granovskij_rm (831076), страница 16

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 16)

ПРИНЦИПИАЛЪНЫЕ КИНЕМАТИЧЕСКИЕ СХЕМЪ| РЕЗАНИЯ Кинематика резания классифицирует сочетания исхолных движений, сообщаемых заготовкам и лезвиям инструментов механизмами станков во время рабочего цикла Основой классификации являются направление, характер и число одновременно осуществляемых движений. Сочетания исходных движений регламентированы системой принципиальных кинем атических схем резания. Количественные соотношения сочетаемых движений конкретной принципиальной кинематической схемы резания определяют вцц инструмента, принцип его работы н технологическое назначение. В пределах каждой принципиальной схемы кинематика резания рассматривает как результат суммарного действия сочетаемых лвиженнй: а) вектор скорости результирующего движения резания— векторную сумму скоростф резания, подачи и движения формообразования, осуществляемых механизмами станка; б) траекторию результирующего движения резания и поверхность, на которой лежит эта траектория; в) формообразование новых поверхностей — совокупность траекторий результирующего движения резания всех точек лезвия инструментов.

Кинематика резания рассматривает также кинематические геомет- рические параметры режущей части инструмента. Эти параметры учитывают реальные условия: а) взаимного относительного перемещения поверхности резания и задней поверхности лезвия инструмента; б) направление сбега стружки по передней поверхности; в) изменения рабочего хода является траекторией результирующего движения резания точки 1 главной режущей кромки строгального резца. Скорость о, результирующего движения резания равна скорости о движения резца. В рассматриваемом случае поверхностью траектории является пло- Рис.

БД. Принципиальные киненатииеские схены а — одно прянолинейиое движение. направленное вдоль оси я: В в дво прянопинейнык движения, нопровленнык вдол~ осей я и з; е — дво движения; одно— прянопчнайное вдоль оси я, другое— вращательное вокруг осн к числовых значений всех геометрических параметров лезвия в процессе резания. Классификационный реестр содержит несколько сот принципиальных кинематнческих схем резания. Из этого большого числа ниже рассмотрены только три простейшие схемьз, когда в процессе резания действуют: 1) одно прямолинейное главное движение !3, (рис. 5.1, и); 2) два прямолинейных движения — главное движение 13, и движение подачи !!з (рис.

5.1, б); 3) одно вращательное главное движение 1), и одно прямолинейное движение подачи 0з (рис. 5.1, в). РЕЗАНИЕ ПО Г1РИНЦИПИА;1(ЗНОЙ КИНЕМАз ИЧЕСКОЙ СХЕМЕ С ОДНИМ ПРЯМОЛИНЕЙНЫМ ДВИЖЕНИЕМ. На основе принципиальной кинематической схемы, предусматривающей в процессе резания одно прямолинейное движение, производится строгание. Прямолинейное главное движение Р, количественно выражается скоростью резания и Во время непосредственной работы инструмента по срезанию стружки механизм подачи станка не действует. Движение подачи осуществляется лишь в промежутках между смежными двойными ходами.

Каждый двойной ход состоит иэ рабочего перемещения из точки ! в точку 1' и возвратного перемещения из точки !' в точку 1 (рнс. 5.2). Прямая 1-1' Рис. 52. Схена обработки нногократнын возвратно-поступательны движениен строгального резца скость, проходящая через прямолинейную траекторию 1-!', на которой лежит вектор скорости и.

В принципе строгальный резец может иметь простейшую конструктивную форму — брусок прямоугольного сечения (рис. 5.3, н). Функцию передней поверхности выполняет боковая сторона бруска, обращенная в сторону направления скорости о н образующая передний угол у = О. Функцию задней поверхности выполняет торцовая плоскость 1-2-3-4 бруска, перпендикулярная его геометрической осн и, следовательно, расположенная под задним углом а = О. Функцию главной режущей кромки выполняет ребро 1-2 бруска.

Все точки ребра 1-2 бруска, совершающего прямолинейное главное движение, перемещаются по траекториям, имеющим вид прямых линий. Поэтому поверхность траекторий движения кахслой точки и поверхность резания Я представляют собой горизонтальную плоскость (совмещаются в ней). При движении бруска по прямолинейной траектории в направлении вектора скорости й = о, он преодолевает: а) силу сопротивления срезаемого слоя металла заготовки толщиной а н шириной Ь; (5.2) ае а+ ез лежит на прямолинейной траектории резулътирующего движения резания 1-9, наклоненной к горизонтали под углом ц. Торцовая плоскость 1-2-3-4 бруска горизонтальна Остается она в горизонтальном положении на всем наклонном пути результирующего движения.

На рис. 5.4, б видно, что горизонтальная торцовая плоскость 1-2-3-4 находится в пределах твердого тела заготовки ниже воспроизводимой наклонной плоскости 1-2-5-6, что физически невозможно. Чтобы брусок мог двигаться по траектории результирующего двюкения 1-9, его торцовая плоскость должна быть наклонена к горизонтали под углом ц.

В этом случае его торцовая плоскость 1-2-5-6 совместится с наклонной поверхностью резания Я и в процессе резания будет скользить по ней, преодолевая силу трения. Чтобы уменыпить силу трения, заднюю поверхность на торце бруска необходимо заточцть под задним углом а = ц + а„ (рис. 5.4, в), где а„— кинематический задний угол, определяющий относительное положение в процессе резания задней поверхности инструмента и поверхности резания на заготовке.

