Графическое профилирование обкаточных инструментов

В практике используются разнообразные графические способы профилирования обкаточных инструментов. Наиболее простыми являются способы копирования последовательных положений профиля детали и проведения графическим путем огибающей к ним, которая будет профилем инструмента.

Например, рассмотрим профилирование этим способом чашечных резцов:

на чертежной бумаге в целесообразном масштабе вычерчиваются профиль детали и ее начальная прямая (рис. 12.2);

на кальке в том же масштабе изображается начальная окружность.

Радиальными лучами, проведенными из центра, начальная окружность делится на ряд равных дуг. Начальную прямую детали также делим на ряд отрезков, равных соответствующим дугам начальной окружности, и проводим лучи, перпендикулярные к начальной прямой. При делении начальной прямой вместо длины дуги начальной окружности можно брать длину хорды, стягивающей дугу. Погрешности от такой замены будут допустимыми, если длина дуги не превышает 0,1 радиуса окружности.

Графически обкатку начальной прямой детали осуществляют по начальной окружности инструмента. Для этого совмещают первый радиальный луч кальки с первым лучом на профиле детали так, чтобы начальная окружность инструмента касалась начальной прямой детали. В этом положении на кальке обводят профиль детали. Продолжая построе-

 
 

Графическое профилирование обкаточных инструментов

 

 

Графическое профилирование обкаточных инструментов

 
 

ние подобным образом, совмещают последовательно лучи профиля детали с одноименными радиальными лучами кальки, каждый раз копируя профиль детали на кальку. Таким образом, на кальке изображаются последовательные положения профиля детали при качении начальной прямой, связанной с профилем детали по начальной окружности, связанной с инструментом. Проведя огибающую к последовательным положениям профиля детали, получаем искомый профиль резца.

Аналогично обкаточным резцам графическое профилирование червячных фрез можно вести способом копирования последовательных положений профиля детали (рис. 12.3). Однако в рассматриваемом случае на листе чертежной бумаги изображаются профиль детали, начальная окружность и радиальные лучи (рис. 12.3, а). На кальке же изображаются начальная прямая и лучи, перпендикулярные к ней (рис. 12.3, б). Расстояние между лучами принимается равным соответствующим дугам начальной окружности. Совмещая радиальные лучи профиля детали и лучи кальки, графически проводится обкатка начальной прямой по начальной окружности и при этом копируются последовательные положения профиля детали (рис. 12.3, е). Огибающая к последовательным положениям профиля детали будет профилем инструмента.

При графическом профилировании долбяков способом копирования последовательных положений профиля детали в выбранном масштабе на чертежной бумаге изображаются профиль детали и начальная окружность (рис. 12.4, а). Радиальными лучами начальная окружность

 

 

Графическое профилирование обкаточных инструментов

 

 

детали радиуса R1 делится на дуги, длины которых принимаются не более 0,1 R1.

На кальке в том же масштабе изображается начальная окружность инструмента радиуса R2. Радиальными лучами начальная окружность инструмента делится на дуги, длины которых принимаются равными длинам соответствующих дуг начальной окружности детали (рис. 12.4, б). Графически воспроизводится обкатка начальной окружности детали по начальной окружности долбяка. Для этого совмещается первый радиальный луч кальки с первым лучом детали так, чтобы начальная окружность инструмента касалась начальной окружности детали. В этом положении на кальку копируется контур детали.

При качении начальной окружности инструмента по начальной окружности детали последовательно будет наблюдаться совпадение соответствующих радиальных лучей детали и инструмента.

Поэтому для изображения второго последовательного положения профиля детали необходимо совместить второй луч кальки со вторым лучом детали так, чтобы начальные окружности касались друг друга. В этом положении обводится на кальке контур детали и находится таким образом второе последовательное положение профиля детали. Продолжая построение, на кальке наносят последовательные положения профиля детали, огибающая к которым будет искомым “профилем долбяка.

Наряду со способом копирования последовательных положений профиля детали при графическом профилировании обкаточных инструментов находят применение способы общих нормалей. Они основываются на известном свойстве: в точке контакта сопряженных профилей их общая нормаль проходит через полюс зацепления.

