Комплексные способы эффективной обработки резанием - Ермаков Ю.М.
ISBN 5-217-03160-3
Скачать (прямая ссылка):
K W
шение скоростей заготовки и круга кс = 0,45. Принимаем Ic1. = 0,5, т.е. скорость продольного хода в 2 раза меньше окружной скорости круга.
СПОСОБЫ НА БАЗЕ МАКРОЛЕЗВИЙНОГО СТРОГАНИЯ И ШЛИФОВАНИЯ 135
С увеличением припуска толщина среза возрастает, а при неизменной допускаемой толщине среза соотношение скоростей уменьшается. Например, для съема припуска t = 0,1 мм при прочих равных условиях соотношение кс = 0,3, т.е. скорость продольного хода в 3 раза меньше окружной скорости круга.
При шлифострогании результирующую скорость резания выбирают согласно рекомендациям для шлифования, например ve = 40 м/с, а скорости между инструментом и заготовкой распределяют согласно соотношению кс. В рассматриваемом примере для припуска / = 0,05 мм, кс = 0,5, скорость заготовки vc = 13 м/с и окружная скорость круга V111 = 26 м/с; при съеме припуска / = 0,1 мм, кс = 0,3, vc = 10 м/с и V111 = 30 м/с. Следовательно, динамические характеристики шлифострогания лучше, чем шлифования, ибо составляющие скорости в 1,5-2 раза меньше, чем при шлифовании. Поэтому составляющие скорости шлифострогания можно увеличить в 1,2-1,5 раза, не выходя за пределы допускаемой скорости шлифовального круга. При шлифострогании скорость заготовки на полтора порядка выше, чем при шлифовании. Высокая скорость заготовки возможна как при вращении ее в плоскости вокруг оси, перпендикулярной оси вращения круга (см. рис. 1.2, в), так и при непрерывном прямолинейном движении (см. рис. 1.2, г). Это позволяет избежать недостатков маятникового шлифования: возвратно-поступательного движения, перебегов и ограничения скорости возвратно-поступательного движения динамическими характеристиками станка, большего съема припуска по концам заготовки.
Перспективным является способ шлифострогания плоских поверхностей при вращении круга и заготовки вокруг параллельных осей [A.c. 818824 (СССР)]. Чем меньше кривизна траектории заготовки, т.е. чем больше радиус ее вращения, тем меньше погрешность формы. Ее позволяет уменьшить также переменная частота вращения, уменьшающаяся от концов заготовки к ее центру, пропорционально кривизне траектории. Шлифовальный круг / (рис. 5.5) получает вращение с частотой пш и радиальное движение подачи Ds. Заготовка 2 длиной L, установленная на столе 3, вращается вокруг оси О, параллельной оси Ок круга. Наибольший радиус R траектории соответствует крайней точке заготовки, а кинематическая погрешность - отклонение от плоскостности - высоте дуги А на длине L:
(5.3)
Погрешность при L/2R = 0,1 составляет А = 5 • 10 3R, при L12R = = 0,01 - на два порядка меньше А = 5 • 10"5A.
136 РАЗВИТИЕ СПОСОБОВ МАКРОЛЕЗВИЙНОЙ И АБРАЗИВНОЙ ОБРАБОТКИ
Поскольку съем припуска при шлифовании с постоянной частотой вращения круга пропорционален времени его контакта с обрабатываемой поверхностью, то кинематическую погрешность можно уменьшить за счет увеличения времени контакта шлифовального круга в середине заготовки и уменьшения на концах. С этой целью заготовке сообщают переменную частоту вращения nvaTi которую изменяют с таким расчетом, чтобы окружная скорость заготовки vvar была пропорциональна высоте дуги траек-
Рис. 5.5. Схема шлифострогания
тории, т.е. текущей погрешности от кривизны поверхности. Максимальная скорость vmax соответствует съему минимального припуска и наоборот. Учитывая, что деформация технологической системы при шлифовании соизмерима с подачей, радиальная составляющая силы резания практически остается постоянной при изменении скорости перемещения заготовки. Поэтому съем припуска с достаточной точностью пропорционален скорости перемещения vc, т.е. времени т контакта со шлифовальным кругом. На этом основании vmax /vc=S/(S-A), где S = tmax - наибольший припуск
посередине, S-A = tmin - наименьший припуск по концам заготовки. Из этого соотношения следует, что скорость заготовки
нии центров Ок - О.
Из формулы (5.4) находим скорость заготовки при / = 0, т.е. при прохождении краем заготовки линии центров vc = vmax; kA = 0; при I = L/2, т.е. при прохождении серединой заготовки линии центров
vc = vmax (S - Л) / S = vmax (1 - *д),
(5.4)
где &д = А/S =
S,l- расстояние края заготовки от ли-
СПОСОБЫ НА БАЗЕ МАКРОЛЕЗВИЙНОГО СТРОГАНИЯ И ШЛИФОВАНИЯ 137
Излишки материала в середине заготовки сошлифовываются вследствие более длительного времени шлифования. В идеальном случае, когда S > А, погрешность размеров прошлифованной заготовки, связанная с кривизной траектории, Ад равна нулю.
Если подача меньше высоты дуги (S < А), то Ад = А - S. В этом случае расчет по формуле (5.4) дает отрицательное значение минимальной скорости и она принимается равной нулю, что соответствует выстою заготовки. Во всех случаях среднее значение переменной скорости в процессе рабочего хода должно соответствовать соотношению скоростей
= vc I viii = (vmax + vmin ) ^ 2V111.
Переменная скорость заготовки повышает стойкость шлифовального круга. Кривая скорости vc по углу поворота стола представлена в полярных координатах (см. рис. 5.5). На участках стола 3, свободных от заготовки, скорость вспомогательного хода Vx значительно превышает максимальную рабочую скорость стола vmax. При подходе заготовки 2 к шлифовальному кругу / скорость стола уменьшается до vmax и продолжает уменьшаться по зависимости (5.4) до VnUn на середине заготовки, а затем снова возрастает до vmax с переходом на скорость вспомогательного хода Vx. Поэтому кривая 4 изменения скорости заготовки представляет собой симметричную относительно оси вращения стола фигуру - z-лепестковую розу, где z - число позиций стола. Осевое движение подачи DSq круга, обеспечивающее съем
