Технические науки / 8.Обработка материалов в машиностроении

К.т.н. Пестунов В.М., к.т.н. Свяцкий В.В., инж. Свяцкая Л.П.

Кировоградский национальный технический университет

Обработка точением с автоматической установкой

резца на заданную глубину

Важнейшими условиями повышения конкурентоспособности машиностроения являются увеличение производительности, снижение затрат на производство и повышение качества выпускаемых изделий. При этом успешное освоение любых технологических процессов невозможно без обеспечения надежности операций по параметрам точности и параметрам обработки.

Известно, что применение систем адаптивного управления технологическими процессами является эффективным методом обеспечения требуемого качества изделий. Одним из наиболее рациональных решений является применение механических адаптивных систем, не требующих измерительных и усилительно-преобразовательных устройств, обладающих высоким быстродействием, [1, 2].

Поэтому актуальной задачей, представляющей значительный практический интерес, является разработка методов и средств, обеспечивающих надёжную реализацию запроектированных технологических решений по точности и устойчивости процесса резания при токарной обработке.

При выборе технологических режимов резания их назначают в такой последовательности: , и . Поэтому управление глубиной токарной обработки при автоматизации управления режимами работы станков и систем играет существенную роль.

Для автоматического управления глубиной токарной обработки при переходе от чернового к чистовому резанию разработана конструкция резцедержателя, приведенная на рис. 1.

Рисунок 1 – Схема резцедержателя для автоматического перехода от черновой к чистовой обработке

В корпусе 2 резцедержателя на поперечных направляющих качения установлена державка 4. В державке 4 на поперечных направляющих качения установлен резец 3. Державка снабжена упором 5, на котором расположена пружина 6. От осевого смещения в направлении обрабатываемой детали державка 4 и резец 3 удерживается упором-крышкой 1, к которому они прижимаются пружинами 6 и 10. Пружина 6 регулируется винтом 8, на котором установлена втулка 7 с шайбами. Пружина 10 предварительно регулируется винтом 9. На винте 8 выполнен упор, положение которого определяет возможность осевого перемещения державки 4 и ее упора 9.

Радиальные составляющие сил резания и усилия пружин связаны соотношением:

,

где и – усилия сжатия пружин;

и – радиальные составляющие сил резания при переходе от чернового к чистовому точению.

В исходном положении резец 3 и державка 4 поджаты пружинами 6 и 10 к упору-крышке 1. При первом черновом переходе (определяемом установленной величиной ), когда радиальная составляющая силы резания превышает усилие пружин 6 и 10, резец 3 с державкой 4, сжимая пружины, смещается в крайнее правое положение. Упоры 5 и упор винта 8, встречаясь, образуют жесткую опору державке 4 в поперечном направлении. При этом одновременно сжимается пружина 10, и резец 3 жестко опирается на державку 4.

После первого чернового прохода пружина 6 смещает державку 4 в направлении детали на предварительно установленную величину , определяющую глубину обработки второго прохода. Сила пружины превышает радиальную составляющую силы резания , которая в свою очередь больше силы предварительного сжатия пружины 10. Поэтому при втором проходе державка 4 прижата к упору-крышке 1, а резец 3 прижат к державке 4 и сжимает слой металла на глубину . После окончания второго прохода пружина 10 смещает резец на величину до упора 9. Усилие пружины 10 превышает радиальную составляющую силы резания , а резец 3 обрабатывает деталь на глубину .

Таким образом, переход от чернового прохода к последующему чистовому осуществляется автоматически, что повышает производительность и точность обработки.

Литература:

1. Пестунов В.М. Модульная технология и оборудование // Техника машиностроения. – 2001. – №6. – С. 4 – 13.

2. Пестунов В.М. Новые технические решения повышающие эффективность технологий // Техника машиностроения. – 2002. – №4. – С. 11 – 22.