Кинематический задний угол всегда меньше заднего угла: (5.3) ак а г). Это условие справедливо для всех видов обработки металлов резанием, результирующее движение которых основано на принципиальной кинематической схеме резания с двумя движениями — главным движением В„ и движением подачи Вз.

РЕЗАНИЕ ПО ПРИНЦИПИАЛЬНОЙ КИНЕМАТИЧЕСКОЙ СХЕМЕ С ДВУМЯ ДВИЖЕНИЯМИ вЂ” ПРЯМОЛИНЕЙНЫМ И ВРАЩАТЕЛЬНЫМ. На этой принципиальной кинематической схеме резания„предусматривающей два одновременно действующих движения— врыцательного в плоскости ух вокруг оси х и прямолинейного вдоль оси х (см.

Рис, 5.1, в),— основаны распространенные виды обработки резанием — точение, сверление, зенкерование и развер- тывание. В этих случаях вращательное движение является главным движением, количественно выражаемым скоростью резания. Если выражать скорость в мет- рах в минуту, то (5.4) и = яВн/1000, где  — диаметр окружности, мм, на которой находится рассматриваемая точка главной режущей к)юмки; я — частота вращения, об/мин.

Прямолинейное движение является вспомогательным движением подачи и количественно выражается подачей 5, мм/об. Результирующей траекторией одновременно действующих главного и вспомогательного движений является винтовая враектария результирующего движения резания. Угол ее подъема ц связан со скоростью резания и подачей следующей зависимостью: (5.5) 19 ц = нз/1000 ю = а/(яВ).

Цилиндрические поверхности диаметром В являются поверхностями винтовых траекторий результирующего движения резания точек главных режущих кромок инструментов (рис. 5.5). Вектор скорости с, результирующего движения резания лежит в рабочей плоскости Ри касательной к винтовой траектории. Так как различные точки главной режущей кромки находятся на разном удалении от оси вращения заготовки, то согласно уравнению (5.5) в точках главной режущей кромки вектор а, имеет различные значения и углы подъема ц.

Как в случаях, рассмотренных ранее на рис. 5.3 и 5.4, в качестве резца возьмем брусок прямоугольного сечения (рис. 5.6, а). Брусок закреплен на суппорте токарного станка так, что его верхнее левое ребро 1-2 лежит в горизонтальной плоскости, проходящей через ось 0 заготовки, и выполняет функцию главной режущей кромки с главным углом в плане д 90'. Верхняя поверхность бруска выполняет функцию передней поверхности резца и расположена под передним углом у = О. Ребро 1-2 (главная режущая кромка) имеет угол наклона Х = О.

Торцовая плоскость бруска перпендикулярна его геометрической оси и выполняет функцию вспомогательной задней поверхности с углом гр, = О. Заготовка диаметром В закреплена в патроне шпинделя станка и вращается вокруг своей оси. Во всех точках ребра вектор и, результирующего движения образует с плоскостью вращения угол т) подъем» винтовой траектории. Все три вектора и, сэ и с, лежат в вертикальной рабочей ллоскосви, касательной к образующей цилиндрической поверхности заготовки. Рис. 5.5. Схена обработки цилиндрической поверхности по винтовой траектории при одноврененнон действии пркнолинейного движение Ог вдоль оси и вращательного движение О„ вокруг оси обрабатываеной заготовки 1-2 векторы скорости и параллельны и направлены вертикально.

Все они лежат в плоскости, перпендикулярной оси вращения. Количественно скорости в каждой точке ребра 1-2 имеют разные значения, определяемые уравнением (5.4). Пока изображенный на рис. 5.б, а брусок не имеет движения подачи Вь он находится только в соприкосновении с вращающейся заготовкой. Касание и взаимное скольжение ограничено контуром 1-2-3-4. Скольжение происходит по дугам концентрических окружностей в пределах контура 1-2-3-4. Следствием скольжения является трение по контактной поверхности. При наложении на брусок движения подачи со скоростью сз вектор скорости результирующего движения каждой точки ребра 1-2 относительно поверхности заготовки будет геометрической суммой вектора скорости с и вектора скорости подачи сэ. Суммарный 54 Рис.

5УХ Схема образования киненатических углов а„ и у„ на токарных регцах Линии, на которых лежат векторы с, всех точек ребра 1-2, пересекают тело бруска под различными углами ть и, чтобы не возникла ситуация, подобная рассмотренной на рис. 5.4, б, когда результирующее движение резания бруска невозможно, боковую плоскосп 1-2-3-4 бруска нужно заменить другой поверхностью.

Эта поверхность должна быль образована совокупносп ю линий, которые согласно уравнению (5.5) касательны к винтовым траекториям и на которых лежат векторы скорости результирующего двюкения всех точек режущей кромки 1-2. Такая поверхность по условиям своего образования представляет собой винтовую поверхность, имеющую общие касателъные с винтовой поверхностью резания. Таким образом, в каждой точке режущей кромки задние углы должны быть выполнены согласно условию: а = Ч (рис. 5.6, б).

Результирующее движение бруска с заточенной на ней таким образом винтовой боковой поверхностью становится возможным, но при этом происходит трение этой поверхности по винтовой поверхности резания. Чтобы ликвидировать это трение на боковой поверхности бруска, необходимо обеспечить кннематический задний угол и„) О, т. е. должна быть образована плоская или криволинейная главная задняя поверхность, когда главный задний угол в каждой точке ребра 1-2 удовлетворяет условию: и = = г( + а„(рис.

Характеристики

Список файлов книги