ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Расчет углов расположения направляющих режущей части самоустанавливающихся расточных блоков с определенностью базирования из "Инструменты для обработки точных отверстий " Выполненные выше исследования показали, что режущие части самоустанавливающихся расточных блоков плавают по двум взаимно перпендикулярным осям, расположенным в плоскости, перпендикулярной к оси обрабатываемого отверстия и обеспечивают наименьшую пофешность расположения оси обрабатываемого отверстия. Пофешности размера и формы отверстий, обработанных такими инструментами, могут быть дополнительно уменьшены за счет использования способа определенности базирования инструмента [49, 73, 118]. В этой связи авторами была предложена конструкция самоустанавливающегося расточного блока с определенностью базирования [42]. [c.91] Этот инструмент (рис. 3.12) состоит из оправки 7, режущей части 2, крестовины 3, пальца 4 и стопорного винта 5. Крестовина служит для обеспечения передачи крутящего момента и свободного перемещения режущей части блока в плоскости, перпендикулярной к оси обрабатываемого отверстия. Этот инструмент оснащен двумя лезвиями б и двумя направляющими 7. При касании края обрабатываемого отверстия, режущая часть самоустанавливается относительно поверхности этого отверстия. В процессе осевого перемещения инструмента, поперечные составляющие сил резания прижимают направляющие к поверхности обработанного отверстия. В результате обеспечивается определенность базирования режущей части плавающего блока, что способствует увеличению точности размера и формы обработанных отверстий. [c.91] Производственные испытания самоустанавливающихся расточных блоков с определенностью базирования (гл. 2 гл. 3) подтвердили их высокую эффективность при обработке неглубоких отверстий, к которым предъявляются высокие требования по точности размера, формы и расположения. [c.92] Для внедрения этих инструментов в промышленность необходима методика их расчета, суть которой состоит, прежде всего, в расчете углов расположения направляющих при данных углах расположения режущих лезвий. При этом необходимо исходить из реальной ситуации, когда в процессе работы имеет место несовпадение осей обрабатываемого отверстия и инструмента. [c.92] Последнее обстоятельство вызывает изменение глубины резания в пределах каждого оборота заготовки и, как следствие, изменение величины и направления результирующего вектора поперечных составляющих сил резания, прижимающего направляющие инструмента к поверхности обработанного отверстия. При этом возможна ситуация, когда указанный вектор может выйти за пределы угла между направляющими и вызвать тем самым потерю инструментом определенности базирования, а следовательно, снижение точности обработанных отверстий [73, 108]. В этой связи рассмотрим вывод условий такого расположения направляющих, когда при указанных условиях обеспечивается определенность базирования режущих частей самоустанавливающихся расточных блоков. [c.92] На рис. 3.13 показана плоская система сил, действующих на режущую часть блока. Здесь О - ось вращения заготовки О] - центр обрабатываемого отверстия радиусом г С - центр режущей части блока радиусом Я (/ / ) Д - вершина лезвий (/ = 1, и,) и - число лезвий // - угол между осью 4 и /-м лезвием А,, Аг- направляющие, расположенные соответственно под углами 5], 5г 00 = е - эксцентриситет вращения заготовки 0,С = рс, ао - полярные координаты центра режущей части расточного блока р = со/ - угол поворота подвижной системы координат ХОУ, жестко связанной с заготовкой, вращающейся с угловой скоростью со I - время %Оц - неподвижная система координат. [c.92] Зависимости (3.41) справедливы при изменении режимов резания и угла заборного конуса в следующих пределах V = 0,083. .. 0,33 м/с, 5 = 0,11. .. 0,34 мм/об, I = 0,2. .. 0,6 мм, ф = 15. .. 