Фасонные резцы

         

Особенности обработки конических поверхностей фасонными резцами


Геометрически строгая коническая поверхность образуется вращением прямой линии (образующей конуса) вокруг некоторой оси, пересекающей эту образующую (см.рис. 2.6, а). Таким образом, при обработке прямолинейным участком режущей кромки фасонного резца, геометрически строгую коническую поверхность можно получить лишь в том случае, когда режущая кромка расположена одной плоскости с осью вращения детали. Справедливо и обратное утверждение - для получения геометрически точной конической поверхности при обработке режущей кромкой фасонного резца, не лежащей с осью вращения детали в одной плоскости, эта режущая кромка не должна являться отрезком прямой, а должна являться кривой второго порядка (коническим сечением). В случае, если режущая кромка является прямолинейной и не расположена с осью вращения детали в одной плоскости, в результате обработки будет получен не конус, а однополостной гиперболоид вращения (см. рис. 2.6, б) [1, С.19]. Таким образом, точно очерченные конические участки профиля детали при их обработке фасонными резцами образуются лишь в том случае, когда соответствующие режущие кромки полностью совпадают с прямолинейными образующими создаваемых конусов и располагаются в одной плоскости с осью вращения детали.

             а                           б

Рис. 2.6. Схема формирования конуса и однополостного гиперболоида вращения

Пространственное размещение режущих кромок фасонного резца во многом определяется его типом (круглый или призматический резец, резец с точкой или базовой линией по центру детали). Поэтому по степени точности обработки конической поверхности тем или иным типом фасонного резца можно судить вообще о точности обработки фасонной поверхности резцами данного класса.

Наибольшая точность и геометрическая строгость при полном отсутствии вогнутости образующей конической поверхности достигается применением призматических фасонных резцов с базовой линией по центру детали. У этих резцов прямолинейная режущая кромка полностью совпадает с прямолинейной образующей конической поверхности (см.
рис. 2.7).



Рис. 2.7. Схема обработки конической поверхности призматическим фасонным резцом с передним углом g>0, передняя поверхность которого расположена под углом l

При обработке деталей призматическими фасонными резцами с точкой по центру детали обработанная поверхность, по сути, представляет собой усеченный однополостной гиперболоид вращения (см. рис. 2.6, б). При этом величина отклонения обработанной поверхности от конуса, как правило, невелика и в реальной практике не превышает 0,05 мм и лишь при очень больших значениях переднего угла (порядка 20°?25°) величина вогнутости образующей достигает 0,1 мм. Задний угол совершенно не влияет на величину вогнутости. Причина вогнутости заключается в наклонном положении режущей кромки, обрабатывающей коническую поверхность, относительно оси вращения (и, соответственно, образующей конуса) детали (см. рис. 2.8). Правильная обработка конической поверхности в данном случае была бы возможной, если бы режущая кромка была криволинейной, и очертание ее совпало с гиперболой, образующейся при пересечении конуса передней поверхностью инструмента (в данном случае - плоскостью). Однако резцы, имеющие режущие кромки, очерченные по кривым второго порядка, сложны в изготовлении и контроле, вследствие чего широкого распространения не нашли. В большинстве практических случаев величина вогнутости, допускаемая призматическими резцами с точкой по центру детали укладывается в пределы допусков на точность обработки деталей.



Рис. 2.8. Схема обработки конической поверхности призматическим фасонным резцом с точкой по центру и положительным передним углом

У круглых фасонных резцов, как с точкой, так и с базовой линией по центру детали, режущие кромки, обрабатывающие конические участки профиля детали, не прямолинейны, а криволинейны. Круглый резец, обрабатывающий коническую поверхность, представляет собой усеченный конус. В сечении конуса плоскостью передней поверхности, отстоящей на расстоянии H0 от оси резца, получается дуга гиперболы.


Выпуклая форма режущей кромки резца придает коническому профилю детали вогнутую форму (рис. 2.1, С.10). Величина выпуклости дуги гиперболы режущей кромки круглого резца зависит от расстояния H0, которое определяется по формуле (2.2).

У круглого фасонного резца с базовой линией по центру детали режущая кромка, обрабатывающая коническую поверхность, всеми своими точками располагается по центру детали. Для получения теоретически точной конической поверхности она должна быть прямолинейной. В действительности же она выпуклая и является дугой гиперболы. Поэтому обрабатываемая поверхность получается вогнутой. Величина вогнутости образующей конической поверхности равна величине выпуклости режущей кромки между узловыми точками и достигает 0,20 мм, что приблизительно в 4 раза больше ошибки, получаемой в аналогичных условиях при обработке этой же детали призматическим резцом с точкой по центру.

Наибольшая вогнутость на изделиях (в отдельных случаях до 1,2-1,3 мм) получается при обработке круглыми фасонными резцами с точкой по центру детали. При работе этими резцами режущая кромка, обрабатывающая коническую поверхность, располагается под углом к образующей конуса. Для получения теоретически точной конической поверхности она должна быть вогнутой и очерченной по гиперболе. В действительности же она - выпуклая и является дугой гиперболы. Поэтому обрабатываемая поверхность получается вогнутой. Величина вогнутости образующей конической поверхности равна сумме величин выпуклости режущей кромки и вогнутости дуги гиперболы, образуемой при пересечении плоскости передней поверхности с обрабатываемым конусом.

Таким образом, наиболее точную коническую поверхность можно получить при обработке призматическим фасонным резцом с базовой линией по центру, призматические резцы с точкой по центру несколько менее точны. Еще менее точны круглые резцы с базовой линией. Наименьшую точность при обработке конических участков обеспечивают круглые фасонные резцы с точкой по центру изделия.


Содержание раздела