Комплексные способы эффективной обработки резанием - Ермаков Ю.М.
ISBN 5-217-03160-3
Скачать (прямая ссылка):
со скоростью vc (рис. 5.12, а). Результирующая скорость
МАКРО- И МИКРОЛЕЗВИЙНОЕ ТОКАРНОЕ СТРОГАНИЕ
149
При равномерном вращении заготовки за каждый ход инструмента обеспечивается равномерный сдвиг траекторий на ширину деформирования b в поперечном сечении (см. рис. 5.12, а). Сдвиг траекторий происходит автоматически и зависит от соотношения скоростей заготовки и инструмента. Условием равномерного сдвига является некратность шага
P траектории режущего Vcr
элемента к длине L обраба-
тываемой поверхности: P Ф и?
Ф mL, где т - целое число $
полушагов винтовой тра- ^пс. 5.12. Схемы макролезвийного токарного ектории на длине обработки, строгания (а) и фрагмента резания (б)
Угол подъема винтовой линии траектории с учетом сдвига траектории на ширину полосы деформирования tgco = (mnr ± b)l L. Подставляя отношение скоростей, получим
Знак «плюс» соответствует опережающему сдвигу, а «минус» - запаздывающему сдвигу деформирующего инструмента относительно исходной винтовой линии.
При наиболее благоприятном угле наклона траектории со = 45° (tg45° = 1), дающем равномерную сетку с квадратной ячейкой, рекомендуемое число полушагов винтовой линии на длине заготовки т = L/nr. Уменьшение т приводит к вытягиванию ячейки сетки траектории в продольном направлении, а увеличение - к вытягиванию в поперечном.
Общее число двойных ходов инструмента для формирования сетки по всей поверхности равно nQ =пг/ Ь, время обработки
Макролезвийное токарное строгание позволяет работать с высокими скоростями вращения заготовки (vT = 1,5 ... 2 м/с) и движения инструмен-
vT/vc = (mnr± b)/L.
(5.6)
Тр =/70т, =nrL/(2bvc).
150 РАЗВИТИЕ СПОСОБОВ МАКРОЛЕЗВИЙНОЙ И АБРАЗИВНОЙ ОБРАБОТКИ
та (vc = 1,5 ... 2 м/с), абразивное TC (суперфиниширование) - с еще более высокими. На эффективность обработки влияют улучшение условий теп-лоотвода и рассеяния теплоты вследствие быстрого возвратно-поступательного перемещения источника тепловыделения по поверхности заготовки и повышения стойкости инструмента.
На практике используют суперфиниширование с осциллирующим поступательным движением абразивного инструмента. Осцилляция осуществляется с небольшой амплитудой порядка 0,1 мм и высокой частотой /= 2000 Гц. Средняя скорость осцилляции 0,2 м/с соизмерима со скоростью движения инструмента и вызывает периодическое резкое увеличение и замедление результирующей скорости поступательного движения, а при скорости осцилляция выше скорости поступательного движения - и изменение направления последнего. Таким образом, результирующая скорость при осцилляции непрерывно меняет свое значение, угол наклона и направление, что соответствующим образом отражается на следах резания, отводе стружки и сетке траекторий на поверхности (шероховатость).
Пример. Рассмотрим выглаживающее токарное строгание заготовки длиной 400 мм и диаметром 30 мм из стали 38ХМЮА (HB 300). Инструментом служит естественный алмаз с цилиндрической рабочей частью г^м = 3 мм и углом наклона образующей по отношению к оси обрабатываемой заготовки ? = 30°. Ширина полосы деформации b = 0,25 мм. Обработка ведется на станке для суперфиниширования с горизонтальной осью вращения заготовки; сила, действующая на инструмент, Fr = 300 Н, окружная скорость vT = 0,5 м/с, скорость перемещения инструмента vc = 1 м/с (&ст = 2). Время обработки заготовки составляет 0,8 мин, что в 6 раз меньше времени выглаживания по традиционной токарной схеме.
Токарное выглаживание многоинденторным инструментом позволяет значительно повысить производительность благодаря многократному увеличению ширины выглаживания (рис. 5.13). Соответственно сокращается путь выглаживания, что способствует уменьшению температуры нагрева инденторов и повышению их стойкости. Чтобы обеспечить полное выглаживание поверхности заготовки многоинденторной головкой при шаге между инденторами, превышающем ширину их рабочей части, в процессе выглаживания инструменту сообщается дополнительное осциллирующее движение, которое накладывается на основное движение подачи.
Головка с восемью алмазными наконечниками применяется на Мариупольском металлургическом заводе для вибронакатывания прокатных валков диаметром 500 и длиной 1700 мм. Глубина выдавливаемых канавок равна 4 ... 6 мкм.
СПОСОБЫ НА БАЗЕ МАКРОЛЕЗВИЙНОГО ТОЧЕНИЯ И ШЛИФОВАНИЯ 151
Б
таж6JO
Рис. 5.13. Схема приспособления для токарного выглаживания многоинден-торным инструментом
Головка / устанавливается на шлифовальной бабке вальцешлифо-вального станка мод. 3415Ec помощью сварной рамы 2 и может откидываться в нерабочее положение Б на шарнире 3 кронштейна 4. В корпусах державок W9 жестко закрепленных на стержнях //, шарнирно на осях 6 установлены два коромысла 9. В коромыслах шарнирно на осях 8 расположены держатели 5, оснащенные алмазными наконечниками 7. Расстояние между наконечниками 7 соответствует шагу траектории выглаживания. При выглаживании стержни // получают возвратно-поступательное движение в противофазе друг другу от эксцентрика с помощью шатунов.
5.5. КОМПЛЕКСНЫЕ СПОСОБЫ НА БАЗЕ МАКРОЛЕЗВИЙНОГО ТОЧЕНИЯ И ШЛИФОВАНИЯ
