Комплексные способы эффективной обработки резанием - Ермаков Ю.М.
ISBN 5-217-03160-3
Скачать (прямая ссылка):
vc + (vuA I R) - 2 V0V111H1 Rj IR
где hj - расстояние от центра круга до рассматриваемой точки в направлении, перпендикулярном вектору скорости заготовки; R1 - расстояние режущего зерна от центра вращения круга.
В точке, лежащей на векторе скорости vc, проходящем через ось круга, угол V^v111 равен 90° и результирующая скорость равна квадратичному значению составляющих скоростей. Направления результирующих скоростей с противоположных сторон от оси круга противоположны, и на обработанной поверхности образуется сетка траекторий /, 2, 3 абразивных зерен. Следы пересекаются под переменным углом по ширине обработанной поверхности в соответствии с законом изменения результирующей скорости vei, ve2,
ve3 (см. рис. 5.7) абразивных зерен, расположенных на окружностях 7, 2, 3.
Положение наибольшей ширины среза на траектории абразивного зерна меняется при различных кинематических соотношениях (см. рис. 5.4). При = 2 (см. рис. 5.4, д) она расположена на линии движения центра инструмента
за поворот круга на угол, кратный 90°: Є = п • 90°; при = 1 (см. рис. 5.4, ё) -по периферии круга за поворот на угол, кратный 180°; при кс = 0,5 (см. рис. 5.4, ж) - снова стремится к линии перемещения центра круга за 0 = /7- 90°, где п - текущее число оборотов круга. Таким образом, положение максимальной ширины среза зависит от соотношения скоростей.
Рис. 5.7. Траектории режущих элементов при обработке вращающимся макролезвийным торцовым инструментом
СПОСОБЫ НА БАЗЕ МАКРОЛЕЗВИЙНОГО СТРОГАНИЯ И ШЛИФОВАНИЯ 141
Для определения значения максимальной ширины среза при обработке торцом круга воспользуемся зависимостью (3.4) и выразим угол ц подъема траектории:
Найдем экстремальное значение ц в зависимости от угла 0. Опустив преобразование после дифференцирования и приняв равной нулю производную d[i/dQ = 0, получим
Откуда COsG1 = -кс при кс < 1; cos02 = -\/кс при кс > 1.
При макролезвийной и абразивной обработке торцом круга толщина среза равна глубине резания, а для определения ширины среза можно пользоваться формулой (3.6). Длина контакта за оборот инструмента равна /к = 2nR(kc ± 1). Графики изменения длины, ширины среза и объема снимаемого металла чашечным кругом аналогичны зависимостям на рис. 3.2. Так как при обработке торцом инструмента траектория резания описывается его полным оборотом, то ширина среза изменяется значительнее по сравнению с толщиной при обработке периферией круга с теми же кинематическими соотношениями. Поэтому рациональная зона соотношения скоростей смещается в область кс = 5 • 10"1 ... 10"1. Это подтверждают результаты алмазного хонингования втулок из закаленного чугуна СЧ28.
Увеличение скорости возвратно-поступательного движения хона vc от 6 до 14 м/мин (кс изменяется от 0,135 до 0,433) при неизменных скорости вращения vT = 44,5 м/мин и давлении р = 1,2 МПа вызывает повышение удельного съема примерно в 2 раза.
Комплексные способы абразивной обработки с соизмеримыми скоростями заготовки и инструмента в отличие от обдирочного и глубинного шлифования позволяют снимать припуск большими толщинами среза (порядка нескольких сотых долей миллиметра) без существенного увеличения длины контакта зерна. Вследствие уменьшения удельной силы резания и возрастания коэффициента абразивного резания тепловыделение при комплексных способах в 5-6 раз меньше по сравнению с глубинным шлифованием.
Комплексным способом является шлифострогание торцом круга (см. например, рис. 1.2, б), разновидностью которого может служить плоское хонингование «таблеточными» головками, разработанное в Пермском политехническом институте. Хонинговальная головка представляет собой
кс sin 0
кс cos2 0 + (1 + ?c2)cos0 + *c =0.
142 РАЗВИТИЕ СПОСОБОВ МАКРОЛЕЗВИЙНОЙ И АБРАЗИВНОЙ ОБРАБОТКИ
чашечный круг из дуралюмина, на торце которого равномерно распределены алмазные диски - «таблетки». Шлифостроганием обрабатывали направляющие из чугуна СЧ24 с охлаждением 50 %-й смесью керосина и масла чашечным кругом с таблетками ACB 125/100-100 МТЗ, имеющим скорость вращения 60 м/мин; скорость стола vC] = 9 м/мин при движении
в продольном направлении, vC2 =3 м/мин - в поперечном направлении
(кс = 0,15). При давлении инструмента 0,75 МПа параметр шероховатости обработанной поверхности будет Ra = 1,5 ... 2 мкм, отклонение от плоскостности на ширине 40 мм и длине 350 мм - не более 0,015 мм.
Разновидностью абразивного строгания является центробежная доводка плоских заготовок [A.c. 592581 (СССР)].
При НепрерЫВНОМ ИЗМенеНИИ УГЛОВОЙ СКОРОСТИ ВращеНИЯ Ovar
шпинделя / штанги 2 с грузами 3 и кассетами 4 помимо вращения перемещаются в радиальном направлении относительно притира 6 (рис. 5.8, а). Если центробежная сила, действующая на штанги с грузами, больше силы пружины 5 и радиальной составляющей силы доводки, то штанги с кассетами расходятся к периферии дисков (DS]). При уменьшении частоты вращения центробежная сила становится меньше силы пружины, которая тянет штангу обратно к центру шпинделя (D$2). Периодическое
изменение частоты вращения, а следовательно, и центробежной силы вызывает регулярную осцилляцию штанг в радиальном направлении при одновременном их вращении со шпинделем. В результате кассеты с заготовками описывают сложные неповторяющиеся траектории, закон изменения которых определяется переменной угловой скоростью вращения шпинделя covar, задаваемой ЧПУ для регулируемого электродвигателя.
