Обзор принципиальных кинематических схем резания

Если известны относительные движения заготовки и инструмента в процессе формирования обработанной поверхности детали, т. е. кинематическая схема формообразования, необходимо решить следующие вопросы: как осуществить на станке заданное относительное движение, какие движения нужно сообщить непосредственно инструменту и какие движения должна совершать при этом заготовка. Иными словами, необходимо решить: каким образом превратить схему формообразования в принципиальную кинематическую схему резания. Кинематические схемы резания выражают абсолютные движения, сообщаемые в процессе резания инструменту и обрабатываемой заготовке. Движения холостых циклов, в течение которых инструмент и заготовка не соприкасаются друг с другом, принципиальными кинематическими схемами резания не охватываются.

Задача превращения схемы формообразования в принципиальную кинематическую схему резания не является однозначной. При одной и той же схеме формообразования могут быть образованы различные принципиальные кинематические схемы резания. Так, при схеме формообразования первого класса первого типа поступательное движение можно сообщить детали или инструменту. Например, при строгании плоскостей широким резцом можно заставить поступательно двигаться деталь, как это имеет место на продольно-строгальных станках, а можно это движение сообщить инструменту, как это имеет место на поперечно-строгальных станках, хотя в обоих случаях схема формо- - образования будет одной и той же. Различные кинематические схемы резания на основе одной схемы формообразования можно также получить изменением направления движений, сообщаемых заготовке или инструменту. Например, при протягивании поступательное движение протяжки может происходить в горизонтальном или вертикальном направлении. В соответствии с направлением движения инструмента применяются горизонтально-протяжные или вертикальнопротяжные станки. Относительное движение поверхности детали и ин-  струмента в рассматриваемом случае одно и то же, так как в основу обоих процессов положена одна и та же схема формообразования. Однако условия работы протяжки на рассматриваемых станках различные. В частности, под действием собственного веса протяжка на горизон- тально-протяжном станке будет изгибаться, в то время как на вертикально-протяжном станке — растягиваться. Площади, необходимые для установки станка, при горизонтальной и вертикальной компоновке также различны.

 

Таким образом, для того чтобы охарактеризовать различные методы обработки деталей, необходимо классифицировать их в соответствии с движениями, совершаемыми инструментом и заготовкой на станке, их скоростью, направлением в пространстве и т. п.


В зависимости от количества используемых в кинематической схеме резания движений они делятся на ряд групп.

 

Первая группа включает одно прямолинейное движение.

Вторая группа включает два прямолинейных движения, которые можно сообщать как инструменту, так и изделию. Примером рассматриваемых схем служит разрезка металлов ленточными пилами и ножовками.

Третья группа, основанная на одном вращательном движении инструмента или заготовки, не имеет широкого практического применения. Она используется, например, при круговом протягивании сегментов на вращающемся столе.

Четвертая группа выражает сочетания из двух движений: прямолинейного и вращательного. Схемы этой группы еще на заре развития техники нашли практическое применение. На них основаны такие распространенные методы обработки, как точение, фрезерование, сверление, зенкерование, развертывание, нарезание резьбы резцами, метчиками, плашками и др. Многообразие методов обработки достигается комбинацией движений сообщаемых инструменту или заготовке, изменением направления и соотношения скоростей, составляющих движений.

Пятая группа основывается на сочетаниях двух вращательных движений. По схемам этой группы осуществляются такие методы обработки, как наружное протягивание тел вращения спиральными протяжками, фрезерование тел вращения и др.

Шестая группа кинематических схем резания основана на двух прямолинейных и одном вращательном движении, седьмая группа— на двух вращательных и одном прямолинейном движении, восьмая группа — на трех вращательных движениях. К этим группам относятся такие методы обработки, как затылование режущих инструментов, фрезерование винтовых канавок, нарезание конических зубчатых колес резцовыми головками и др. Возможно построение кинематических схем резания при сочетании четырех и большего количества движений. Однако подобные схемы требуют для своего осуществления сложного оборудования и используются сравнительно редко.

Усложняя принципиальную кинематическую схему резания введением необходимых движений управления и вспомогательных движений, связанных с транспортировкой и зажимом заготовки, установкой, подводом и отводом инструмента и т. п., приходим к принципиальной кинематической схеме металлорежущего станка.

Таким образом, разрабатывая процесс обработки заданной поверхности детали, необходимо, в первую очередь, проанализировать возможные схемы формообразования и типы соответствующих инструментов и обоснованно выбрать наиболее целесообразный вариант.

 

 

Смотрите также