Мещерякова В.Б. 2015 Металлорежущие станки с ЧПУ (849655), страница 32
Текст из файла (страница 32)
Геометрические параметры концевой фрезыВ случае невыполнения условий жесткости принимают номинальный размер ближайшего типового диаметра D, удовлетворяющий условиям жесткости;2) радиус заточки r для чистовой обработки определяется наименьшим размером радиуса галтели rтип, задаваемого конструкциейдетали (см. рис. 6.7);3) длина режущей части инструмента l рассчитывается:l = H + (5–7) мм — для обработки внутреннего глухого контура;l = Н + r + 5 мм — для наружного и сквозного внутреннего контуров;4) диаметр фрезы Dчерн для черновой обработки внутреннего контура ограничивается условием доступа инструмента во внутренниеострые углы контура и рассчитывается по формулеϕ2 ⋅ (δ ⋅ sin − δ1 )2Dчерн =+ D,ϕ1 − sin2где δ — максимальный припуск при обработке внутреннего угла(должен быть не более 0,2–0,3D); δ1 — припуск для чистовой обработки контура; ϕ — наименьший угол сопряжения сторон вданном контуре; D — диаметр окружности, сопрягающей cтороны контура, равный диаметру фрезы при чистовой обработке(рис.
7.8);5) при обработке колодца диаметр фрезы D не должен быть более3/4 Dо (максимального диаметра окружности, вписанной во внутренний контур колодца (рис. 7.9, а). При этом в случае необходимостиврезания по наклонной линии должно быть обеспечено перемещение фрезы без зарезов колодца на длине не менее трех диаметровфрезы;6) диаметр торца фрезы для торцовки ребер (рис. 7.9, б) назначаетсяDт = (5 − 10)b,где b — окончательная толщина стенки.192Рис. 7.8. Расчет диаметра фрезы Dчерндля черновой обработкиа)б)Рис.
7.9. Расчет диаметра фрезы:а) при обработке колодца — D; б) при торцовке ребер — DторцРадиус заточки торца фрезы r выбирается равным rтип на ребрах,а длина режущей части l выбирается исходя из высоты ребра h.Радиус заточки фрезы для черновой обработки rчерн (рис.
7.10)рассчитывается исходя из условий обработки по следующим правилам:• если величина радиуса сопряжения rтип стенки с полкой, выполняемого при чистовой обработке, меньше величин припусковпо стенке δ1 или полке δ2 (рис.7.10, а, б), то радиус заточкиторца принимается равным 0,5–1 мм;• если величина радиуса сопряжения стенки с полкой rтип большевеличины припуска по стенке δ1, а припуск по полке δ2 = 0(рис. 7.10, в), тоrчерн = rтип — δ + 0,1Dчерн;• если величины припусков по стенке и полке меньше величинырадиуса сопряжения rтип (рис. 7.10, г), то радиус заточки торцаопределяется какrчерн = 0,5D − (δ1 + δ 2 + 2 ⋅ δ1 ⋅ δ 2 ) + 0,1Dчерн .193а)б)в)г)Рис.
7.10. К расчету радиуса rчерн заточки фрезы для проведения черновойобработки4. Определение конструктивных особенностей специальных режущих инструментов. Для обработки сложных поверхностей на станкахс ЧПУ используется специальный инструмент с конструктивнымиособенностями, представленный в табл. 7.1.Построчная обработка концевыми и дисковыми фрезами, имеющими профиль в виде сферы или тора, может применяться для поверхностей всех видов при использовании трехкоординатных станков с ЧПУ (способ 1). Шаг строки может быть определен:• для прямолинейных поверхностей по формулеΔl1 = 2 ⋅ 2Rф ⋅ H − H 2 ;• для криволинейных поверхностей по формулеΔl2 =2Rд(Rд ± Rф )⋅ (Rд ± Rф )2 (Rд ± H ) − [(Rд ± H )2 + Rд2 ± 2Rд Rф ],где Rф — радиус профиля режущей части фрезы; H — допустимаявысота гребешка; Rд — радиус кривизны детали; «+» — для выпуклых кривых; «−» — для вогнутых кривых.194321ШифрспособаПострочная обработка фрезамирадиусного и специального фасонного профиляПострочная обработка концевымифрезами с применением многокоординатного оборудованияПострочная обработка фрезами сосферическим иторцовым профилемХарактеристикаспособаСхема инструмента илипроцесса обработки3–553Количество координатДетали, ограниченныебольшими открытымиповерхностями, с малымиприпускамиДетали повышенной сложности, требующие обработки нескольких поверхностей при одной установке деталиДетали одинарной и двойной кривизны, имеющиеповерхности, ограниченные стенками, ребрамиили подсечкамиХарактеристика обрабатываемых деталейМонолитные исотовые панели,лонжероны,пояса, балкиДетали каркасафонаря, профили разъемов,нервюры, балки,поясаОкантовка люков, каркасныедетали, фитинги,кронштейныНаименованиеКонструктивные особенности режущего инструмента для обработки сложных поверхностейЭскизытиповыхпредставителейТа б л и ц а 7 .
