granovskij_rm (831076), страница 67
Текст из файла (страница 67)
Е Е<ф, поверхности резания в контакте с заготовкой находятсяодновременнодвазуба и более. Положение ревущего зуба на поверхности ршания и толщина срезаемого слоя, постоянная в паннам случае вдоль ширины фрезерования, определяются текущим значением фя На рис. 14.19,а,б показан случай, когда в контакте с поверхностью резания находятся два зуба (1 и ~) фрезы, имеющие текущее значение угла контакта ф, = ф и фз < фз. Вдоль линии контакта обоих зубьев с поверхностью резания построены зпюры мгновенных значений толщин срезаемого слоя п„и а,ь числовые значения которых определяют по уравнению (14.3).
Если фрезы имеют винтовые зубья, то ширина Ь слоя, срезаемого с заготовки каждым зубом, является отрезком винтовой линии и не равна ширине В фрезерования. Расположение следов трех винтовых зубьев фрезы на поверхносги резания й показано на рнс. 14.19,в. Из рисунка видно, что каждый винтовой зуб срезает слой разной мгновенной ширины Ьь Ьз и Ьз. Вдоль ширины Ь толщина п„срезаемого слоя непостоянна и зависит от угла фл соответствующего каждой точке режущей кромки. Так как фреза совершает непрерывное вращательное движение, то очевидно, что ширина слоя„срезаемая винтовым зубом фрезы в течение рабочего цикла, является величиной переменной. Например, при встречном фрезеровании она возрастает от нуля в начальный момент соприкосновения реягущей кромки с поверхностью резания (точка 1) до некоторого максимального значения и далее снова убывает до нуля в момент прекращения контакта режущей кромки с поверхностью резания (точка 3).
Рассмотрение закономерностей изменения толщины и ширины срезаемого слоя при фрезеровании показывает, что в отличие от ранее рассмотренных методов обработки непостоянство этих параметров органично присуще фрезерованню. Вместе с тем толщина и ширина срезаемого слоя определяют размеры поперечного сечения срез аемого слоя и, следовательно, возникающие в процессе резания динамические параметры. Таким образом, непостоянство поперечного сечения срезаемого слоя прн фрезеровании ведет к колебаниям снл резания, что, в свою очередь, вызывает появление вибраций в технологической системе (станок — приспособление — инструмент — заготовка), увеличивает шероховатость обработанных поверхностей и износ инструмента, снижает точность обработки. чу Рис.
14.20. Условия ровнонврного фрвзврования (14.9) гя ге = 1„/Ег — — я)сО/(гВ), откуда (1420) Ь = гВгя св/(ИЕУ). 210 Если используются фрезы с винтовьвн зубом, в контакте с обрабатываемой деталью одновременно находится несколько режущих зубьев фрезы, причем в пределах поверхности резания некоторые зубья только вступают в работу, в то время как другие ее закан- Ьг =онов а и чивают. Благодаря этому за счет режимных параметров и геометрии фрезы можно создать условия, когда суммарная толщина срезаем ого слоя в любой момент времени будет постоянной, тем самым обеспечивая равномерность фрезеРОвания. УСЛОВИЕ РАВНОМ ЕР1(ОС ЕИ ФРЕЗЕРОВАНИЯ. На рис.
14.20,а на поверхности резания В, изображенной в виде развертки на плоскость, показаны следы трех одновременно режущих винтовых зубьев Е, Е1 и Ш. При вращении фрезы каждый ее зуб начинает резание в точке 1. В это начальное мгновение ширина Ь = 0 и толщина а, = О. По мере вращения фрезы режущие кромки ее зубьев перемещаются справа налево по поверхности резания. Линии контакта зубьев с поверхностью резания на ее развертке имеют вид прямых, которые с осью фрезы образуют угол наклона в, Рабочий цикл каждого зуба заканчивается в точке 4.
