Комплексные способы эффективной обработки резанием - Ермаков Ю.М.
ISBN 5-217-03160-3
Скачать (прямая ссылка):
Продолжение табл. 3.1
Схема x У Z
(Z,-flcos0np)cos0T (Z,-/?cos0np)sin0T ^ + Asine^
І ш Z,cos0T --*cos(0T+0np) Z,sin0T --*sin(0T+0np)
ш ш Ж Z,cos0T --*cos(0T+0np) Lsin0T + -*sin(0T+0np) + -
0Tr Примечание. 0nD =-.
Семейство текущих положений вершины режущего лезвия определяет траекторию, характер которой зависит от соотношения скоростей составляющих движений (учитываются коэффициентами kCi кСТ). Траектория определяет параметры среза при известной глубине резания и числе режущих кромок, пропорционально которым уменьшается толщина среза. Изменение числа режущих лезвий, переходящее в качественно новый вид режущего инструмента, учитывается классификацией способа и схемой срезания припуска.
Дифференциация припуска является основой образования подклассов резания: лезвийное, многолезвийное, иглолезвийное, губчатолезвийное, насечное, деформирующе-выглаживающее, абразивное и псевдоабразивное (рис. 3.7). К многолезвийному резанию относятся точение многолезвийное (TM), протягивание (П), фрезерование (Ф) и переходные способы: осевое протягивание с круговым движением подачи (токарное протягивание (ТП), фрезострогание (ФС), фрезоточение (ФТ). Аналогично образуются способы иглолезвийного резания. К их базовым видам относятся иглоточение (ИТ), иглострогание (ИС) и иглофрезерование (ИФ), к переходным видам - иглотокарное строгание (ИТС), иглофрезо-точение (ИФТ) и иглофрезострогание (ИФС).
СООТНОШЕНИЕ СКОРОСТЕЙ ГЛАВНЫХ ДВИЖЕНИЙ
63
Класс „Резание" X
Подкласс
Группа
I кТ-С I I кС-71 } л?-Д
Рис. 3.7. Схема взаимосвязи способов класса «Резание»
Увеличение числа режущих элементов при неизменной кинематике движений изменяет картину срезаемого припуска в сторону уменьшения сечения среза. Наиболее высокую степень дифференциации обеспечивают способы абразивной обработки: базовые - точение абразивом (ТА), строгание абразивом (CA) и шлифование (Ш); переходные - абразивное строготочение (хонингование, суперфинишная обработка), плоское и круглое шлифование.
Для сравнительной оценки способов механической обработки различными видами инструментов требуется комплексный анализ кинема-
64 КИНЕМАТИКО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ СПОСОБОВ РЕЗАНИЯ
тики движений; схем срезания припуска, включающих число режущих элементов; суммарных сил и работ резания и, в конечном итоге, времени резания. Таким образом, кинематика резания неразрывно связана со схемой срезания припуска, и обе они характеризуют способ резания.
3.2. СХЕМА СРЕЗАНИЯ ПРИПУСКА КАК КИНЕМАТИЧЕСКИЙ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ПОКАЗАТЕЛЬ СПОСОБА
Разновидности схем срезания припуска. Основные требования к схемам резания разработаны И.И. Семенченко, Г.И. Грановским [2], П.П. Трудовым, А.О. Этин и другими, систематизированы М.И. Юлико-вым [28]. Эти требования подчинены главной цели - повышению производительности обработки и стойкости инструмента. При общих требованиях простоты и технологичности конструкции, высокой износостойкости режущей части инструмент должен обеспечить рациональную схему срезания припуска, сокращение движений цикла обработки вплоть до исключения некоторых кинематических движений, наименьшую удельную работу резания и равномерное распределение силы резания по циклу формообразования.
Протяженность рабочих движений в цикле обработки оценивается отношением суммы длин резания I /, ко всей длине Ip рабочего хода инструмента кр = I/, //р < 1. Степень равномерности силы резания характеризуется отношением средней по длине рабочего хода инструмента силы резания к максимальной:
Оптимизация схемы срезания припуска возможна путем изменения расположения режущих кромок за счет наклона передней грани резца на угол X9 изменения форм и размеров режущих кромок, расположения режущих кромок по длине и глубине обрабатываемой поверхности.
Рассмотрим приемы оптимизации схемы срезания припуска на общем примере точения цилиндрической поверхности с продольным, радиальным и тангенциальным движением подачи инструмента; фрезерования и протягивания плоской поверхности (рис. 3.8). Статическая схема представляет собой совокупность площадей среза всеми резцами за цикл обработки, динамическая схема - совокупность следов режущей кромки за равные интервалы пути или времени в пределах цикла. На этих схемах
z
(3.18)
СХЕМА СРЕЗАНИЯ ПРИПУСКА
65
Рис. 3.8. Схемы срезания припуска за цикл обработки по цилиндрической или плоской поверхности (а) и торцу (б) и элементы среза (в, г) соответственно схемам а и б
t - глубина резания при токарной обработке, S2 - подача на зуб при фрезеровании или протягивании, S0 - подача на оборот (при продольном точении) или конструктивный шаг режущих лезвий, avar - переменная толщина среза. В статике одна схема может соответствовать нескольким видам обработки. Например, схемы 3 и 4 (см. рис. 3.8, а, б) - строганию, фрезерованию, токарной обработке или тангенциальному точению соответственно прямым и проходным резцами.
Схема 2 соответствует профильной схеме протягивания, токарной обработке за несколько рабочих ходов, последовательной прорезке, точению группой резцов с круговым движением подачи и цилиндрическому фрезерованию. Схемы 9 и 10, 11 соответствуют генераторным схемам протягивания.
