Комплексные способы эффективной обработки резанием - Ермаков Ю.М.
ISBN 5-217-03160-3
Скачать (прямая ссылка):
Наибольшая дифференциация срезов с неограниченным числом комбинаций достигается в схемах протягивания (см. рис. 3.8, а). Представляют интерес комбинированные схемы резания специальными инструментами: гайки / метчиком-протяжкой 2 (рис. 6.11, в), зубьев колеса фрезой-протяжкой [A.c. 227057 (СССР)] (рис. 6.11, г), резцовой гребенкой для точения со сверхвысокой подачей (см. рис. 4.5) и др. Применение специаль-
ного протяжного инструмента позволяет делить припуск t0 = и Ф°Р"
/=1
сировать режимы в тяжелых условиях зубопротягивания - несвободного резания с затрудненным отводом стружки при съеме чернового припуска грубых заготовок. Способы межвидовой комбинации позволяют равномерно распределять припуск между резцами и делить стружку на короткие участки, подбирать оптимальные инструментальные материалы для черновых и чистовых резцов, выравнивать и уравновешивать вплоть до полной компенсации силы резания, например осевой силы резания при продольном точении резцовой гребенкой [A.c. 673378 (СССР)].
Изменение подачи влияет главным образом на толщину среза, отвод стружки, шероховатость обработанной поверхности, стойкость инструмента, а изменение направления движения подачи - на форму обработанной поверхности.
Распространенным приемом является наложение переменного дополнительного движения подачи на основное. Например, точение с про-
6.6. КОМБИНИРОВАННЫЕ СПОСОБЫ ПО НАПРАВЛЕНИЮ ДВИЖЕНИЯ ПОДАЧИ
КОМБИНИРОВАННЫЕ СПОСОБЫ ПО НАПРАВЛЕНИЮ ДВИЖЕНИЯ ПОДАЧИ 209
дольным движением подачи, непрерывно изменяющимся по скорости в пределах ±15 ... 25 % номинальной, повышает стойкость инструмента на 10 ... 15 %. Переменная скорость подачи изменяет характер взаимодействия стружки с резцом и подавляет адгезионные явления в контактной зоне. Переменная скорость подачи эффективна при средних и низких скоростях резания, сопровождающихся наростообразованием, а также при чистовой обработке. В последнем случае при точении с постоянной скоростью подачи на вспомогательной режущей кромке резца образуются канавки износа с шагом, равным подаче. Непрерывное изменение подачи изменяет контактные зоны лезвия и, устраняя сосредоточенный контакт, не дает развиваться канавкам. Увеличивая скорость переменного дополнительного движения подачи до значения основной (vc = Vc ),
4 ° ДОП ^HOM '
можно добиться прерывистого резания с остановами резца при противоположных направлениях движений подач. Такой способ применяется при обработке вязких и жаропрочных сталей, когда использование стружко-ломов и устройств для дробления стружки неэффективно.
Разновидностью наложения дополнительного движения подачи является использование системы адаптивного управления для выравнивания силы резания при колебаниях припуска. С помощью этой системы можно изменять подачу в зависимости от различных параметров резания: температуры, износа инструмента, цикличности процессов.
Положительный эффект создает дополнительное движение в направлении, перпендикулярном основному движению подачи, например продольное фрезерование с осевым движением фрезы (рис. 6.12). Цилиндрическая фреза 5, неподвижно закрепленная на оправке 4, при вращении со скоростью Уф совершает возвратно-поступательное перемещение со скоростью V5 вместе с оправкой (рис. 6.12, а). Перемещение шпинделя осуществляется от неподвижного кулачка 8 при обкатывании по нему ролика 7, закрепленного на диске 6. Фреза с оправкой возвращается под действием пружины 2. Крутящий момент от шпинделя / передается к оправке пальцем 3. В результате сложения скоростей осевого перемещения у5доп и вращения фрезы V4, результирующая скорость \е меняется по
значению и направлению. Происходит непрерывное кинематическое изменение угла наклона режущей кромки зуба фрезы и сечения среза. У прямозубых фрез кинематический угол наклона режущей кромки изменяется симметрично.
Исследования, проведенные в Мариупольском металлургическом институте, показали, что фрезерование с дополнительным осевым дви-
210 КОМБИНИРОВАННЫЕ СПОСОБЫ МЕХАНИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ
Рис. 6.12. Схемы способов фрезерования с наложением дополнительного движения подачи:
а - осевого; б - кругового и радиального
жением подачи повышает стойкость цилиндрических фрез в 2,5-3,5 раза. Это объясняется не только плавным изменением сечения среза, но и направления скольжения срезаемого слоя, приводящим к равномерному изнашиванию режущих кромок.
Осевое движение режущих лезвий при фрезеровании можно обеспечить конструктивными решениями, включая установку инструмента [A.c. 1057205 (СССР)] (рис. 6.12, б). Наклон дисковой фрезы / к оси шпинделя создает при вращении колебательное перемещение ее зубьев и позволяет обрабатывать круглые канавки. Установка фрезы эксцентрично позволяет получать канавки
под углом относительно оси шпинделя асимметричного профиля.
При вращении фрезы со скоростью уф зубья совершают колебания со скоростью v5k по сложной траектории, параметрами которой являются угол размаха 2а, расстояние зубьев фрезы R от точки пересечения с осью шпинделя и эксцентриситет е. В процессе эксцентричного вращения (колебания) v5k фрезы и продольного движения со скоростью v5 на
