Файл: Классификация режущего инструмента Всесоюзный научно-исследовательский инструментальный институт (ВНИИ) под редакцией д-ра техн. наук И. И. Семенченко. 1960- 3 Мб.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 05.04.2024

Просмотров: 33

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

д) холостые движения 10 и 11 могут быть ускорены, сокращены и иногда вообще устранены из цикла движений, что чаще всего и является, с точки зрения кинематики, основным резервом повыше­ ния производительности при работе обычным резцом.

Таким образом, из анализа кинематики однорезцового инстру­

мента «точечного» формообразования следует, что если желательно

исчерпать кинематические возможности инструмента этого вида в направлении повышения производительности обработки,то необхо­

димо в первую очередь разработать кинематическую основу по­

строения операции, дающую возможность рационально осуществ­ лять весь комплекс целевых движений цикла обработки. В резуль­ тате рационального осуществления всего комплекса целевых дви­ жений цикла обработки должна быть увеличена производитель­ ность режущего инструмента. Чаще всего указанное увеличение

производительности вызывается сокращением холостых движений (и в первую очередь — движений 10 и 11).

На рис 1—7 приложения показаны некоторые *примеры увели­ чения производительности обработки изделий за счет сокращения холостых движений цикла обработки.

Дальнейшее повышение производительности режущего инстру­ мента возможно лишь при введении конструктивных движений вместо некоторых кинематических, а последнее приводит к необхо­ димости создания новых конструктивных вариантов инструмента.

2. КИНЕМАТИКА РЕЖУЩЕГО ИНСТРУМЕНТА,

ИМЕЮЩЕГО КОНСТРУКТИВНЫЕ ДВИЖЕНИЯ, И ЕГО КЛАССИФИКАЦИЯ

Выше был изложен материал, который дал возможность пред­ ставить полный набор кинематических движений целевого назначе­ ния с учетом всего производственного цикла обработки детали ме­

таллорежущим инструментом.

Вданном разделе прежде всего необходимо отметить как факт, что инструмент может быть использован на металлорежущих стан­ ках двух основных типов: 1) прерывного и 2) непрерывного дейст­ вия. Различие станков этих типов заключается в том, что на станках прерывного действия невозможно совмещение транспортных движе­ ний детали (входящих в межоперационный цикл) с движениями, входящими в цикл обработки (в технологический цикл), а на стан­

ках непрерывного действия обеспечивается непрерывная обработ­

ка детали с одновременным осуществлением ее транспортных дви­

жений.

Врезультате совмещения транспортных движений изделия с дви­

жениями инструмента, определяющими цикл обработки, часто удает­ ся резко повысить производительность обработки. Однако это воз­

можно лишь при определенной организации производства и техно­

логии, при наличии специальных станков непрерывного действия и при применении металлорежущего инструмента определенных видов.

* Эти примеры взяты из работы В. А. Блюмберга и М. А. Сергеева. Обра­ ботка деталей на токарных станках, Машгиз, 1958.

15


Кроме того, следует учесть и второй важный момент: на станках

указанных двух основных типов можно производить операции с об­ работкой: а) на станках прерывного действия — одной поверхности

изделий; б) нескольких поверхностей одного изделия или партии

изделий; в) на станках непрерывного действия одной или несколь­ ких поверхностей потока изделий.

Все сказанное имеет прямое отношение к кинематике формооб­

разования режущего инструмента, имеющего конструктивные дви­ жения, так как нельзя в дальнейшем понять причины, вызывавшие появление большого разнообразия этого инструмента, если не учи­ тывать, что;

1) при работе на станках прерывного действия и при обработке лишь одной поверхности изделия необходимо при введении конструк­ тивных движений рассматривать восемь кинематических движений

целевого назначения (движения 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 и 9};

2)при работе на станках прерывного действия и при обработке нескольких поверхностей детали необходимо рассматривать девять кинематических движений целевого назначения (к указанным вось­ ми движениям добавляется движение /6);

3)при работе на станках прерывного действия и при обработке

нескольких деталей на данной операции (многоместная обработка!

необходимо рассматривать десять кинематических движений целе­ вого назначения (к указанным выше девяти движениям добавляет­ ся движение //);

4)при работе на станках непрерывного действия все сказанное

выше остается в силе, однако необходимо соблюдать еще следую­ щее условие: непрерывно осуществляемое транспортное движение

должно быть согласовано с циклом движений целевого назначения.

Рассмотрим каждый из четырех указанных случаев обработки

детали отдельно.

1-й случай—обработка одной поверхности на станках прерыв­ ного действия. Выше было показано, что при применении однорез­

цового инструмента «точечного» профилирования для данного сту-

чая обработки необходимы в цикле формообразования восемь ки­

нематических движений целевого назначения.

При решении задачи повышения производительности обработки за счет осуществления возможно большей непрерывности процесса формообразования (т. е. за счет максимального устранения холос­ тых движений) и его интенсификации * (т. е. максимального сокра­ щения рабочих движений) нужно использовать так называемые конструктивные движения.

Под конструктивными движениями здесь понимаются условно те кинематические движения, которые надо было бы совершить для

* Необходимо учесть, что. стремясь повысить производительность работы режущего инструмента за счет сокращения кинематических движений (как холос­ тых, так и рабочих), не следует забывать, что сам процесс резания немыслим без осуществления перемещения инструмента относительно изделия (движение резания 8). Отсюда следует, что, исключая кинематические движения с помощью введения конструктивных движений, нельзя, однако, устранить такое кинемати­ ческое движение, как движение резания

16


Получения того Относительного расположения в пространстве Про­ филирующих точек режущей кромки (кромок) инструмента, кото­

рое получено соответствующим конструктивным оформлением ое-

жущего инструмента.

Из этого определения следует, что к конструктивным движениям

можно отнести: а) наличие у инструмента вместо формообразую­ щей «точки» множества таких точек в виде линии, т. е. наличие ли­ нейчатой формообразующей режущей кромки, что соответствует непрерывно осуществляемому кинематическому движению, и б) на­

личие у инструмента вместо одного зуба (резца) нескольких зубьев (резцов), т. е. наличие многозубого режущего инструмента, что соответствует скачкообразному осуществлению кинематического движения инструмента .*

В дальнейшем конструктивные движения этих двух видов со­ кращенно будем называть линейчатостью и многозубостью. С помо­ щью каждого из указанных конструктивных движений можно со­ кращать протяженность, совмещать, устранять или ускорять опре­ деленные кинематические движения целевого назначения, что и при­ водит к соответствующему повышению производительности работы инструмента и к появлению новых разновидностей самого ин­ струмента.

Анализ указанного вопроса показал, что:

а) рассматриваемые конструктивные движения соответствую­ щим образом влияют на кинематические движения так, как это по­

казано в табл. 2;

б) применительно к данному случаю обработки, в результате использования указанных конструктивных движений, появляется группа инструментов, которая названа нами группой простого ин­

струмента.

При использовании метода постепенной замены кинематических движений целевого назначения цикла обработки указанными кон­ структивными движениями (соответственно сокращению кинема­ тических движений) инструмент конструктивно усложняется. В табл. 3 классифицированы весьма многочисленные существующие инструменты, которые относятся к данной группе. Из классифика­ ции следует:

1. Существуют только два основных типа инструментов — то­

карный и фрезерный, причем они отличаются друг от друга харак­ тером осуществления движения резания (движения 8).

Токарным типом называется инструмент, траектория движения

формообразующей режущей кромки которого в процессе резания находится на поверхности, совпадающей с обработанной поверх­ ностью изделия (иначе говоря, вектор скорости резания совпадает с направлением касательной к обработанной поверхности изделия).

* Многозубость часто неотделима от линейчатости, но она имеет то свой­ ство, что дает возможность расположить линейчатую режущую кромку в про­ странстве в нужном положении и тем самым устранить кинематическое движе­ ние, которое должен был бы совершить однозубый инструмент для того, чтобы занять это положение.

2—Зак. 1842 (_______

*/З

17

,

у/0л JLL

 


Таблица 2

Взаимосвязь конструктивных

I

 

 

движения

детали

 

Кинематическое

движе­

 

ние цикла обработки

 

 

и кинематических движений (для первого случая обработки)

Конструктивные 'движения

линейчатость многозубость

1

Движение на глубину

Сокращает протяжен­

Сокращает

количество

 

резания

ность

движения 1 за

повторений

движения 1

 

 

счет

уменьшения количе­

в цикле обработки

2

3

4

5

6

7

8

 

 

 

 

 

ства

повторений

этого

 

 

 

 

 

 

 

 

 

движения в

цикле

обра

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ботки детали

 

 

 

 

 

 

Круговое движение ро­

Не влияет на движе­

Не влияет на движе­

за инструмента

фрезер­

ние 2

 

 

 

 

ние 2

 

 

 

ного типа

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Движение

подачи

 

Не влияет на движе­

Сокращает

протяжен­

вдоль

направляющей по­

ние 3

 

 

 

 

ность движения 3

 

верхности изделия

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Движение

выхода

из

Сокращает

протяжен­

Сокращает

протяжен­

резания

 

 

 

ность

движения

4

за

ность движения 4 за счет

 

 

 

 

 

счет уменьшения количе­

уменьшения

количества

 

 

 

 

 

ства

повторений

этого

повторений этого

движе­

 

 

 

 

 

движения в цикле обра­

ния в цикле

обработки

 

 

 

 

 

ботки детали

 

 

 

детали

 

 

 

Холостой

ход

хода

Сокращает

протяжен­

Сокращает

протяжен­

 

 

 

 

 

ность

движения

5

за

ность движения 5

 

 

 

 

 

счет уменьшения количе­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ства

повторений

этого

 

 

 

 

 

 

 

 

 

движения в цикле обра­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ботки детали

 

 

 

 

 

 

 

Движение подачи

по­

Ускоряет или устраня­

Сокращает

протяжен­

вдоль

образующей

ет полностью движение 6

ность и ускоряет осу­

верхности изделия

 

 

 

 

 

 

ществление движения 6

Холостой

ход

прохода

При

Lu ^L3 и линей­

Сокращает

протяжен­

 

 

 

 

 

чатом

профилировании

ность движения 7

 

 

 

 

 

из цикла обработки де­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

тали

устраняется

пол­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ностью движение

7

 

 

 

 

 

Холостой

ход

реза

Не

влияет

на

движе­

Сокращает

или

устра­

(круговое движение) ин­ ние 9

 

 

 

 

няет из

цикла обработки

струмента

фрезерного

 

 

 

 

 

детали

движение

9

типа

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Фрезерным типом называется инструмент, траектория движения формообразующей режущей кромки которого в процессе резания


токаоный

шести движений (1, 3, 4, 5 6 и 7)

«точечного» профилирования

с «точечной» формообра­

с линейчатой формо­

зующей режущей

образующей режущей

 

 

кромкой

 

кромкой

однорез­

 

однорез­

 

 

многозубый

многозубый

цовый

 

цовый

Огибающая с

характеристическими линиями

ОТ 9S

 

6

Ф

tn

о

 

3

 

X

 

 

X

 

X

 

 

X

_ Ч

 

 

е;

CQ

ф

 

(1)

от

О е-

 

 

X

X х

 

3

X

Ф »

 

X

танген

 

 

 

о

и

 

X

 

 

СУ

 

 

 

 

о

 

л S

 

;

 

Ч О

 

2

ф

от

~

 

ч

° £

 

лов

ифс

Е-

Я

 

о

су

ф

X

 

 

 

 

Е

s 3

 

ф

О

 

5 »х

 

х § о

S О

 

3 g а

*2

X о

s И £

епан ЗЫ

яазли<р ереЗЦЫ

X X О

су Э-

 

5 О О.

 

s ,,

 

\О О X

 

(

 

§

 

 

 

4 в ?

си

 

 

Uh

Ъ

Ч 3

X от

звертки

долбяк!иVфас;ihho

расточ

,ыхnpi

F

■a

Ф

 

 

X СУ Ф

 

 

 

О £У

 

 

 

 

 

от

 

3 о

 

СУ

з'

X ф

 

 

 

О. я

 

сх

ф

я •©.

 

X

 

 

Ф

СУ

о -

 

X

ные

В X

 

зен

тя

ф

 

 

 

®

 

 

 

X У

 

от

3"

 

о

® 2

 

ч

от

а>

5

 

о.

 

Ф

X

о 5

 

X

VO

a s

 

о

о

 

 

Таблица 3

Классификация простого режущего инструмента *

Цикл кинематических движений состоит максимум из восьми движений

 

 

 

 

 

 

(движений 1, 2, 3,

4, 5, 6,7 и 9)

 

 

 

 

 

 

*.

_

Тип инструмента

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

Фрезерный

 

 

 

 

 

Цикл кинематических движений состоит из

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

восьми движений (/, 2, 3,4

5,

6,

7 и 9) '

«

1

 

Вид инструмента

 

 

 

 

 

 

линейчатого

|

 

 

 

неполнолинейчатого

1

 

линейчатого

неполнолииеичатого

 

 

«точечного» профилирования

 

профилирования

 

профилирования

i

 

профилирования

|

 

профилирования

 

 

 

 

 

 

 

 

Разновидность инструмента

 

 

 

 

 

с линейчатой формо­

с линейчатой формо­

с

«точечной» формообра­

с линейчатой формо­

с линейчатой формо­

 

с

линейчатой формо­

образующей режущей

образующей режущей

 

зующей

режущей

образующей режущей

образующей режущей

 

образующей режущей

кромкой

 

кромкой

 

кромкой

кромкой

кромкой

 

 

кромкой

однорез­

однорез-

|

 

однорез-

(

однорег-

однорез­

 

однорез­

 

 

1 многозубый

 

!