45° [ 103]. [c.94] Глубину и скорость резания на /-м лезвии инструмента, обрабатывающего эксцентрично вращающееся отверстие, определим соответственно по формулам (3.14) и (3.17). [c.94] 46) определяются значения углов 8, и 5г расположения направляющих, обеспечивающих определенность базирования режущей части расточного блока. [c.95] При обработке отверстий угол поворота заготовки р изменяется от О до 2п, угол А,1 принимает минимальное X. и максимальное X, значения, ау(0) = р является функцией угла поворота заготовки р. [c.96] Если глубина резания постоянна (Рс = 0), то силы резания не зависят от угла поворота заготовки р. В этом случае выражения для нормальных реакций /V, и N2 (3.44) и для угла % (3.47) переходят в соответствующие выражения (1.16) и (1.17). [c.97] Предложенная методика расчета углов расположения направляющих применима для инструментов с любым числом лезвий. Однако экспериментальные исследования показали, что из них наибольшую точность обработанного отверстия обеспечивают самоустанавливающиеся двухлезвийные ( = 2 vj i = 0 vj/2 = 90°) расточные блоки с определенностью базирования. Поэтому далее выполним расчеты, углов 5) и 82 именно этого инструмента, а для сравнения также и самоустанавливающегося однолезвийного (и = 1, н/ =0) расточного блока при следующих условиях R = 30,3 мм г = 29,95 мм mi = 0,15 кг 2 = 0,08 кг = 100 об/мин 5 = 0,15 мм/об ф = 45° /= 0,05 0,25 0,4 р = 0 0,05 0,1 0,2 мм. [c.97] Выполненные согласно (3.49) расчеты дают значения пределов, в которых должны находиться углы 5 и 82. Однако на эти условия накладываются офаничения, полученные из опыта эксплуатации инструментов с определенностью базирования [68, 73, 108] первая направляющая должна находиться напротив первого лезвия, а вторая направляющая -между первым лезвием и первой направляющей в III или IV квадранте (см. рис. 3.12). [c.97] Таким образом, независимо от конструкции расточного блока, угол расположения первой направляющей равен б, = 180°, а второй направляющей - должен быть больше наименьшего расчетного значения угла б и меньше 360°, т.е. 5 62 360° (б = Х + и, так как для рассматриваемых расточных блоков расчеты показывают, что д р 0). [c.97] Из табл. 3.1 видно, что с увеличением коэффициента трения /угол б уменьшается, а с увеличением несоосности рс увеличивается. При этом число и расположение лезвий режущей части расточного блока также оказывают влияние на этот угол. Так, увеличение рс от О до 0,2 мм вызывает рост угла б у однолезвийного блока на 1,4°, а у двухлезвийного блока - на 12,3°. Следовательно, изменение глубины резания, определяемое величиной рс, существенно влияет на расположение второй направляющей двухлезвийного блока, а для однолезвийного блока это влияние незначительно. [c.97] На рис. 3.14-3.17 показаны зависимости влияния угла поворота заготовки (3, углов расположения направляющих 81 и 5г и непостоянства глубины резания (рс= 0,1 мм,/= 0,25) на величины нормальных реакций и N2, действующих на направляющие соответственно однолезвийного и двухлезвийного расточных блоков. [c.98] Зависимости на рис. 3.14, рис. 3.15 получены для случаев, когда при постоянном значении угла 81 = 180° изменяли значения углов 82 в следующем порядке 5 30 60 90 120 150 175°, а зависимости на рис. 3.16, рис. 3.17-соответственно при 8] = 180°и 82= 185 210 240 270 300 330 355°. При этом значения нормальных реакций, действующих на направляющие, рассчитывали в безразмерном виде, как отнощение фактических значений реакций к максимальным значениям главных векторов поперечных составляющих сил резания - =. Р + Р . [c.98] Из представленных зависимостей следует, что изменение глубины резания приводит к соответствующему изменению нормальных реакций М, и N2. В первом случае (см. рис. 3.14, рис. 3.15) блоки обеих конструкций всегда находятся в условиях отсутствия определенности базирования, так как у них либо одна, либо обе направляющие всегда отрываются от поверхности отверстия. [c.98] Следовательно, при каждом обороте заготовки, в этот момент режущая часть блока будет терять определенность базирования. Таким образом, при расчете углов расположения направляющих двухлезвийных расточных блоков необходимо обязательно учитывать влияние изменения глубины резания на определенность базирования инструмента. [c.104] На основании выполненных расчетов и с учетом влияния изменения глубины резания, а также опыта эксплуатации этих инструментов, могут быть рекомендованы следующие значения углов 1 и 82. [c.104] Вернуться к основной статье