Проектирование автоматизированнь1х станков и комплексов (862475), страница 55
Текст из файла (страница 55)
Здесьодин станок; Ер -Ek,т,тRа,м:кмz-число одновременно работающих резцов;относительная мощность резания, Ер=Р!т; Ek -M[F] -математически ожидаемая сила резания наотносительная жесткость несущей системы станка,2867.Оборудование, применяемое при специШLьных методах обработкипо отношению к станку 1Б732, у которого абсолютный показательсти шпинделя в8 разEJ жесткобольше, чем у станка ЕТ-50.Масса станка с ЦСО и занимаемая им площадьFпредставляют интерес вабсолютном и относительном сравнении с производительностью и качествомобработки.
По аналогии с относительной оценкой массы станков можно ввести относительные показатели по занимаемой площади. Преимущество станка с ЦСО и в этом случае очевидно4,5,а масса в4-8-занимаемая им площадь в среднем враз меньше, чем у станков-аналогов. Например, станокЕТ-50 при примерно равной производительности с токарным станком 1К282имеет меньшую на 16,5 т массу и занимает на 6 ~ меньшую производствен7,6 кВт/т станок ЕТ-50 явную площадь.
При относительной мощности Ер=ляется существенно более легким по сравнению со станками рассмотреннойтокарной группы.Кроме того, станки с ЦСО имеют ряд преимуществ перед станкамианалогами: дифференцированный съем припуска, разделение черновой и чистовой обработок, жесткая координатная связь инструмента и заготовки, короткаястружка,мерныерезцы,минимальновозможноечислоподвижныхсоединений несущей системы станка, быстрая переналадка, возможность автоматизации, минимальные силы резания в конце цикла формообразования,минимальные термические деформации обработанных заготовок, благоприятное сочетание трансформации углов резания и толщины среза и др.Проектирование высокопроизводительных и точных станков с ЦСО включает в себя исследование процесса формообразования, обоснование конструктивных параметров станка и инструмента, а также технологического процесса.В основе ЦСО лежит сочетание двух вращательных или вращательного и поступательного движений.
Абсолютные движения чаще сообщают заготовке иинструменту, режеНа рис.7.22-только заготовке или только инструменту.представлены схемы обработки наружной поверхности телавращения многолезвийным инструментом. Обрабатываемая заготовка с радиусомR,вращается с угловой скоростью 00 1, а инструмент с радиусомR2 -соскоростью 002 . При прямолинейном движении инструмента R2 =(схема а), а- R 1 < L, R2 < L (схемы 6, г) и R, < R2 , R 2 > L (схемы в, д).00при вращательномОбщим признаком схем с одинаковым межосевым расстояниемсоотношение междуR2иL.LявляетсяВ пределах каждой схемы, изменяя отношениеугловых скоростей 002 и оо,, а также направление движения, можно получитьразличныеметоды(точение,строгание,накатка,фрезерование) ивиды(встречные, попутные) обработки.Циклоидальные траектории представляют в виде системы параметрических уравненийх=Lcosq>±R2 cos[(l-i)q>];у= Lsinq>± R 2где х, у0 1; L --(7.1)sin[(l -i)q>) ,координаты траектории в системе координат с началом в центрерасстояние между осями заготовки и инструмента;i-кинематиче-7.
7.Станки с циклоидШLьной схемой обработки287абвгдРис.7.22. Схемы обработки наружной поверхности телавращения при прямолинейном (а), вращательном (б, в) ипоступательном круговом (г, д) движении инструментаский параметр,ростейi >i = roz/ro 1,причем при одинаковом направлении угловых скоО, при противоположном-i <О; <р-текущий угол отклонениявершины резца от линии центров (параметр); знак«-» между слагаемыми вуравнениях(7 .1) соответствует обработке наружной поверхности, знак «+» -внутренней.Вид относительной траектории определяется значением кинематическогопараметраi.
Так, для эпициклоиды i < О, для перициклоиды О < i < 1 и длягипоциклоидыi > 1. При i = 1 циклоидальнаяL. В случае прямолинейнойность с радиусомкривая превращается в окружподачительной траекторией будет эвольвента (см. рис.7.22,Sинструмента относиа), считающаяся выродившейся циклоидальной кривой.Большие значения параметрашлифовании, а малые(lil > 200)(1 i 1 < 0,01) -применяют при фрезеровании ипри точении; значенияI i 1 = 0,2 . .. 1Овстречаются при бескопирной обработке некруглых тел.При обработке происходит непрерывная трансформация углов резания врезультате изменения ориентации режущего клина резцов относительно заготовки, что влияет на условия резания.
