Комплексные способы эффективной обработки резанием - Ермаков Ю.М.
ISBN 5-217-03160-3
Скачать (прямая ссылка):
обычным шлифованием увеличивается в 2-2,5 раза (с 0,4 до 1). Помимо повышения стойкости шлифовального круга это приводит к уменьшению теплового воздействия на обрабатываемую поверхность, исключению прижогов и повышению качества поверхности.
Дополнительным преимуществом станка является высокая динамическая жесткость привода заготовки, обусловленная натягом шпинделей бабок вследствие несинхронного вращения (разница в частотах составля-
158 РАЗВИТИЕ СПОСОБОВ МАКРОЛЕЗВИЙНОЙ И АБРАЗИВНОЙ ОБРАБОТКИ
ет 0,1 ... 0,5 % от номинальной). Встречное направление скоростей шпинделей шлифовальной бабки и заготовки исключает динамическое влияние зазоров в приводах вращения.
Макро- и микролезвийное точение вращающимся инструментом с сочетанием движений во взаимно-перпендикулярных плоскостях. Рассмотрим эти способы на примерах абразивной обработки. При соизмеримости скоростей заготовки и абразивного инструмента комплексный способ соответствует шлифоточению. Шлифоточению присущи различные схемы обработки в зависимости от формы и установки круга (рис. 5.16). Вращение заготовки с угловой скоростью шт и шлифовального плоскопараллельного круга с угловой скоростью сош во взаимно перпендикулярных плоскостях (перекрестное шлифование) характеризу-
ется скоростью резания V11n. = Vvm + vt (Рис- 5.16, а). Грани абразивных зерен расположены перпендикулярно или под углом к составляющим скоростям V111 и vT, и отвод стружки осуществляется двумя потоками. После врезания шлифовального круга на припуск / заготовке сообщается вращение (сот). В результате формируется торовая поверхность по радиусу шлифовального круга шириной L.
Сопряжение прямолинейной образующей цилиндрической поверхности инструмента с окружностью заготовки обеспечивает разделение припуска между режущими элементами на полухорде / с высотой припуска /: / = у/1 (2r -1) 12. Число режущих элементов на указанной длине / равно z = l/Ph толщина среза с достаточной точностью a = t / z = = 2P1^ t (2r -1) /( 2r -1), где Pt - средний шаг между режущими эле-
При шлифоточении торцом чашечного круга (рис. 5.16, б), установленного со смещением относительно оси заготовки на расстояние R, имеет место переменная результирующая скорость vmT. Ее направление и значение определяются направлением скорости и расстоянием режущего элемента от центра круга. При равенстве скоростей круга V111 и заготовки vT вектор результирующей скорости поворачивается по ходу вращения круга и уменьшается по абсолютному значению. В обработке цилиндрической поверхности по длине / участвует неодинаковое число режущих элементов. В средней части поверхность обрабатывается наибольшим числом зерен, определяемым шириной В рабочей зоны круга. На краях поверхности съем припуска осуществляется лишь зернами периферии круга. Поэтому износ круга по периферии будет большим, чему способствует также и наибольшая окружная скорость периферийной зоны круга.
ментами.
СПОСОБЫ НА БАЗЕ МАКРОЛЕЗВИЙНОГО ТОЧЕНИЯ И ШЛИФОВАНИЯ 159
») у
Рис. 5.16. Схемы шлифоточения при взаимно перпендикулярном вращении заготовки и цилиндрического (а), чашечного (б) и сферического (в) шлифовального круга
Разновидностью шлифоточения является способ перекрестного шлифования подшипниковых колец. Сущность его заключается во вращении (сош) чашечного шлифовального круга вокруг оси, перпендикулярной оси вращения заготовки, - наружного кольца сферического подшипника (рис. 5.16, в). Шлифовальная головка установлена внутри
160 РАЗВИТИЕ СПОСОБОВ МАКРОЛЕЗВИЙНОЙ И АБРАЗИВНОЙ ОБРАБОТКИ
кольца, а торец круга заправлен по сфере радиуса R беговой дорожки. Обработка ведется с окружной скоростью круга v111 = 30 м/с и скоростью заготовки vT = 30 м/мин (Ax = 1,6 • 10"2). При таких скоростях сетка траекторий абразивных зерен имеет малый угол пересечения 2ц/ = 3°.
Более эффективно соизмеримое соотношение окружных скоростей круга и заготовки, преобразующее перекрестное шлифование в шлифо-хонингование. Максимальная частота вращения шпинделя заготовки 360 мин"1 (внутришлифовальный станок мод. SIW300K, Германия) позволяет получить скорость заготовки vx = 6 м/с при диаметре дорожки качения 300 мм. При скорости шлифовального круга v111 = 15 м/с обеспечивается сетка траекторий с углом пересечения 2ц/ = 42°.
При обработке сырых и улучшенных сталей, цветных металлов более эффективным, чем шлифоточение, является макролезвийное точение иглолезвийными и насечными кругами, шевингование.
Макро- и микролезвийное точение вращающимся инструментом с сочетанием движений в трех плоскостях. Широко распространенным способом макролезвийного резания с сочетанием соизмеримых по скорости движений в трех плоскостях является шевингование зубчатых колес с продольным движением подачи (рис. 5.17, а). Шевер /, установленный под углом ц/ к оси обрабатываемого зубчатого колеса 2, вводят в зацепление с последним и вращают со скоростью сов. Обрабатываемое колесо приводится от шевера во вращение со скоростью сох, при которой окружные скорости vx колеса и шевера vB относительно оси колеса равны в полюсе зацепления. Стол станка с обрабатываемым колесом совершает возвратно-поступательное движение со скоростью подачи v5. В конце каждого продольного хода стола осуществляется подача S9. Сближение шевера и колеса после каждого рабочего хода продолжается до того момента, когда толщина обрабатываемого зуба не достигнет заданного значения. Скорость резания при шевинговании соответствует скорости осевого скольжения зубьев шевера относительно зубьев колеса:
