6. Обработка фасонных поверхностей путем снятия стружки (резаньем).

Форма обрабатываемой фасонной поверхности воспроизводиться в результате относительных формообразующих движений инструмента к заготови. В ходе резанья режущий инструмент снимает с заготовки слой материала в виде припуска Т.о. механ-я обработка фасонных поверхностей заготовок на станках осуществляется в условиях воспроизведения 2-х взаимосвязанных процессов :1) формообразование 2) резание. При этом формообразование определяется кинематическими особенностями обработки или станка, а ручное- технологическими особенностями обработки. Движением формообразующего инструмента и заготовки редко бывают простыми. В большинстве случаев они представляют собой совокупность поступающих и вращательных движений, V и а(вектор) которых изменяются в широких пределах. С точки зрения процесса формообразования фасонной поверхности производителю детали безразлично, каким сочетанием движений инструмента к заготовки будет получена данная поверхность.(инвариантность поверхности). Выбор конкретной схемы обработки фасонной поверхности -сугубо технологическая задача которую решает инженер технолог, руководитель требованиями точности, качества обработки.

Рассмотрим примеры возможных вариантов обработки фассоной поверхности (базовой поврехности) некруглого цилиндра. Деталь такого типа можно обработать 15 различными способами, из которых мы рассмотрим 8: Рис №3 :

А: обобщена схема в системах координат.

Б: обработка фасонной поверхности боковой поверхности абразивного круга малого d.

В: обработка фасонной поверхности широким резцом методом некруглого точения.

Г: строгание фасонной поверхности строгательным резцом.

Д: обработка с помощью абразивной ленты, (концевая) обработка концевой или цилиндрической фрезой.

Е: обработка фасонной поверхности концевой шаровидной фрезой на станках с ЧПУ.

Ж: обработка фасонной поверхности цилиндрической фрезой с косым зубом на горизонтально- фрезерном станке.

З: обработка фасонной поверхности торцом шлифкруга.

На всех приведенных схемах инструмент и заготовка совершит сложные движения, которые можно разложить на компонент поступательного и вращательного движения вдоль и вокруг соответствующих осей.

7. Схемы с однократным и двукратным формообразующим движением.

В зависимости от относительного движения детали и инструмента различают схемы с однократным и двукратным формообразующим движением. Для схем с однократным образующим движением характерно то, что деталь вращается с одинаковой угловой скоростью w, а инструмент совершает профилирующие движения по направлению векторов Ои Oд.

Схема с 2-х кратным формообразующим движением отличается от первой тем, что деталь остается неподвижной, а составляющими результирующего движения инструмента являются вектором wRэ, wdRэ, где Rэ- радиус вектор –эквидистанты(центра движения инстумента), α-угол поворота центра инструмента относительно детали эквидистанты- это кривая, которая копирует данный профиль , но располагается на некотором расстоянии от него.

Обобщенная схема с 2-х кратным формообразующим движением.

Ro- радиус, соединяющий центр вращения заготовки Од с точкой контакта с инструментом.

wRэ- вектор, направленный параллельно направлению подачи.

wdRэ/dα – вектор, направленный перпендикулярно направлению подачи.

S- подача инструмента по фасонной поверхности детали, величина которой оказывает существенные влияние на толщину срезаемого слоя, V съема припуска с заготовки, а также силу резанья Pz, возникающую в месте контакта инструмента с заготовкой.

dα- угол поворота инструмента относительно детали.

Од- центр детали

Ои- центр инструмента

ν- угол между радиус-вектором эквидистанты Rэ и радиусом кривизны поверхности Rк, который называется угол подъема профиля в паре инструмант-деталь.

К-касание

Кривизна- это величина, обратная R:

ρ=1/R=Rк

Установлено, что при прохождении инструментом точки перегиба фасонной поверхности (т А) её радиус кривизны меняется плавно или скачкообразно и аналогичным образом изменяется подача S, которую можно определить по формулам.

S=Vэ/(1+ Rи/Rк) ; S=wRк*(Rо+Rи/Rк+Rи), мм/мин

В общем случае, наибольшее изменение подачи наблюдается при обработке выпукло вогнутых поверхностей, а наименьшая- при обработке вогнутых поверхностей.

Метод конструирования фасонных поверхностей.

Различают 3 наиболее известных метода конструирования фасонных поверхностей:

1. Метод батоксов и ватерлинии.

Батокс- это вертикальное продольное сечение(XZ)

Ватерлиния- это горизонтальное продольное сечение ( YX)

Шпингоут – это поперечное вертикальное сечение(YZ)

Путем последовательной корректировки фасонной поверхности , проводимой графически на плазах (Ме листы большого размера в натуральную величину)и добиваются плавности сечения . При таком методе конструирования сложной фасонной поверхности носителем её геометрии форм является система связанных сечений на плазах. Воспроизведение этих поверхностей осуществляется путем изготовления макетов по шаблонам плаза из легко обрабатываемого материала. Такие макеты используются для изготовления копиров, штампов и заготовительной оснастки, элементы кузовов автомобилей и судов.

2. графический ключевой метод Д.Я. Вильяса:

Метод основан на пропорциональности кривых линий с изготовлением моделей проектируемых поверхностей из пластилина. С помощью этого метода можно задавать и строить сложные каркасные поверхности.

3. Метод конкурирующих поверхностей И.И. Котова:

Метод основан на преобразовании дескретного каркаса фасонных поверхностей в непрерывный, путем применения образующих переменной формы и изменения их пространстве. Метод дает возможность алгоритмическое определение фассоной поверхности и систематическое выражение для ее образующих. В настоящее время разрабатываются и разработаны новые совершенные методы конструироания фасоных поверхностей на базе информационных технологий и САПР (напр. Proingeneer имеет свой модуль)