Производящие линии поверхности и формообразующие движения

Тело любой детали есть замкнутое пространство, ограни­ченное реальными геометрическими поверхностями, которые обра­зованы в результате обработки тем или иным способом (литьем, штам­повкой, резанием и т. д.). При этом какой бы способ обработки ни был применен, реальные поверхности детали всегда отличаются от идеальных геометрических поверхностей, которыми мы мысленно оперируем при конструировании. Поверхности, полученные на ме­таллорежущих станках резанием, отличаются от идеальных формой,размерами и шероховатостью. Теоретически процесс формирования реальных поверхностей на станках аналогичен процессу образова­ния идеальных поверхностей в геометрии, т. е. базируется на идеаль­ных геометрических представлениях.

Любую поверхность можно представить как след движения одной линии (образующей) по другой (направляющей). Обе эти линии называют производящими, причем образующая может быть направляющей, и наоборот. Например, круговая цилиндрическая поверхность может быть представлена как след движения прямой линии по окружности (рис. 3.1, а) или след движения окружности по прямой (рис. 3.1, б). Боковую поверхность зуба прямозубого цилиндрического колеса можно рассматривать как след движения

эвольвенты вдоль прямой линии (рис. 3.1, в) или след движения пря­мой по эвольвенте (рис. 3.1, г). Таким образом, с геометрической точки зрения процесс образования поверхности сводится к осуще­ствлению движения одной производящей линии по другой.

Производящие линии на станках образуются материальными точками и линиями режущей кромки инструмента -за счет согласо­ванных относительных движений заготовки и инструмента. Причем следует подчеркнуть, что почти все производящие линии на станках непрерывно образуются (имитируются) в течение всего времени фор­мирования поверхности. В процессе непрерывной имитации обеих производящих линий и формируется с помощью резания требуемая поверхность.

Согласованные относительные движения заготовки и режущего инструмента, которые непрерывно создают производящие линии, а следовательно, поверхность заданной формы в целом, называют формообразующими (рабочими) и обозначают буквой Ф. В зависи­мости от формы производящей линии и метода ее образования дви­жения формообразования могут быть простыми и сложными. К про­стым движениям формообразования относят вращательное, которое обозначают Ф (В), и прямолинейное — Ф (П).

Сложными Формообразующими движениями являются те, траек­тории которых образуются в результате согласованности взаимо­зависимых двух и более вращательных или прямолинейных движе­ний, а также их сочетаний. Примеры условной записи сложных формообразующих движений: Ф (В^), Ф (В^), Ф (В^Пз) и т. п.

Запись двух и более простых движений в одних общих скобках говорит о том, что они зависят друг от друга и тем самым создают единое сложное движение.

14 Методы образования поверхностей

Процесс образования поверхностей резанием состоит в том, что за счет согласованных относительных движений заготовки и инструмента непрерывно образуются обе производящие линии при одновременном относительном их перемещении. Каждая производя­щая линия образуется одним из указанных выше четырех методов, поэтому образование поверхностей характеризуется сочетанием двух из четырех методов образования производящих линий, причем это может быть сочетание одноименных методов. Например, при образо­вании круговой цилиндрической поверхности с помощью резца обе производящие линии (окружность и прямая) получаются одним и тем же методом — методом следа (рис. 3.3, а). В общем случае число движений формообразования для создания поверхности опре­деляется суммой движений формообразования, необходимых для образования обеих производящих линий. Однако нередко встре­чаются случаи, когда одно вращательное движение одновременно участвует в создании обеих производящих линий, необходимых для образования поверхности, т. е. вращательное движение выполняет сразу две функции. Существуют две формы участия вращательного Движения в одновременном образовании обеих производящих линий: 1) вращательное движение по отношению к каждой из двух произво­дящих линий выступает как отдельно взятое движение формообра­зования, например, вращательное движение фрезы при обработке штампов, и пресс-форм концевыми фрезами со сферическим режущим концом; 2) вращательное движение, участвующее в процессе образо­вания поверхности, по отношению к одной производящей линии вы­ступает в роли формообразующего движения, а по отношению к дру­гой является составной частью сложного формообразующего движе­ния, необходимого для образования второй производящей линии, например, вращательное движение фрезы при обработке цилиндриче­ских колес червячными фрезами. Во всех подобных случаях общее число формообразующих движений при формированииповерхностейрезанием становится меньше на единицу по отношению к теоретически подсчитанной сумме и практически не превышает трех. Поэтому металлорежущие станки бывают с одним, двумя или тремя движе­ниями формообразования.

Так как в металлорежущих станках образование поверхностей осуществляется резанием, то все формообразующие движения станка одновременно являются движениями резания. Причем если в станке имеется одно движение формообразования, то оно является движе­нием скорости резания (обозначаетсяФ_в). Если в станке есть два движения формообразования, то одно из них, имеющее большую скорость, является движением скорости резания Ф_е, а второе, имеющее меньшую скорость, является движением подачи (обозна­чается Ф_в). Из трех движений формообразования в станке одно будет движением скорости резания Ф_v, имеющим наибольшую ско­рость, а два других — движениями подачи <£_S1и Ф₆₂.Смвопр 15

15 Особенности образования поверхностей на станках с ЧПУ

Управление обработкой заготовки на станке по управляющей программе, в которой данные заданы в цифровой форме.