К вопросу выбора направления врезания резца относительно перпендикуляра к оси детали при многпроходном нарезании витков червяков

Размещено на http://www.allbest.ru/

К вопросу выбора направления врезания резца относительно перпендикуляра к оси детали при многпроходном нарезании витков червяков

Е.Ю. Кузнецов

Рассмотрены возможные направления врезания резца относительно перпендикуляра к оси детали при многопроходном нарезании витков червяков. Показано, что наиболее рациональной к использованию необходимо признать комбинированную схему резания.

Ключевые слова: червяк, нарезание витков червяков резцом, схема резания, направление врезания.

Вырезание впадины червяка регламентируется схемой резания, которая определяется направлением врезания резца относительно перпендикуляра к оси детали и законом изменения подачи от прохода к проходу. Схема резания характеризует форму и размеры сечения срезаемого слоя для каждого прохода резца, оказывает непосредственное влияние на производительность процесса и период стойкости инструмента.

При работе одним резцом с точки зрения направления врезания резца относительно перпендикуляра к оси детали возможны три основных схемы резания [1, 2, 3, 4], являющиеся частными случаями схемы представленной на рисунке 1 а - схемы радиального перемещения резца под некоторым углом к направлению оси детали, а именно: профильная (рисунок 1 б), последовательная (рисунок 1 в, г) и профильно-последовательная (рисунок 1 з). При профильной схеме резания направление врезания резца перпендикулярно к оси червяка, при реализации остальных схем резания врезание резца осуществляется под углом к оси червяка отличным от 90. При последовательной схеме резания направление врезания совпадает с одной из боковых сторон профиля червяка, то есть врезание осуществляется под углом к оси червяка, равным углу профиля в осевом

а) б) в) г)

д) е) ж) з)

Рис. 2.1 - Возможные направления врезания резца

Размещено на http://www.allbest.ru/

сечении витка червяка . При профильно-последовательной схеме резания врезание осуществляется под углом к оси червяка, однако меньшим, чем угол профиля, (в примере как на рисунке 1 з под углом ). При радиальном врезании все три кромки резца: вершинная и две боковые срезают слои материала детали. Поэтому все три кромки являются главными. При боковом врезании слои материала срезают только две кромки: вершинная и одна из боковых, которые являются главными. Вторая боковая кромка, совпадающая со стороной профиля, вдоль которой на данном проходе резца осуществляется врезание, материал не срезает, а только формирует боковую поверхность витка червяка, и поэтому является вспомогательной. врезание резец перпендикуляр

Профильная схема резания является наиболее распространенной. При реализации профильной схемы режущие кромки резца при внедрении в материал детали срезают его последовательными слоями и окончательно формируют профиль червяка на последнем проходе. Удаляемые сечения имеют жесткую коробчатую форму, и поэтому для их срезания требуются значительные усилия резания. Наиболее загруженным в силовом и тепловом отношении участком резца является его вершина, так как она работает в зоне несвободного резания, имеет небольшое поперечное сечение и поэтому недостаточно быстро отводит тепло, выделяемое при резании, в тело резца. Помимо этого она участвует в резании с первого до последнего прохода, в то время как остальные точки режущих кромок вступают в работу по мере их внедрения в деталь. Все это сокращает период стойкости резца. Также отметим, что одновременная работа тремя режущими кромками существенно увеличивает опасность возникновения вибраций при резании, что особенно заметно при обработке червяков с большими углами подъема винтовой линии.

При последовательной схеме резания условия работы резца будут более благоприятными, чем при профильной, так как здесь значительно уменьшается зона несвободного резания, а стружка более свободно удаляется из впадины червяка. Однако формируемый профиль получается менее точным, нежели при профильной схеме резания. Использование такой схемы резания также приводит к неравномерному изнашиванию режущих кромок резца. Поэтому последовательная схема резания часто используется для предварительной прорезки впадины червяка, а для равномерности изнашивания обеих режущих кромок резца используют прогрессивную или так называемую схему переменного резания, являющуюся частным случаем последовательной, при которой припуск удаляется поочередно то правой то левой режущими кромками резца, а направление врезания совпадает боковыми сторонами профиля червяка, то есть (рисунок 1 д). Попыткой дальнейшего развития схемы переменного резания является схема, представленная на рисунке 1 е которая предусматривает образование зазора между проходами, который должен исключить трение ненагруженной кромки резца, что в свою очередь должно повысить стойкость инструмента. Однако данная схема не учитывает увеличение на соответствующую величину () припуска, срезаемого боковой режущей кромкой резца на участке примыкающем к вершинной режущей кромке (рисунке 1 ж) - и так наиболее нагруженного участка резца. То есть схема резания, показанная на рисунке 1 е, при равных максимальных слоях, срезаемых боковыми режущими кромками, в сравнении со схемой переменного резания (рисунке 1 д) приведет к увеличению проходов резца, что в свою очередь не только не повысит стойкость инструмента но и увеличит время обработки, а следовательно такая схема не является предпочтительной последовательной.

Профильно-последовательная схема резания была разработана для устранения недостатков, присущих профильной и последовательной схемам, однако ожидаемого эффекта, также как и со схемой на рисунке 1 е, получено не было. Это объясняется тем, что при профильно-последовательной схеме резания одна из режущих кромок резца срезает весьма тонкие стружки. Как показано в работе [4], имеется вполне определенная, минимально допустимая толщина срезаемого слоя. Поэтому режущая кромка, находящаяся в неблагоприятных условиях, интенсивно изнашивается, а обработанная поверхность получается невысокого класса чистоты, что подтверждается экспериментальными данными работы [5]. Однако при этом некоторые источники [4, 6] считают такую схему предпочтительной последовательной.

Таким образом, наиболее рациональной к использованию необходимо признать комбинированную схему резания, при которой на черновой стадии обработки принята схема переменного резания, как обеспечивающую наилучшие условия стружкообразования и равномерный износ режущего инструмента, а на чистовой стадии - профильная схема резания, как обеспечивающая максимальную точность и высокий класс шероховатости.

Библиографический список

1 Бокин М. Н., Сидоров В. Н., Смирнов С. Д. Резьботочение и пути его интенсификации // Технология машиностроения. Исследования в области технологии машиностроения и режущего инструмента. 1972. Вып. 26. с. 86_99.

2 Гжиров Р. И., Серебреницкий П. П. Программирование обработки на станках с ЧПУ: Справочник. - Л.: Машиностроение. Ленингр. Отд-ие. 1990. - 588 с.: ил.

3 Бобров В. Ф. Многопроходное нарезание крепежных резьб резцом. - М. Машиностроение, 1982, - 104 с.: ил.

4 Локтев Д. А. Обработка резьбовых поверхностей на станках с числовым программным управлением. М.: Изд-во МГГУ, 2007. 116 с.: ил.

5 Бобров В. Ф., Гостева Г. К., Пушмин Б. М. Нарезание мелкой упорной резьбы // Станки и инструмент 1971 №12

6 Основной каталог Металлорежущий инструмент Sandvik Coromant. С 2900:129 RUS/01, AB Sandvik Coromant, 2009, 1233 c

Размещено на Allbest.ru