Расстояние между смежными зубьями, измеренное в плоскости вращения фрезы, перпендикулярной ее оси, называется торцовым шагом 1, = ИВ/г, где г — число зубьев фрезы;  — наруж- ный диаметр фрезы. Расстояние между смежными зубьями, измеренное вдоль оси фрезы (вдоль ширияы фрезерования В), называется осевым шагом 1г = В/Ес, где Ес — коэффициент кратности, показы- вающий, сколько раз осевой шаг укладываегся на ширине фрезерования. Торцовыи Ес и ОсевОй Ег шаги связаны с углом наклона св винтового зуба фрезы соотношением В частных случаях, когда осевой шаг фрезы один или более раз целиком и без остатка укладывается на ширине фрезерования В, коэффициент кратности к = В/Ег является целым числом; в остальньж, более общих случаях коэффициент кратности Ес — число дробное.
При Ес>2 хотя бы один из зубьев расположен так, что его след на развертке пересекает под углом св поверхность резания от линии 1-2 до линии 3-4 и, следовательно, ширина срезаемого слоя Ь для этого зуба максимальна. (рис. !4.20, а). При Ь = 1 максимальная ширина слоя Ь, срезаемого каждым режущим зубом, возможна при одном положении следа режущей кромки, когда на развертке он является диагональю развертки поверхности резания (рис. 14.20, б).
Значение максимальной ширины тогда определяется выражением (1 4Л 1) Ь = 1,/тпш= 1з/созеэ= В/совах При лальнейшем перемещении режущей кромки по поверхности резания ширина срезаемого слоя Ь начинает уменьшаться. Вместе с тем после прохождения диагонального положения следа контакта рассматриваемого зуба в точке 1 поверхности резания в работу вступает очередной зуб н на поверхности резания располагаются следы контакта двух режущих зубьев (рис 14.20,в). Далее при вращении фреэы длина следа первого зуба при перемещении его в пределах поверхности резания сокращается до нуля, а длина следа второго зуба при приближении к диагональному положению возрастает до максимума.
Рис. 14.20;в позволяет убедиться в том, что при й = 1 суммарная ширина двух режущих зубьев в любой момент времени равна ширине Ь одного зуба, занимающего диагональное положение. Эшора толщины а, срезаемого слоя, построенная вдоль ширины Ь , при )ь = = 1, содержит все мгновенные значения толщины от а = 0 в точке 2 (рис.
14.20,6) до а,=а в точке 3. На двух следах при коэффициенте кратности Й = 1 эпюры толщины срезаемого слоя, построенные вдоль ширины Ь, на следе первого зуба и ширины Ьз на следе второго зуба (рис. 14,20,в), также солержат все мгновенные значения а, от нуля до а .„и сумма эпюр эквивалентна непрерывной эпюре одного зуба, построенного вдоль ширины Ь,н Таким образом, при коэффициенте кратности к = 1 зубья фрезы, находящиеся в контакте с поверхностью резания, в любой момент времени срезают слой с постоянной площадью сечения, графически представленный одной непрерывной зпюрой а построенной вдоль максимальной ширины Ь „(рис.
14.20,б), или двумя зпюрами, построенными на соответствующих следах контакта шириной Ь, и Ьз (рис. 14.20:,в). Аналогичные закономерности наблюдаются и при других ц е л ы х значениях коэффициента кратности (к =2, 3, 4 и т.д.). Это условие нсстоянства суммарной ширины и нлоьцади сечения слоя, срезаемого одним или несколькими зубьнми фрезы при целых значениях коэффициента кратности )ь, нринято определять как условие равномерности фрезер о в а н и я, количественно выражаемое уравнением (14.9). Некоторые входящие в это уравнение величины (диаметр фрезы Р, число зубьев г и угол в наклона винтовых зубьев) являются конструктивными элементами фрезы и могут иметь разные значения только при использовании фрез с разным конструктивным исполнением.