На рис.7.23приведены различныесхемы тангенциального точения с круговой попутной Sпопут и встречной Sвстр2887. Оборудование, применяемое при специШLьных методах обработкиSвc-rp (ro2)авРис.гСхемы точения с круговым вращательным (а, б) и поступа7.23.тельным (в, г) движением инструментаподачей резца. Параметры схем наружного (см.
рис.(см. рис.7.23,7.23,а, в) и внутреннегоб, г) касания попарно идентичны. Для этих пар соответственносовпадут относительные траектории, пути резания, закономерности изменения толщины срезаемого слоя и кинематические погрешности. Однако передние у и задние а углы резания для каждой пары будут отличаться.Фактические углы резания'УФ= Уст± 'I';где 'Уст, аст-аФ= <lст ± 'I',статические углы резания (углы заточки);углов резания; знак«+»(7.2)'I' -трансформациясоответствует попутному тангенциальному точению,а «-» -встречному.При попутном точении передний угол 'УФ в момент врезания имеетнаибольшее значение, а задний <lф -наименьшее, тогда как при встречномточении, наоборот, передний угол в момент врезания меньше, а задний больше своего статического значения. В конце резания, когда резец находится налинии центров0 10 2,фактические углы равны статическим.Характер трансформации углов при попутном течении более благоприятный, чем при встречном.
В начальный момент, когда толщина срезаемогослоя наибольшая, имеет место кинематическое заострение резца, вследствиечего улучшаются условия резанияется зона стружкообразования.-уменьшается сила резания и увеличива7. 7.Значениярис.7.23, а).углов289Станки с циклоидШLьной схемой обработкиопределяют потеоремекосинусов излO 1 O2М (см.Так, для схем с вращательным движением трансформация22\f/ о = (f)10 ± (f)202R +(R +h) -L= arccos [ + 2()2R2 R , +h],а для схем с поступательным круговым движением22\f/ 0 = <р, 0= arccos [ ±L +(R1 +h) -R]](2L R , +h)где верхний знак соответствует наружному, а нижний,-внутреннему касанию.Тождество относительных траекторий обеспечивают путем подбора параметровL, R2иi.Наибольшая одинаковая трансформациясхем, приведенных на рис.7.23, аУФ будет уи г.
Аналогичное равенство трансформацииуглов наблюдается у схем, представленных на рис.вой пары схем значение\f/o =\f/o больше,7.23,бив, однако у перчем у второй.Таким образом, различные конструктивно-кинематические схемы длятангенциального течения имеют сходство и отличия с позиций значения ихарактера трансформации углов резания. Для обработки с малой трансформацией углов более приемлемы схемы, приведенные на рислых значениях параметраL,7.23,б, в, примаа если трансформацию углов использовать дляулучшения условий резания, то целесообразны схемы, представленные нарис.7.23, а, г.При тангенциальном течении с равномерной подачей закономерность изменения толщины а срезаемого слоя имеет переменный характер.
Во времяпервого оборота заготовки после врезания резца толщина среза возрастает отнуля до некоторого значения и равняется изменению текущего радиусаr:a=R, +h-r,гдеr= ✓L2 + Ri -2LR2 cos <р2 ;<р2-текущая координата резца. За времяа , мм------------~0,8обработки заготовка совершает не0,6сколько десятков оборотов.Максимальная толщина среза зависитнияоттрехзаготовки,ненияiкинематическогои припускаможнотреугольником,рис.расстоямежду осями инструмента иLметрапараметров:7 .24,h.пара0,40,2__о,__21tЗакон ее измеусловноизобразитьпредставленнымнагде по оси абсцисс также_._,_~~~-~~~~Рис.7.24.41t61t81tl01t 121t <р 1Зависимости изменения толщины срезаемого слоя:1-точная;t, с2-приближенная2907.Оборудование, применяемое при специШLьных методах обработкиотложено время резанияt,с.
Максимальная толщина среза достигается вконце первого оборота. Приведенные кривые построены для следующихусловий обработки: L = 258,16 мм; 2R 1 = 68,9 мм; h = 3 мм; п 1 = 1 ООО мин- 1 •Установлено, что для всех рассмотренных схем при прохождении линиицентров толщина среза не равна нулю, как это часто принимают.С точностью, достаточной для практики, максимальную толщину срезаможно определить по формулеашах = (R1 + h)- ✓L2 + Ri -2LR2 COS(j)2 cos (2ni).Уменьшение толщины среза к концу цикла снижает деформацию технологической системы, практически исключает влияние неравномерности припуска, повышает точность обработки.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
