Перевести страницу
0
Корзина пуста

Машиностроительное предприятие - цех металлообработки, станочные работы любой сложности

Влияние всевозможных факторов на проектирование режущего инструмента

Наряду с решением задач, связанных с проектированием режущего инструмента, предназначенного для производства заданной детали по известной схеме формообразования, практический интерес представляет и обратная задача. Она сводится к описанию всевозможных форм поверхностей деталей, которые могут быть изготовлены заданным инструментом по известной схеме формообразования, т. е. обработана по известным движениям инструмента по отношению к заданной заготовке в процессе резания.

В ходе рассмотрения движения режущие кромки инструмента описывают поверхности резания, по которым происходит снятие стружки с заготовки. Поверхность, огибающая к семейству поверхностей резания, будет обработанной поверхностью детали. При решении задачи определения формы обработанной поверхности можно рассматривать не поверхности резания, описываемые режущими кромками при их движении относительно заготовки, а каждое отдельное положение режущей кромки. Множество отдельных положений режущих кромок можно разбить на ряд совокупностей, каждую из которых рассматривают как некоторую поверхность. Огибающая подобных поверхностей будет поверхностью детали.

Удачный выбор семейства поверхностей позволяет облегчить решение сложных геометрических задач по образованию поверхностей резанием.

В ходе резания инструмент относительно заготовки обычно совершает сложное движение, состоящее из совокупности элементарных движений. При каждом из элементарных движений режущие кромки инструмента описывают некоторые семейства поверхностей, которые и могут рассматриваться, определяя поверхность детали.

Например, при фрезеровании прямых фасонных канавок фреза относительно заготовки совершает непростое движение, которое формируется из вращения вокруг оси инструмента и прямолинейно-поступательного перемещения по образующей цилиндрической поверхности детали. Траекторией любой из точек режущей кромки фрезы не что иное, как удлиненная циклоида.

Чтобы найти форму поверхности детали при заданной фрезе, рассмотрим поверхности вращения режущих кромок вокруг оси инструмента. Обычно зубья фрезы имеют идентичные режущие кромки, поэтому поверхность их вращения вокруг оси инструмента будет одна и та же. Двигаясь поступательно по направлению подачи, эта поверхность будет увлекать ряд последовательных положений. Огибающая к ним будет искомой поверхностью детали, т. е. в данном случае задача отыскания поверхности детали сводится к вычислению огибающей к поверхности вращения, двигающейся поступательно.

Наряду с этим методом решения рассмотрим семейство поверхностей, которое образуется при прямолинейно-поступательном перемещении подачи режущих кромок зубьев фрезы. Даже при невращающейся фрезе режущие кромки зубьев будут описывать различные поверхности. Это базируется на том, что направление скорости поступательного движения различным образом ориентировано относительно режущей кромки. Если рассмотреть положение зубьев фрезы при различных поворотах ее вокруг своей оси, то в каждом положении можно найти совокупность разнообразных поверхностей, образующихся при поступательном движении режущих кромок. Огибающая к множеству таких поверхностей будет искомой поверхностью детали. Однако этот путь решения более сложен, чем рассмотренный ранее, так как приходится анализировать семейство различных по форме поверхностей и искать огибающую к ним.

Если определяют форму поверхности детали, обрабатываемой заданным инструментом по известной исходной поверхности, то рассматривают семейство поверхностей, образующихся при движении поверхности относительно заготовки. Огибающая к этому семейству поверхностей может быть принята за поверхность детали. Задача определения формы поверхности детали, обработанной известным инструментом, является неоднозначной, т. е. одним и тем же инструментом можно обработать разнообразные поверхности. Для того чтобы найти это множество поверхностей, необходимо проанализировать различные схемы формообразования. В пределах одной схемы формообразования различные варианты обработанных поверхностей можно получить изменением положения инструмента сравнительно заготовки и изменением направления и скоростей, составляющих движения. Определение возможных форм обработанных поверхностей упрощается для инструментов с последовательной системой резания, у которых одна точка режущей кромки образовывает поверхность детали. Подобные инструменты в литературе иногда называют инструментами с профилированием по переходной кривой. Такой инструмент может совершать относительно заготовки сложное движение, состоящее, например, из двух элементарных. В результате одного из них профилирующие точки режущих кромок описывают некоторую линию, которая, двигаясь относительно заготовки, в соответствии со вторым движением будет описывать обработанную поверхность детали. Например, по последовательной конфигурации резания формируется поверхность отверстия при зенкеровании. У зенкера профилирующей является периферийная точка режущей кромки каждого из зубьев. В результате вращения инструмента вокруг его оси все профилирующие точки зубьев описывают одну окружность, расположенную в плоскости, которая перпендикулярна оси зенкера. Согласно движению подачи, окружность двигаясь вдоль оси инструмента, формирует поверхность отверстия.