8. Токарная обработка фасонных поверхностей.

Все методы токарной обработки подразделяются на виды в зависимости от типа обработки поверхности и направления подачи инструмента. Все многообразие методов токарной обработки можно свести к 10 основным.

Табл.: Классификация методов токарной обработки.

9. 10Н. Обработка фасонных поверхностей с использованием фасонных токарных резцов.

Произвольный профиль фасонных поверхностей тела вращения может быть получен сочетанием отрезков прямых и кривых линий, лежащих в продольном сечении тела вращения. При вращении такой фигуры относительно оси вращения получают поверхности тела вращения, состоящую из конических, цилиндрических и криволинейных элементарных поверхностей. Изготовить такие поверхности очень удобно методом токарной обработки- фасонным точением с помощью фасонных токарных резцов, которые бывают 2-х видов: 1) круглые(дисковые) 2) призматические.

Преимущество фасонных резцов в том, что они позволяют получить фасонную поверхность при минимальном количестве движении формообразования.

Принцип работы фасонных резцов основан на постепенном срезании всего объема материла удаляемого в ходе обработки. По мере работы резца в контакт с заготовкой постепенно входят все точки режущей кромки инструмента и в конце работы все без исключения тоски режущей Ромки участвуют в съеме материала и фасонный профиль изделия формируется полностью.

Круглые фили дисковые фасонные резцы.

Круглые фасонные резцы представляют собой тела вращения у которых имеется угловой паз получаемый методом фрезерования для образования передних углов γ и центровое посадочное отверстие (державки) для закрепления фасонного резца на суппорте токарного станка. Дисковые фасонные резцы изготовляются из инструментальной легированной стали (9ХС,9Х,Х12Н) или из быстрорежущей стали (Р6,Р12 и т.д)

Рис

r1,r2- радиусы ступеней фасонных поверхностей на детали.

R1,R2-радиусы ступеней фас

Т1,Т2- точки контакта фасонной поверхности резца с заготовкой для соответствующей ступени

О1,О2-центры детали и резца соответственно

α1- задний угол соответствующей т Т1(угол резца)

α2- задний угол соответствующей т Т2

γ1- передний угол резца, соответствующий т Т1

γ2- передний угол резца, соответствующий т Т2

Н0-смещение передней грани резца относительно центра О2, необходимое для его заточки

h0- высота подъема центра резца относительно центра заготовки, необходимая для образования задних углов.

10. Призматические резцы.

Призматический фасонный резец представляет собой призматическое тело (призму), одна из баковых граней которого имеет фасонный профиль и фасонную поверхность и одновременно является задней поверхностью резца. Геометрия призматического фасонного резца достигается в результате его установки на станки в отличие от дискового резца, геометрия которого достигается в результате его заточки. Для крепления дискового фасонного резца наиболее часто используется крепление типа «ласточкин хвост». Эти резцы обладают повышенной жесткостью и обеспечивают высокую точность обработки. Материалы используемые для изготовления этих резцов те же самые, что и для дисковых резцов.

Рис

Рассмотрим ΔО1К1Т1: и ΔО1К1Т2

Из Δ О1К1Т1 найдем О1К1=r1*sinγ1

Из ΔО1К1Т2 найдем О1К1=r2*sinγ2

r1sinγ1=r2sinγ2

sinγ2=r1/r2*sinγ2

Т.к r1<r2 след. r1/r2<1→sinγ2<sinγ1 след γ2< γ1

Данный вывод полностью распространяется на круглые фасонно-дисковые резцы,т.е. при движении вдоль передней поверхности резца от её вершины, передние углы уменьшаются ( а задние увеличиваются). Рассмотрим геометрический случай, когда все точки фасонного профиля резца расположены на высоте центра вращения обрабатываемой заготовки. Эти точки лежат в диаметральной плоскости заготовки и профиль лезвия резки будет тождествен профилю обрабатываемой детали. Это возможно,если передний угол γ=0 и задний угол α=0

t=T1T2=P

γ=0; α =0→t

t- глубина профиля фасонной поверхности на детали

Р- глубина фасонной поверхности на резце

Т1Т2- расстояние между опорными точками профиля

Резание КМ-в с передним углом γ=0 возможно (обработка дерева, пластмасс, цветных МЕ) однако режущие свойства такого инструмента будут не высокие и качество обрабатываемых поверхностей будет низкой. Резание материалов с заданным углом α=0 невозможно. Необходимым и достаточным условием для работы фасонного режущего инструмента:

γ>0; α>0

Но при таких условиях (**) не будет выполнятся условие (*). В том случае, когда выполняется условие (**) для обеспечение заданной точности профиля обрабатываемой заготовки необходимо производить коррекционный расчет профиля резца.

-----------------

Последовательность расчета фасонных токарных резцов.

1) Анализ исходных данных для проектирования:

а) изучение чертежа детали с простановкой размеров и допусков различных ступеней фасонного профиля

б) Изучение материала детали

2) Основной этап расчета:

а) Выбор геометрических параметров фасонного резца

б) Определение необходимых конструктивных размеров резца и способа его закрепления на станке при обработке детали

в) Выбор материала резца и оформление рабочего чертежа фасонного резца с указанием всех технических требований , необходимых для его изготовления в инструментальном цехе.

3) Коррекционный расчет профиля фасонного резца:

а) производится пересчет всех односторонних предельных отклонений диаметральных ступеней фасонного профиля на симметричный для удобства последних расчетов.

Пересчет:

Ø30 –max 30mm

+min 29,88/2 mm =29,94+0,06

б) определение значений глубин ступеней на детали t1 и t2 относительно настроечного размера. Настроечный считается размер с самым жестким допуском.

в) определение глубины ступеней профиля на фасонном резце Сxi измеренные вдоль передней поверхности резца и Тxj глубины ступеней фасонного профиля в радиальном сечении резца.

Преимущества и недостатки дисковых и призматических фасонных резцов.

Тип фасонного резца	примущества	недостатки
дисковый	1)простота изготовления 2) Большое число переточки по передней грани	1)относительно невысокая при закрепке на оправе 2)меньшая точность профиля фасонной поверхности 3)меньшая производительность по сравнению с призматическим фасонным резцом
призматический	+частица не	Без частицы не