1196654ШифрспособаПострочная обработка инструментом, имеющимфасонные режущие кромки сизменяемым положениемОбработка фасонным инструментом с перемещением по вертикальной осиОбработка специальным инструментом с изменяемым углом наклона режущихкромокХарактеристикаспособаСхема инструмента илипроцесса обработки343–4Количество координатПояса лонжеронов, шпангоутов,нервюр, стрингеры, фасонныепрофилиПояса, стрингеры, профили,детали обшивкии каркасыПлоские детали, ограниченные поверхностями,типа переменной малкиБалки, пояса,кронштейны,панели (по малкованной поверхности)ЭскизытиповыхпредставителейПродолжение табл.
7.1НаименованиеДлинномерные детали излегких и цветных сплавовДетали, ограниченныеоткрытыми поверхностями, типа переменноймалкиХарактеристика обрабатываемых деталейХарактеристикаспособаОбработка плоской заготовки,расположеннойпод углом к поверхности столастанкаОбработка фасонным или специальным инструментом с изменением угла наклонаоси инструментаОбработка с применением специального охватывающего инструментаШифрспособа789Схема инструмента илипроцесса обработки3–542–3Количество координатДетали типа законцовоккрыла, хвостового оперенияЗаконцовкиОбъемные детали, ограни- Балки, деталиченные коническими икаркасацилиндриче-скими поверхностямиЭскизытиповыхпредставителейОкончание табл. 7.1НаименованиеДетали, ограниченныеНервюры, носкиповерхностями с перемен- крыла и закрылным углом наклона образу- ковющейХарактеристика обрабатываемых деталейСпособ построчной обработки инструментом с плоским торцом(способ 2) применяется на многокоординатных станках с ЧПУ, позволяющих в каждом проходе ориентировать инструмент по нормалик обрабатываемой поверхности.Построчная обработка инструментом радиусного и специальногопрофиля (способ 3) обеспечивает увеличенную длину активного контакта инструмента с обрабатываемой поверхностью.
Применяемыйинструмент — это фасонные концевые фрезы для станков с ЧПУ.Для обработки открытых поверхностей типа переменной малкиприменяют фрезы с изменяемой конусностью (способ 4). Изменениеугла наклона режущих кромок фрезы производится механизмом вертикальной подачи шпинделя станка посредством перемещающегосявалика, соединенного подкосами с нижними шарнирами ножей.Построчная обработка фасонным инструментом с изменяемойгеометрией (способ 5) является дальнейшим развитием способа 3.Для обработки открытых поверхностей типа переменной малкина трехкоординатных станках с ЧПУ применяется радиусный и фасонный инструмент, подбираемый таким образом, чтобы изменениеугла наклона образующей профиля инструмента при перемещенииего по координате соответствовало изменению угла малки (способ 6).Способ обработки деталей с переменной малкой фасонным инструментом при наклонном расположении детали и плоскости столастанка (способ 7) является видоизменением способа 6.
Формообразование некоторых видов линейчатых поверхностей выполняетсяпутем обработки фасонным инструментом с изменением угла наклона оси инструмента относительно образующей обрабатываемойповерхности (способ 8). Совмещение профиля режущей кромки спрофилем обрабатываемой поверхности достигается или с помощьюповорота оси вращения инструмента, или за счет изменения угланаклона ножей инструмента специальной конструкции.При обработке поверхностей типа коноидов применяется фрезерование охватывающим инструментом (способ 9).
При обработкедеталь помещается во внутренней полости инструмента.7.1.3.Назначение параметров инструмента для УП.Система координат инструментаВ УП задаются следующие параметры инструмента: значение вылета резца X и Z при точении (рис. 7.11, а) и значения вылета фрезы Lи ее диаметра D при фрезеровании (рис. 7.11, б). При этом учитывается, что инструмент устанавливается в инструментальную оснастку.Оснастка, используемая на станках с ЧПУ, приведена в разделе 4.При задании траекторий перемещения режущих инструментовучитывают положение в процессе обработки некоторой точки Р, ко-198а)б)Рис. 7.11. Параметры инструментов, задаваемые в УП:а — для токарного резца, установленного в державке; б — для фрезы, установленной воправкуторая для точения определяется центром закругления при вершинерезца (действительный центр вершины резца) (рис.
7.12, а), для фрезерования — центром фрезы (рис. 7.12, б), для сверления — угломпри вершине сверла (рис. 7.13, в). Положение режущей кромки резцазадается главным ϕ и вспомогательным ϕ1 углами в плане, сверла —углом при вершине 2ϕ и фрезы — диаметром D. Точку Р называютнастроечной точкой. Для определения положения настроечнойа)б)в)Рис. 7.12. Положение настроечной точки Р для различных инструментов:а — для резца; б — для фрезы; в — для сверла199точки Р назначают систему координат инструмента.