ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Математическая модель процесса обработки отверстий инструментом с планетарным движением из "Инструменты для обработки точных отверстий " Несовпадение осей обрабатываемого отверстия и мерного инструмента (см. рис. 1.3) вызывает сложное (планетарное) движение инструмента или заготовки. Кинематика такого движения лежит в основе метода обработки отверстий инструментом с планетарным движением [126]. Выполним анализ процесса обработки отверстий таким инструментом [12, 14]. [c.291] Формообразование осуществляется при вращении инструмента вокруг своей оси со скоростью главного движения, при планетарном движении инструмента по контуру обрабатываемого отверстия со скоростью, равной круговой, и при перемещении в осевом направлении со скоростью, равной осевой подаче. Кроме того, обработка может осуществляться на всю глубину припуска без осевого перемещения. [c.291] Схемы обработки отверстия делятся на две группы обработку при вращении инструмента по направлению круговой подачи (попутное растачивание) или обработку при вращении инструмента против направления круговой подачи (встречное растачивание). [c.291] Для обоих случаев если и - целое число, то эпитрохоида и гипотрохоида являются замкнутыми линиями. Это означает, что за и полных оборотов инструмента совершится один планетарный оборот (оборот инструмента вокруг оси обрабатываемого отверстия), а точки режущей части инструмента при последующем планетарном движении будут повторять свою траекторию перемещения на предыдущем обороте (т.е. будет оставаться необработанный участок по всей длине отверстия). Если же отношение и есть дробь, которая в несократимой форме имеет вид p q q Ф 1), то эти кривые также замкнуты и состоят из р конфуэнтных ветвей. Таким образом, только через q планетарных оборотов р оборотов инструмента вокруг своей оси) точки начнут повторять свою траекторию. Если и есть иррациональное число, то эти кривые незамкнуты и имеют бесконечное множество ветвей. В этом случае точки никогда не повторяют свою траекторию. [c.292] На рис. 6.1 представлены траектории перемещения точки на периферии инструмента (точки /) за два оборота инструмента вокруг своей оси (точки I - 19) и точки, смещенной на -90° (точки 1 ), за один оборот инструмента (точки Г - 10 ) при обработке по направлению а) и против (б) круговой подачи. [c.292] В обоих случаях траектория точки I пересекает сама себя в точках А и В. Область С, расположенная между двумя дугами АВ, отражает величину припуска, снимаемого за один оборот инструмента вокруг своей оси. Максимальная толщина среза соответствует длине отрезка FG. [c.292] Траектория точки / пересекает траекторию точки I в точках А и Л, а область D, расположенная между двумя дугами А В, определяет величину припуска, снимаемого одним лезвием инструмента (в данном случае четырехлезвийного). Величина соответствует максимальной толщине среза одним лезвием. [c.292] Две ветви траектории точки 1 пересекаются в точках А я В (по направлению перемещения). Точка А (рис. 6.1, а), как и В (рис. 6.1, б) не лежит на окружности радиуса Rg (радиус обрабатываемого отверстия), вследствие этого при обработке получается необработанный участок. [c.292] Высота Д этого участка определяется разницей между радиусом Rq отверстия и длиной отрезка ОА (рис. 6.1, а) или ОВ (рис. 6.1, б). Эта величина является погрешностью планетарной обработки и называется огранкой отверстия [126]. Величину погрешности Д для конкретного случая можно определить после определения координат точки А (рис. 6.1, а) или точки В (рис. 6.1, б) на соответствующем участке любой из ветвей кривой. Так как кривые имеют ббльший порядок (для приведенного случая - для точек /8 и /4), то эти координаты рассчитываются численными методами с помошью разработанного алгоритма, основанного на постоянстве углового расположения этих точек относительно центра О, а также на известных уравнениях траектории перемещения. [c.294] На рис. 6.2, а представлены зависимости погрешности Д от величины и для обоих случаев планетарной обработки. Величина огранки существенным образом зависит от значения и, причем при обработке по направлению круговой подачи (линия /) погрешность меньше, чем при обработке против круговой подачи (линия 2). Такая зависимость пофешности Д обработки от величины и характерна для схемы обработки без осевой подачи, а также при целочисленных значениях и при обработке с осевой подачей, поэтому при этих вариантах целесообразно принимать большие значения и ( 8). При дробных значениях и (и обработке с осевой подачей) данная зависимость будет отражать величину пофешности на одном обороте, а общая величина пофешности будет меньше (за счет смещения траектории перемещения точек на последующих хшанетарных оборотах) и определяться будет в каждом конкретном случае в зависимости от величины осевой подачи и параметров инструмента. Поэтому при обработке с осевой подачей для увеличения точности обработки значение и выбирается дробным. [c.294] Метод обработки отверстий инструментом с планетарным движением имеет большие технологические возможности, позволяющие обрабатывать одним инструментом отверстия в определенном диапазоне диаметров. Прерывистое резание, характерное для данного вида обработки, обеспечивает надежное дробление стружки и предотвращает ее скопление в труднодоступных местах, что особенно важно при обработке металлов, дающих сливную стружку. [c.296] Для получения глухих резьбовых отверстий в сплошном материале традиционно используют сверла, зенковки и метчики. Такая технология требует не только большого количества инструментов, но и больших затрат времени на изготовление одного отверстия. В МГТУ СТАНКИН для этих целей разработан комбинированный инструмент, не имеющий указанных недостатков. [c.296] Такой инструмент формирует отверстие за один рабочий цикл и в своей конструкции объединяет три указанных выше инструмента. Один из вариантов исполнения комбинированного инструмента представлен на рис. 6.3. Здесь торец передней части инструмента выполнен подобно торцу сверла, так как его функцией является формирование отверстия под последующее нарезание резьбы. Периферия передней части имеет зубья как у острозаточенной фрезы. [c.296] Резьбообразующая часть имеет затылование по профилю зуба. Одновременно с формированием передней частью инструмента выточки в отверстии она формирует профиль резьбы на всей ее длине. [c.296] Между резьбообразующей частью и хвостовиком находится часть инструмента, выполненная как коническая зенковка, функцией которой является формирование фаски на входе в отверстие. [c.297] Винтовые стружечные канавки - общие для передней, резьбообразующей и конической частей. Таким образом, конструкция такого инструмента объединяет в себе сверло, резьбовую фрезу и коническую зенковку. [c.297] Достоинство комбинированного инструмента заключается в уменьшении основного технологического времени, увеличении точности обработки и экономии инструментов. Его можно применять для изготовления резьб в пластмассах и алюминиевых сплавах. [c.297] На рис. 6.4 представлена последовательность обработки резьбового отверстия комбинированным инструментом. [c.297] При работе инструмента углы на его режущих частях подвержены значительным изменениям. Это происходит вследствие непостоянства абсолютных величин векторов скоростей и их направлений, вызванных сложным движением инструмента. [c.297] Как известно, задний угол предназначен для устранения трения задней поверхности зуба о поверхность резания. При малом значении этого угла (статический задний угол) его истинное значение (кинематический задний угол) в определенный момент работы инструмента может снизиться до нулевого или даже до отрицательного значения, что может повлечь за собой превращение процесса резания в процесс пластического деформирования. [c.297] Вернуться к основной статье