Єю Vg2 = vBsin ер,
где Эк = arccos (1 - t / R). При t / R < 0,05 радиальная составляющая скорости незначительна, а при значениях t / R > 0,1 необходимо учитывать составляющую скорости Vg1. При
ряющимся профилем
или встречным движением
КОМПЛЕКСНЫЕ СПОСОБЫ РЕЗАНИЯ НА БАЗЕ СТРОГАНИЯ И ФРЕЗЕРОВАНИЯ 111
подачи. При равных и противоположно направленных скоростях vB и vc обработка соответствует строганию с периодической сменой режущих лезвий.
Обработка вращающимся резцом в сочетании с поступательным движением заготовки перпендикулярно плоскости вращения инструмента характеризуется в каждый момент времени тремя составляющими скорости результирующего движения vc, vBj , v„2 (см. рис. 3.4, б). При 11R < 0,1,
vB2 < 0,1 vBj способ представляет комбинацию движений vc и vB. При
vc « vB имеет место обычное фрезерование однозубой фрезой со скоростью vc поперечной подачи. При vc > 10 vB способ соответствует строганию с периодической сменой режущей кромки. При vc - vB процесс резания определяется результирующей скоростью \е = vc + vB, а траектория резца соответствует фрезостроганию. Обе его грани участвуют в резании и разделяют стружку на два потока (см. рис. 4.5).
Использование z-резцов позволяет получать в процессе строгания фасонную поверхность заготовки (см. рис. 4.18). Характер рисунка поверхности зависит от скоростей главных движений продольного хода vc и вращения резцов V4, и скорости v.y поперечного движения подачи Ds. Скорости vc и V4, и число резцов z определяют шаг P циклоидных траекторий и глубину впадин Нк (4.12), скорость поперечной подачи - шаг волн Ps по ширине поверхности: P = 2л Rkc I z, Ps = S.
Шахматный рисунок по циклоидным траекториям впадин необходим для ряда специфических деталей: разметочных плит, оснований, декоративных панелей, предметных столиков микроскопов. При движении заготовки перпендикулярно плоскости вращения резца последний выбирает канавку эллиптической формы, которая тем больше отклоняется от окружности радиусом вращения резца R, чем больше отношение скорости поступательного движения vc к окружной скорости резца Q)Ji (см. рис. 3.4, б). Траектория относительного движения резца представляет собой винтовую линию.
За один оборот резца ход заготовки / = 2л Rkci а сдвиг P траекторий
при z-резцах меньше хода в z раз. При ширине резца меньше сдвига (шага) траекторий прорезаются наклонные канавки, которые образуют декоративную поверхность. Толщина среза а - величина переменная: a = R(\-cosGp) и amax = t при sin0p = bl(2R).
При высокой окружной скорости V4, резца (kc < 1 /100) шаг уменьшается до значения подачи на зуб S2.
112
РАЗВИТИЕ СПОСОБОВ ЛЕЗВИЙНОЙ ОБРАБОТКИ
Рис. 4.19. Схема приспособления для строгания дисковой фрезой
Для периодической смены резцов в процессе строгания предназначен резцедержатель к строгальному станку [A.c. 261865 (СССР)] (рис. 4.19). Фреза / или резцовый диск на восемь - двенадцать режущих вставок установлена на оси 2 в проушинах корпуса 3. На ту же ось жестко насажены храповое колесо 4 и водило 5 с собачкой 6. Пружина 7 служит для постоянного поджима водила к ограничителю хода 8. Толкатель 9 на водиле и упор 10 на неподвижной части станка служат для поворота водила и инструмента в конце обратного хода резцедержателя.