Пример графического профилирования червячных фрез способом общих нормалей для обработки прямолинейного профиля детали показан на рис. 12.5, где изображены начальная окружность I, связанная с профилем детали (участки Д1, Д2), и начальная прямая II, связанная с профилем инструмента (участки И1 и И2). Принимаем,

 

 

Графическое профилирование обкаточных инструментов

 

 

что в процессе обработки профиль детали, а следовательно, и начальная окружность вращаются вокруг своей оси. Профиль инструмента вместе с начальной прямой движется поступательно. В результате этого осуществляется обкатка начальной прямой по начальной окружности. Полюс зацепления р (точка касания начальной прямой и начальной окружности в неподвижной системе координат занимает постоянное положение) в системе координат, связанной с деталью, будет располагаться на начальной окружности, а в системе координат, связанной с инструментом,— на начальной прямой.

Считаем, что в начальный момент времени прямая ра профиля детали проходит через полюс зацепления и отстоит от оси на заданном расстоянии, равном h, которое при профилировании, например фрез для обработки шлицевых валов, равно половине ширины шлица.

При вращении детали прямая профиля ра также вращается и занимает ряд последовательных положений 1, 2, 3, ..., касательных к окружности радиуса h. Начальная прямая, связанная с профилем инструмента, движется поступательно и занимает ряд последовательных положений 2', 3',... . Расстояния 1'2', 2'3', ... между последовательными положениями начальной прямой равны 12, 23, ... начальной окружности, так как в процессе обработки наблюдается качение без скольжения начальной прямой по начальной окружности.

Чтобы определить точки контакта при различных последовательных положениях профиля детали и инструмента из точки р (полюса зацепления), проводим нормали к последовательным положениям прямой профиля детали. Например, к прямой 4b проведена нормаль pb. Точка b в исследуемый момент времени будет точкой контакта профиля инструмента и детали, так как нормаль к профилю детали в этой точке проходит через полюс зацепления р. Совокупность рассматриваемых точек контакта даст линию зацепления. Она определена в неподвижной системе координат. В системе координат, связанной с деталью, точки контакта располагаются на прямой профиля.

Вращаясь вокруг оси детали, точки прямой профиля последовательно проходят через линию зацепления, вступая в этот момент в контакт с соответствующими точками профиля инструмента. Если произвольную точку b линии зацепления, соответствующую точке контакта сопряженных профилей в положении 4b прямой профиля, вернуть в начальное положение вращением Еокруг оси детали на угол, соответствующий р4, то она попадет в начальное положение прямой профиля детали в точку С.

Обратным вращением (по отношению к вращению детали в процессе обработки) вокруг оси детали точки линии зацепления могут быть приведены на прямую профиля детали ра в ее начальном положении.

Аналогично в системе координат, связанной с инструментом, точки контакта располагаются на профиле инструмента. Считаем, что произвольная точка b линии зацепления связана с начальной прямой. Чтобы найти ее положение в начальный момент времени, начальную прямую вместе с точкой b необходимо переместить на расстояние, равное p4, в направлении, обратном поступательному движению профиля инструмента при обработке.

В результате этого перемещения точка b займет положение точки e профиля инструмента в его начальном положении. Обратным поступательным перемещением вдоль начальной прямой точки линии зацепления могут быть приведены на искомый профиль инструмента в его начальном положении.

Практически при построении на начальной прямой откладывают расстояния р1', 1'2', 2'3', ... , равные p1, 12, 23 ... начальной окружности. Из точек 1, 2, 3, ... проводят линии, параллельные нормалям, к последовательным положениям прямой профиля детали, опущенным из полюса зацепления р. Наносят прямые, параллельные начальной прямой, из точек пересечения нормалей с последовательными положениями прямой профиля детали. На пересечении рассматриваемых линий построения находят точки профиля инструмента в его начальном положении. Этот способ удобен тогда, когда к профилю детали легко проводятся нормали.

 

 

Смотрите также