Комплексные способы эффективной обработки резанием - Ермаков Ю.М.
ISBN 5-217-03160-3
Скачать (прямая ссылка):
5)
Рис. 7.8. Схема срезания припуска:
а - коротких тел вращения типа подшипникового кольца с тангенциальным движением подачи; б - длинных валов с тангенциальным и продольным движением подачи
230
РАЗРАБОТКА НОВЫХ СПОСОБОВ РЕЗАНИЯ
для коротких тел вращения: колец, фланцев, втулок, шестерен. Однако для обработки валов по схеме TkB потребовались бы не десятки, а сотни резцов. В результате автомат непрерывного действия непрерывно простаивал бы из-за частой смены вышедших из строя резцов. Для надежной роторной обработки валов необходимо значительно уменьшить число резцов. Это возможно при замене конструктивного смещения резцов P0 по длине обрабатываемой заготовки (см. рис. 7.8, а) на кинематическое движение подачи Ds (vc) (рис. 7.8, б). Новый способ определяется сочетанием трех движений по формуле K^TBk0C Применительно к токарной обработке соотношение скоростей определяется формулой (10 ... 2O)TBlO-*2 3)С, т.е. окружная скорость заготовки на полтора порядка выше окружной скорости шпиндельного блока (кругового движения подачи) и на три порядка - скорости поступательного движения резца (подачи) [A.c. 465274 (СССР)]. Для роторной обработки валов в горизонтальном положении используется блок / шпинделей 2 и блок 3 центров 4 (рис. 7.9). В патронах и центрах установлены валы 5. Патроны имеют торцовые зубья для передачи крутящего момента и не выходят за габариты вала.
При вращении шпиндельного блока / в направлении стрелки п6 шпиндели 2 вращаются с частотой п. Резец б получает движение подачи Ds и, следуя профилю копира 7, обрабатывает соответствующий контур на валах 5, которые поочередно входят в соприкосновение с ним. На угле контакта 0К резца с заготовкой происходит срезание припуска (рис. 7.9, A-A). Параметры среза - толщина и ширина - являются переменными. Толщина среза определяется известной зависимостью
где SK=nR/ і - касательная подача блока на оборот заготовки; / = л / лб ; Yi1 - остающееся число оборотов заготовки до выхода из контакта с резцом на участке AB (см. рис. 7.6).
Наибольшее значение толщина среза имеет за первый оборот после
а, =
LSK sin (SKnj I R)
(7.2)
входа резца в заготовку при sin 0 =
(2r0-t)t (I-r0) I
. Ширина среза является
переменной величиной:
O1=S0-In1S1.
(7.3)
ВЫСОКОПРОИЗВОДИТЕЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ 231
6)
Рис. 7.9. Схема многошпиндельной токарной обработки с касательным и продольным движениями подачи (а) и циклограмма (б) сил резания
Ее наибольшее значение, равное подаче на оборот блока, будет в положении резца в точке В на линии центров (см. рис. 7.6 и рис. 7.8, б); ^m8x = S0. Из этого условия ширина вспомогательной режущей кромки резца выбирается до двух подач на оборот блока bv = (1,5 ... 2)S0. В отличие от
232
РАЗРАБОТКА НОВЫХ СПОСОБОВ РЕЗАНИЯ
обычного тангенциального точения при двух вращениях заготовки и инструмента (?тТВ) в способе тангенциального точения с продольным движением подачи Ds (It1TBk0C) резание продолжается и после прохождения резцом линии центров (точка В). За ней толщина среза постепенно убывает, а ширина среза остается неизменной. На участке ВС (см. рис. 7.6 и рис. 7.8, б) ширина среза равна доли подачи S0 на оборот заготовки b, = S0/L
Стружка прерывается в интервалах между валами и короткими спиральками падает в корыто. Кратковременный контакт резца с заготовкой позволяет уменьшить температурные нагрузки. Стружка не успевает нагреться даже до температуры цветов побежалости 0 = 500 °С. В интервалах между валами резец интенсивно охлаждается. Благодаря этому при одинаковых с токарной обработкой температурных режимах скорость резания можно увеличить в 2-3 раза (см. рис. 2.2). Например, скорость тангенциального точения заготовок из стали 45 твердосплавным резцом из сплава Т15К6 повышается до 4 ... 5 м/с по сравнению с 2 ... 2,5 м/с при обычном точении. С увеличением скорости сила резания снижается в 1,5-2 раза (см. рис. 2.8). Это позволяет повысить скорость продольной подачи до 3 мм на оборот блока. Производительность дополнительно повышается при установке нескольких резцов, сдвинутых на угол Эк по дуге вращения ротора. Три-четыре резца, равномерно распределенные по угловому шагу между шпинделями, обеспечивают непрерывную нагрузку на привод станка (рис. 7.9, б). Дополнительные резцы используются для снятия фасок, проточки канавок, подрезки уступов и торцов, точения отдельных ступеней вала. Вспомогательные ходы уменьшаются при сближении шпинделей в блоке, а резцов - к оси шпинделя. При расположении резцов на диаметре шпиндельных осей можно непрерывно подрезать торцы втулок, донышки поршней, гильз, стаканов и тому подобной продукции автомобильных заводов.
Если оси шпинделей установить на различных расстояниях L и Lx от оси вращения блока, то за один установ можно одновременно обработать тела вращения различного диаметра (см. рис. 7.9, A-A). Это позволяет объединить в крупные партии мелкие серии деталей типа подшипников, веретенных колец, шестерен, втулок, фланцев, валов электродвигателей, имеющих одинаковый профиль, но отличающихся диаметральными размерами. Перевод производства из мелкосерийного в среднесерийное в 3-5 раз повышает его рентабельность.
