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
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
1а
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 |
|
— |
; |
||
|
>х |
||||
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 |
5Х |
|
1 |
||
11 |
VO |
■атая |
|
|
X |
2 от |
|
|
с |
о |
|
1 |
||
|
Ч |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
X я |
|
|
|
|
S |
|
|
||||
th |
О |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
от |
|
|
X ф |
|
1 |
|||||||
|
Ч |
|
|
ф |
|
|
|
X X |
|
|||||
*х |
X |
$ = |
|
|
X \о 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 |
|
|
|
!Х |
|
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 |
|
|||||||
¥ |
|
*Э |
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