 

многозубый

цовыи

 

цовый

многозубый

многозубый

многозубый

 

 

многозубый

цовый

i

 

'

цовый

цовый

 

цовый

Вид обработанной поверхности

Образована по методу копирования

 

 

 

 

 

Распределение

существующихi

CR

 

2 "ф"

 

 

яв н ы е

о

 

 

 

х”

реза-

 

 

 

 

 

Е s

 

1

 

 

Ч

 

 

 

 

X

 

 

 

ения

Я

S3

 

 

 

X

 

(

 

 

 

5 s

 

 

ф от

 

 

2

 

 

 

ч

 

 

 

X та

 

 

от

 

 

 

 

2 «

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

О ч

 

внутре

 

 

от

3 X

 

 

ч

 

1

11

VO

■атая

 

 

X

2 от

 

 

с

о

 

1

 

Ч

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

X я

 

 

 

 

S

 

 

th

О

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

от

 

 

X ф

 

1

 

Ч

 

 

ф

 

 

 

X X

 

X

$ =

 

 

X Си

 

{

X ф

 

1

 

 

 

 

 

от

от

 

 

 

 

»х

 

i

о

к

= »

 

 

Е-

СУ

к

 

1

ф

 

X

 

 

 

 

о

 

 

S

 

L? Л

 

 

X

ые резцы

X

 

 

си

X

 

 

 

от

 

X

 

 

ч

 

 

 

®х

X

X

 

X о

 

 

 

 

X

X

 

i

о

Xч

X

!

« S-

зания

 

*»х

о X

 

S

-е- СУ

 

SS Си

 

 

*

1

ф

 

ф ф

 

ОТ

 

ф

 

X

о ф

 

си =

 

от

X

LJ

ф

си X

!

з

 

 

 

 

»х

X

от

й

 

ф

 

 

п

ч

 

 

 

от

 

 

ОТ

s

ф

 

о

СУ

ч о

 

о ф

 

 

 

 

 

си

 

 

 

си

 

X

 

ф

 

 

от_______

 

 

»=

 

•X

от

3

Е

 

X X

 

 

 

 

 

X

 

 

 

X

X

 

А

ф

Ф н

с

 

о

о от

3

X X

X

;

»Х

си

3 о

S

 

3

 

ф

3 1

•е- о

ф

 

аО оEf

х си X

 

ч

ф си ОX

 

§.5

X

1

 

 

 

 

X Е

 

 

и

 

от

3

ф

X

 

 

 

X

S

 

 

 

 

X

 

 

ф X

о

 

К

 

 

 

=t

X X

 

 

j

 

S

И

о

 

 

о

X

 

 

X

 

X

 

X

а

 

 

V2

о

 

 

 

X

 

X

X

 

 

СУ

 

..

та

си

 

 

X X

 

ч

от

 

 

р

 

Ф

о

X 3

i

та

X

X

 

X

о

 

от

 

 

 

а 5

ф

 

о

X

 

 

 

 

 

«

 

X

ю

X

 

Е

X

II

и су

 

 

 

 

о

ф

X

 

О

 

гТ S ф

 

 

 

X

о ;

си

о

 

кг

 

 

2

II

о.

X

 

¥

 

сп

ф

 

X

Е-

i

Е

 

ф

 

 

от

 

ф

 

 

от

 

от

Ф ф

 

О

X СУ

о

I

 

и

[

от

 

 

 

 

о

 

от

X

'

X X

 

 

S

 

 

 

 

 

X

ф

X X

к

 

ф X

 

 

 

 

ю

Си

 

 

X от

 

от

X

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ф

 

X

 

 

X

X X

 

i

 

 

ф

 

 

о,

от

X

 

3 ф

н о

 

з"

3 ф

 

 

д'

X

 

 

от

о

си X

 

 

 

 

 

 

ОТ

£ си

 

 

X X

 

 

 

 

с

 

 

 

 

 

 

 

 

о ю

 

 

X

 

от

°

 

 

от

от

 

 

 

 

X

 

 

X

о

от

 

 

 

ф ф

 

 

 

X

от

 

 

о

 

 

 

 

Си СУ

с

 

t

 

ф

 

 

от

 

 

 

i

ф

 

 

ф си

 

 

 

X

 

 

 

ф X

 

 

3

 

 

 

ф

 

3

 

 

j

X

3

0

 

 

X

 

 

 

3 си

си 5-

 

(

X

X

ч

 

 

? X

 

 

ф *«0

 

X

о

X

 

!

 

X

 

 

X от

Зенк

 

 

!

ф

-9-

 

си

 

 

от

 

вая

 

от

о

 

 

 

 

 

 

 

i

от

 

i

от

ф

 

 

ф

 

 

 

 

 

 

(X

 

 

 

е е*

 

 

 

а:

S

 

 

Огибающая с характеристическими точками

Огибающая с характеристическими линиями

режущих инструментов

3

от

ф

си

•&

Xф

3 X

ф

фя

чX

та

о

у

 

3

 

X

 

су

 

X

 

Е

 

С

!

i

• Непрерывность обработки решается в пределах формообразования лишь данной поверхности

Зак. 1842