Классификация кинематических схем формообразования

На практике получили распространение схемы формообразования, ос­нованные главным об­разом на прямолинейно-по­ступательном и враща­тельном движениях и их сочетаниях. Возможные схемы формообразова­ния, основанные на сочетании двух равномерных движений поверхности детали Д отно­сительно инструмента (прямоли­нейно-поступательного и вращатель­ного), приведены в табл.8-9. Схемы формообразования, соче­тающие боль­шее количество элементарных дви­жений, на практике ис­пользуются редко.

К нулевому классу относятся те кинематические схемы формообра­зо­вания, при которых движение поверхности детали Д относительно инст­румента сводится к ее перемещению «самой по себе», и исходная инстру­ментальная поверхность И совпадает с поверхностью детали Д. Приме­рами таких процессов могут служить точение круглых цилинд­рических поверхностей проходными резцами, обработка фасонных по­верхностей призматическими и круглыми радиальными фасонными резцами, нареза­ние резьб метчиками и плашками и т. п.

К первому классу отнесены те кинематические.схемы формообразо­ва­ния, при которых движение поверхности детали Д относительно инстру­мента будет прямолинейно-поступательным, вращательным либо винто­вым. Эти схемы характеризуются тем, что у них подвижный и неподвиж­ный аксоиды совпадают друг с другом и преобразуются в прямую, которая является соответственно осью поступательного движения либо вращения, либо осью винтового движения. Этот класс включает три типа кинемати­ческих схем формообразования.

К первому типу схем формообразования, при котором движение по­верхности детали относительно инструмента будет прямолинейно- по­ступательным, относятся процессы протягивания наружных поверх­но­стей вращения, точения тангенциальными фасонными резцами с прямо­линейным движением подачи и др. Примером процессов обработки, соответствующих второму типу схем формообразования, когда движе­нием поверхности детали относительно инструмента является вращение, будет фрезерование фасонных цилиндрических поверхностей, винтовых поверхностей, поверхностей вращения. Третий тип схем формообразова­ния соответствует винтовому движению поверхности детали относи­тельно инструмента. В практике этот тип схемы формообразования ис­пользуется редко. Примером рассматриваемого типа схем формообразо­вания является фрезерование червячными фрезами зубчатых реек. Кине­матические схемы формообразования второго класса характеризуются тем, что у них относительное движение ДШ является мгновенным вра­щательным либо мгновенным поступательным движением. Этот класс включает четыре типа схем формообразования, при которых относитель­ное движение является мгновенным вращением. В этом случае относи­тельное движение можно представить как качение без скольжения ак­соида детали по аксоиду инструмента. Аксоидами могут быть цилиндр и плоскость, цилиндр и цилиндр, конус и плоскость, конус и конус. По рас­сматриваемым схемам проводится обработка всевозможных зубчатых де­талей инструментами, работающими методом обкатки. В том случае, ко­гда аксоиды имеют различную форму, возможны два варианта схем фор­мообразования в зависимости от того, какой из аксоидов принят за ак­соид инструмента, а какой - за аксоид детали.

Например, за аксоид инст­румента можно принять круглый цилиндр, а за аксоид детали - плос­кость, что соответствует обработке всевозможных деталей методом об­катки чашечными резцами. Если же аксоидом инструмента является плоскость, а аксоидом детали - круглый цилиндр, то это соответствует обработке зубчатых деталей гребенками либо червячными фрезами.

Второй класс включает также схему формообразования, у которой от­носительное движение будет мгновенным поступательным движе­нием, являющимся результатом двух вращений вокруг параллельных осей с равными и одинаково направленными угловыми скоростями, т. е. относи­тельное движение в этом случае можно представить как пару вращений инструмента. Эти схемы характеризуются тем, что у них подвижный и не­подвижный аксоиды совпадают друг с другом и преобразуются в пря­мую, которая является соответственно осью поступательного движения либо вращения, либо осью винтового движения. Этот класс включает три типа кинематических схем формообразования.

