ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Мгновенная принципиальная кинематическая схема многокоординатного формообразования поверхностей деталей из "Формообразование поверхностей деталей " Для полного использования потенциальных возможностей многокоординатных станков с ЧПУ необходимо уметь определять наивыгоднейшие виды и оптимальные значения параметров кинематики формообразования исходя из формы и параметров формообразуемой поверхности Д чтобы кинематика формообразования была логическим следствием, функцией обрабатываемой поверхности детали. [c.116] Кинематика формообразования предопределяет основные закономерности относительных движений детали (заготовки) и инструмента, совершаемых ими в процессе обработки детали на металлорежущем станке. [c.116] Воспроизводимые металлорежущим станком относительные движения детали и инструмента представляют собой сумму простых (элементарных) движений разного характера, которые в свою очередь могут быть разложены на ряд по-разному ориентированных один относительно другого прямолинейно-поступательных и вращательных движений исполнительных органов металлорежущего станка. [c.116] Сложные движения детали и инструмента на станке осуществляются не только за счет сложения элементарных движений, но и запрограммированно от копиров, линеек, кулачковых механизмов, (которые можно рассматривать как жесткий программоноситель) и от системы числового программного управления -имеющей гибкий программоноситель. Наиболее широкими потенциальными возможностями для воспроизведения сложных движений детали и инструмента обладают станки с 5-6 и более одновременно управляемыми от системы ЧПУ координатами. Поэтому рассмотрение кинематики обработки логично начать с общего случая, а именно с кинематики формообразования сложных поверхностей деталей на многокоординатных станках с ЧПУ. [c.116] В процессе обработки сложных поверхностей деталей на многокоординатных станках с ЧПУ инструмент относительно простой конструкции совершает относительно детали сложные движения. Поэтому в рассматриваемом случае речь следует вести о кинематике формообразования, но не о кинематической схеме формообразования. [c.116] При многокоординатной обработке сложных поверхностей деталей кинематическая схема формообразования как таковая не существует. Для текущего момента времени может быть построена только мгновенная кинематическая схема формообразования, которая представляет собой комбинацию инфинитезимальных перемещений инструмента относительно детали и может дополняться движением их поворота вокруг контактной нормали. [c.116] Рассматривая кинематический аспект обработки поверхностей деталей, помним, что в реальном процессе обработки всегда имеются движения подвода инструмента к заготовке, отвода его от обработанной поверхности детали и т.п. Эти и подобные движения непосредственно не оказывают влияния на процесс формообразования, они не охватываются понятием кинематика формообразования и поэтому здесь не рассматриваются. [c.116] Реальный процесс обработки поверхности детали всегда сопровождается колебательными движениями инструмента, как вызванными собственно вибрациями, неизбежно имеющими место при резании металлов, так и целенаправленно вводимыми его колебаниями. Такие движения инструмента здесь также не рассматриваются. [c.116] Кинематика формообразования определяет закономерности относительного движения детали и инструмента без учета физических явлений, протекающих в зоне обработки, действующих сил, температур и активных сред. Это хорошо согласуется с основным допущением в теории формообразования поверхностей деталей (см. выше, с. 22, допущение 1.1). [c.116] Считаем, что кинематика многокоординатного формообразования потенциально полная, т.е. в процессе обработки может быть воспроизведено любое требуемое движение инструмента относительно детали. [c.117] Считаем также, что выполняются все условия формообразования поверхностей деталей (этот принципиально важный вопрос теории формообразования поверхностей также рассмотрен ниже - см. глава 7). [c.117] С целью упрощения аналитического описания процесса многокоординатного формообразования поверхностей деталей воспользуемся принципом инверсии, в соответствие с которым системе деталь-инструмент придадим движения со скоростями, равными по величине и противоположно направленными скоростям движений, которые совершает деталь в реальном процессе обработки. В результате этого деталь будет остановлена, а все движения, необходимые для ее обработки, будет совершать инструмент. При таком допущении неподвижной считается система координат, связанная с деталью. [c.117] Рассмотрим мгновенную принципиальную кинематическую схему многокоординатного формообразования поверхностей деталей (рис. 2.1). [c.117] В текущей точке К касания поверхности Д детали с исходной инструментальной поверхностью И (см. [c.117] При рассмотрении конкретных задач многокоординатного формообразования поверхностей деталей часто приходится сталкиваться с альтернативой, а именно что технически проще реализовать в программном обеспечении станка с ЧПУ - производить многократную ортогонализацию различных локальных систем координат или оперировать с частично не ортогональными локальными системами координат. Во многом решение этой альтернативной задачи определяется возможностями ЭВМ, которая используется для подготовки управляющих программ, возможностями системы ЧПУ металлорежущим станком, эффективностью применяемых математических методов ортогонализации систем координат и оперирования с частично либо полностью изогональными системами координат, эффективностью используемых алгоритмов и др. При этом не следует забывать, что используемая локальная система координат служит только системой отсчета. Поэтому независимо от ее выбора вопрос о наивыгоднейшей кинематике многокоординатного формообразования поверхностей деталей принципиально не меняется. [c.118] Несложно видеть, что не все шесть потенциально возможных движений допускаются мгновенной принципиальной кинематической схемой многокоординатного формообразования поверхностей деталей (см. [c.119] Использавание понятия возможных перемещений полезно при составлении уравнения движений системы деталь-инструмент , при определении числа степеней свободы этой системы и др. Оно используется для составления полного описания процесса многокоординатной обработки сложных поверхностей деталей. [c.120] Важно обратить внимание на то, что мгновенная кинематическая схема многокоординатного формообразования поверхностей деталей (см. рис. 2.1) по сути своей имеет дифференциальный характер и ее следует рассматривать исключительно как локальную. В этом заключается ее принципиальное отличие от известных кинематических схем формообразования, в которых рассматриваются конечные величины перемещений и поворотов, линейных и угловых скоростей. [c.120] Вернуться к основной статье