При конструировании фраз, прелназначенных для обработки заготовок с постоянной шириной фрезерования В, для обеспечения обработки с целым коэффициентом кратности Й угол ьз наклона винтового зуба, удовлетворяющий условию равномерности фрезерования, рассчитывают по уравнению (14.9). Ширина фрезерования В характеризует обрабатываемую заготовку. В условиях массового производства ширину В можно полагать величиной практически постоянной. В условиях единичного и серийного производства, котла происходит частая смена заготовок разной формы, основной причиной нарушения условий равномерного фрезерования является изменение ширины фрезерования. Кратко суммируя изложенное, сохранить равномерность фрезерования можно, обеспечивая: а) целое число отношения ширины фрезерования В к осевому шагу (з зубье~ фрезы„б) ~ос~о~нст~о суммарной ширины ХЬ, срезаемой всеми зубьями фрезы одновременно; в) постоянспю суммарной площади Х А сечения всех олновременно срезаемых слоев.
ЗАКОНОМЕРНОСТИ НЕРАВНОМЕРНОГО ФРЕЗЕРОВАНИЯ. При невыполнении указанных выше требований обработка ведется в условиях н е р а в н омерного фрезерования. Наиболее важным показателем неравномерности фрезерования является веремея нее значение суммарной нлоьцади нонеречного сечения слоев, врезаемых одновременно режущими зубьями фрезы. При неравномерном фрезеровании возникают неравномерные динамические нагрузки на фрезу и станок, что нежелательно с точки зрения точности обработки.
ЕАА/Аизз,Ж к= БАРР 5Р 45 5Р 2Р ГР Р Заеисиность площади срезаеного слоя от поеорота фрезы при раз- личных значениях козффициента кратности Рис. 54.23. а) Рис. 14.24. Изненение суннарной площади срезаеного слоя при изненении коэффициента кратности за счет зцирины фрезероеания (а) и угла наклона винтового зуба (6) роту фрезы на з/» углового шага зубьев фрезы. Так как для первого вертикального столбца (рис.
14.22,а) коэффициент кратности )г = 1, то здесь обработка ведется в условиях равномерного фрезерования. В любое мгновение сумма длин следов режущих кромок 1 и П остается постоянной и равной Ь . Оба зуба в сумме срезают все значения толщины срезаемого слоя от 0 до а „и сумма ЕЬА = ЬА, + + ЬАз + ЬАз + ЬАз = А „т.
е. она равна шющади полного срезаемого слоя. В условиях неравномерного фрезерования при )г = 0,75 (рис. 14.22,б) суммарная ширина фрезерования всегда равна 0,75Ь „, но толзцина срезаемого слоя не является постоянной и зависит от положения режущего участка винтового зуба. На верхней развертке второго столбца суммарная площадь срезаем ого слоя ЕЬА = 0,5625А,„. При повороте на '/з углового шага она увеличивается до значения 0,9375А, а в дальнейшем уменьшается до первоначального значения.
Аналогичная картина наблюдается при )г = 0,5 (рис. 14.22, в) и при )с = 0,25 (рис. 14.22, г). На рис. 14.23 показана общая зако- номерность неравномерности, когда из-за различной ширины фрезерования В козффициент кратности )г изменяется в пределах 0<)с с 1. При )г = 1 площадь срезаемого слоя постоянна и на рисунке выражается прямой линией. При и = 0„9 суммарная плопщдь ЕЛА колеблется за время поворота фрезы на один угловой шаг в пределах (0,81... 0,99) А . Дальнейшее уменьшение коэффициента к ведет к уменьшению суммарной площади срезаемого слоя. Анализ рис. 14.23 показывает, что наибольшая амплитуда колебаний площади срезаемого слоя и, следовательно, динамических параметров за время одного углового шага зубьев фрезы возникает при й = 0,5, где за время поворота на '/з углового шага 8 зубьев площадь среэаемого слоя изменяется от 25 до 75;г,' значения А .
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