К первому типу схем формообразования, при котором движение по­верхности детали относительно инструмента будет прямолинейно- по­ступательным, относятся: процессы протягивания наружных поверх­но­стей вращения, точения тангенциальными фасонными резцами с прямо­линейным движением подачи и др. Примером процессов обработки, со­ответствующих второму типу схем формообразования, когда движением поверхности детали относительно инструмента является вращение, будет фрезерование фасонных цилиндрических поверхностей, винтовых по­верхностей, поверхностей вращения. Третий тип схем формообразования соответствует винтовому движению поверхности детали относительно инструмента. В практике этот тип схемы формообразования используется редко. Примером рассматриваемого типа схем формообразования явля­ется фрезерование червячными фрезами зубчатых реек. Ж Кинематиче­ские схемы формообразования второго класса характеризуются тем, что у них относительное движение является мгновенным вращательным либо мгновенным поступательным движением. Этот класс включает четыре типа схем формообразования, при которых относительное движение яв­ляется мгновенным вращением. В этом случае относительное движение можно представить как качение без скольжения аксоида детали по ак­соиду инструмента. Аксоидами могут быть цилиндр и плоскость, цилиндр и цилиндр, конус и плоскость, конус и конус. По рассматриваемым схе­мам проводится обработка всевозможных зубчатых деталей инструмен­тами, работающими методом обкатки. В том случае, когда аксоиды имеют различную форму, возможны два варианта схем формообразова­ния в зависимости от того, какой из аксоидов принят за аксоид инстру­мента, а какой за аксоид детали. Например, за аксоид инструмента можно принять круглый цилиндр, а за аксоид детали — плоскость, что соответ­ствует обработке всевозможных деталей методом обкатки чашечными рез- ^:Ж цами. Если же аксоидом инструмента является плоскость, а ак­соидом детали — круглый цилиндр, то это соответствует обработке зубчатых деталей гребенками либо червячными фрезами.

Второй класс включает также схему формообразования, у которой от­носительное движение будет мгновенным поступательным движе­нием, являющимся результатом двух вращений вокруг параллельных осей с равными и одинаково направленными угловыми скоростями, т. е. относи­тельное движение в этом случае можно представить как пару вращений.

Третий класс кинематических схем формообразования характери­зу­ется тем, что движение поверхности детали относительно инструмен­та будет мгновенным винтовым движением, которое является результатом двух вращений вокруг скрещивающихся осей. В данном случае относительное движение можно представить как качение со сколь­же­нием аксоида детали по аксоиду инструмента. Аксоидами могут быть ци­линдр и плоскость, конус и плоскость, гиперболоид и гиперболоид. При­мером схемы формообразования, при которой плоскость, связанная с ин­струментом, катится по цилиндру, связанному с деталью, является шевин­гование зубчатых колес шевер-рейкой. При обработке конических гипо­идных колес конус, связанный с заготовкой, катится со скольже­нием по плоскости, связанной с инструментом.

Наиболее общей схемой формообразования будет схема, основан­ная на сочетании двух вращений вокруг скрещивающихся осей, отно­ситель­ное движениепри которой может быть представлено как качение со скольжением гиперболоида по гиперболоиду.

Все ранее рассмотренные схемы, являются частными случаями этой схемы, получаемыми при определенных частных положениях осей вра­щения и соответствующих величинах угловых скоростей.

Следует отметить, что, не нарушая кинематическую схему формо­об­разования, т. е. не нарушая характер соприкосновения поверхно­сти де­тали Д и исходной инструментальной поверхности Я, можно со­общать поверхностям Д и Я движения скольжения «самих по себе». Движение скольжения поверхности детали и исходной поверхности Я вызывается необходимостью обеспечения определенных режимных условий работы инструмента для обработки всей поверхности детали Д. Так, например, при фрезеровании исходная инструментальная поверх­ность вращения опреде­ляется как огибающая поверхности детали при ее вращении вокруг оси фрезы. Но если при обработке осуще­ствить только вращение фрезы отно­сительно заготовки, то получить обработанную поверхность Д невоз­можно. На поверхности детали об­разуется только одна линия ее контакта с исходной инструменталь­ной поверхностью. Чтобы образовать всю по­верхность детали, необ­ходимо линию контакта заставить перемещаться вдоль поверхности детали, т. е. осуществить движение скольжения по­верхности детали «самой по себе». Дополнительное движение скольжения поверхности «самой по себе» может быть кинематически не связанным с другими движениями, так как оно не влияет на характер соприкосновения со­пряженных поверхностей.

При выполнении практического занятия вариант заданной для обработки поверхности выбирается из таблицы 1 (см. Практическое занятие №1).

Таблица 8

Кинематические схемы формообразования третьего класса

Таблица 9

Кинематические схемы формообразования четвертого класса

СОДЕРЖАНИЕ ОТЧЕТА

1. Цель работы.

2. Вариант заданной поверхности для обработки.

3. Обоснование выбора кинематической схемы формообразования для обработки заданной поверхности детали.

4. Определение типа режущего инструмента для обработки заданной поверхности детали.

5. Определение основных конструктивных и геометрических параметров инструмента.

6. Эскиз режущего инструмента для обработки заданной поверхности.

7. Анализ результатов и выводы по практическому занятию.

Поиск по сайту: