Точность деталей, обработанных радиальными фасонными резцами

 

Фасонную поверхность детали представляют состоящей из элементарных поверхностей вращения. Общие точки двух соседних элементарных участков называют узловыми.

Размеры фасонной поверхности в узловых точках образующей каждой элементарной поверхности и между узловыми точками задаются с определенными отклонениями. Поэтому точность детали с фасонной поверхностью — параметр комплексный, включающий в себя как точность воспроизведения размеров в узловых точках, так и точность воспроизведения формы образующей элементарного участка между ними.

Для обеспечения заданной точности размеров детали в узловых точках необходимым и достаточным будет условие расположения соответствующих точек режущей кромки резца в момент формообразования (рис. 9) в середине поля допуска соответствующего размера.

Рис. 8. Оформление режущих кромок

при обработке торцов

 

Поэтому при расчете размеров профиля резца необходимо учитывать не номинальные, а средние размеры детали в узловых точках:

( 1.10)

Рис. 9. Определение положения режущих кромок

 

Это условие позволяет значительно упростить настройку станка, так как проверив правильность получения одного удобного для измерения размера, можно гарантировать выполнение остальных размеров с заданной точностью.

Примечание. На некоторых предприятиях рекомендуется режущую кромку располагать на расстоянии 2/3 поля допуска соответствующего диаметра, объясняя это запасом на износ резца. В этом случае

Точность воспроизведения формы образующей элементарной поверхности между узловыми точками зависит от положения передней поверхности относительно оси детали, числа точек образующей, используемых при расчете, формы исполнения резца.

Передняя поверхность резца в целях упрощения выполняется в виде плоскости П и располагается обычно параллельно оси детали (рис. 10). Линия. 1-2-3-4-5 пересечения плоскости с поверхностью детали есть режущая кромка. На участке 1-2 режущая кромка параллельна оси детали, поэтому поверхность детали на этом участке будет цилиндрической. Отсюда следует, что при расчете профиля резца для цилиндрических поверхностей можно учитывать размер детали в любом сечении такого участка. На участке 2-3, соответствующем коническому участку профиля детали, режущую кромку можно построить несколькими способами. Первый способ состоит в том, что при расчете профиля резца учитывают только размеры конуса по торцам (в точках 2 и 3), выполняя режущую кромку в виде прямой, соединяющей эти точки. В этом случае участок 2-3 профиля детали примет форму гиперболоида вращения, так как прямая 2-3 и ось детали — прямые скрещивающиеся. Величина отклонения реальной поверхности от номинального конуса будет тем больше, чем больше угол конуса [1]. Повысить точность воспроизведения конической поверхности можно, используя второй способ построения режущей кромки. Суть его состоит в том, что при расчете, кроме размеров конического участка по торцам, учитывают размеры в промежуточных сечениях участка. В этом случае режущая кромка 2-2'-3 соответствует точно линии пересечения конуса с плоскостью и является дугой гиперболы. Чем больше точек (обычно расстояние между промежуточными точками вдоль оси 2…3 мм), тем больше реальная поверхность соответствует номинальной.

Для получения точной формы участка профиля детали, образованных дугой окружности (участок 3-4) или произвольной кривой, расчет профиля резца следует вести по точкам линии, приняв между ними расстояние 1,5…3 мм. Чем больше точек будет учтено при расчете, тем точнее будет профиль детали.

Из сказанного следует, что при расположении передней поверхности резца параллельно оси детали цилиндрические участки поверхности воспроизводятся без погрешностей, а на конических участках и участках, образованных кривой линией, точность профиля зависит от числа промежуточных точек, учитываемых при расчете.

Теоретически точную коническую поверхность детали можно получить, если переднюю поверхность резца расположить под углом λ (плоскость П₁ на рис. 10). Величину угла λ можно подобрать так, чтобы линия пересечения конической поверхности с плоскостью П₁ совпадала с образующей 2-3' конуса [1].

При наклонном расположении передней поверхности П₁ часть ее (левее точки 2 на рис. 10) располагается ниже плоскости П, а другая часть выше. Такое расположение передней поверхности приводит к тому, что точность обработки криволинейного участка поверхности детали практически остается неизменной, а точность цилиндрического участка снижается, так как обрабатывающая его режущая кромка 1'-2 должна быть дугой эллипса, выполнить которую достаточно сложно. Кроме того, при наклонном расположении передней поверхности, задние углы на участках режущего клина резца, расположенного выше осевой линии детали (на участке 3'-4'-5'), значительно уменьшаются, что крайне нежелательно.

Кроме указанных факторов на точность обработки влияет и технология изготовления резца. В целях упрощения технологии целесообразно применять резцы с передней поверхностью, параллельной оси детали. В этом случае при проектировании резца для конической поверхности с невысокими требованиями к точности режущую кромку принимают прямолинейной. Величину погрешности можно определить по зависимостям, приведенным в работе [1].

 

Рис. 10. Влияние положения передней поверхности на точность формы

 

Если возможные погрешности больше допустимых, то расчет профиля резца для конического участка следует вести по точкам.