У цьому документі представлено простий метод обробки для дугових канавок великого радіуса, які можна ефективно обробити за допомогою фрези на звичайному фрезерному верстаті або розточувальному верстаті без вкладення в спеціальні інструменти. І вивів формулу розрахунку кута нахилу фрези, і методику визначення теоретичної похибки. Точність обробки може відповідати вимогам, що дуже підходить для одиничного та невеликого серійного виробництва.
1 Преамбула
Конструкція опорної пластини для складання великого ролика в обертовій печі серії WD615 показана на малюнку 1. Дугова канавка R510 мм на опорній плиті зазвичай обробляється на рубанку після різання або обробляється на вертикальному токарному верстаті за допомогою затискного інструменту. Перший має низьку ефективність обробки та низьку точність; хоча останній має високу ефективність і точність обробки, він потребує інвестування в спеціальні затискні інструменти, а затискання є складним і вартість обробки збільшується, тому він не підходить для виробництва одиничних частин.
картина
Малюнок 1 Структура опорної пластини
Після дослідження був прийнятий простий метод обробки для реалізації обробки фрезерним диском на звичайному фрезерному верстаті або розточувальному верстаті, що покращує ефективність виробництва, а точність повністю відповідає вимогам використання.
2 Спосіб обробки дугової канавки опорної пластини
Обробка дугової канавки опорної пластини показана на малюнку 2. Дугова канавка може бути оброблена, нахиляючи фрезу під кутом θ; глибину дугової канавки можна гарантувати шляхом контролю відстані між фрезою та заготовкою. Процес обробки показано на малюнку 3.
картина
Рисунок 2. Принципова схема обробки дугової канавки опорної пластини
картина
Рисунок 3 Процес обробки
Принциповий аналіз: коли кут нахилу θ становить {{0}} градусів, радіус обробленої дугової канавки є радіусом фрези; коли кут нахилу θ становить 90 градусів, радіус обробленої дугової канавки є нескінченним, що є площиною; Коли кут θ становить від 0 градусів до 90 градусів, оброблена дугова канавка насправді є еліптичною дугою, довга вісь якої є діаметром фрези, а коротка вісь – добутком діаметра фрези та косинус кута нахилу. Якщо дозволено, це можна апроксимувати як дугову канавку [1].
3 Метод визначення кута нахилу
Відповідно до простого методу обробки, ключовим є те, як визначити конкретний кут нахилу θ диска фрези. Відповідно до методу наближеного малювання еліпса з чотирма центрами, показаного на малюнку 4 [2], нехай велика піввісь еліпса буде a, а мала піввісь b. Після простого математичного розрахунку можна розрахувати великий радіус дуги R еліпса [3]
картина
картина
Малюнок 4. Метод малювання еліпса з чотирьох центрів
На рис. 2 довгою віссю еліпса є діаметр d фрези, а короткою віссю dcosθ. Підставляючи у формулу (1), залежність між d, θ і R можна вивести таким чином
картина
Для конкретної заготовки відомий радіус R дугової канавки, а також відомий діаметр d використовуваної фрези, а кут нахилу можна розрахувати, підставивши у формулу (2). Звичайно, процес розрахунку дуже громіздкий, і формулу розрахунку можна скласти в Excel, щоб легко розрахувати конкретне значення кута нахилу θ.
4 Аналіз помилок
Завдяки простому способу обробки, згаданому вище, поверхня дуги кола приблизно замінена поверхнею дуги еліпса, тому необхідно вивчити її теоретичну похибку.
Найвіддаленіша від центральної лінії точка має найбільшу похибку. Теоретичну похибку можна обчислити шляхом обчислення значення координати точки відповідно до дуги кола та еліптичної дуги відповідно. Якщо вона знаходиться в межах допустимого діапазону помилок, її можна обробити таким чином; якщо вона перевищує. Щоб відповідати допустимій похибці, теоретичну похибку можна зменшити шляхом збільшення діаметра диска фрези та зменшення кута нахилу, поки він не буде відповідати вимогам.
Конкретний процес розрахунку є складнішим, а простим методом є малювання та вимірювання безпосередньо в САПР, що дозволяє швидко та зручно визначити значення теоретичної похибки.
Круговий дуговий паз опорної пластини на рис. 1 використовує фрезерний диск φ250 мм, а кут нахилу, розрахований згідно з формулою (2), становить 76,9353 градуса. Вимірювання креслення в CAD, похибка найдальшої відстані від центральної лінії становить лише 0,1064 мм, що відповідає вимогам.
5 Запобіжні заходи
Оскільки цей простий метод обробки використовує еліптичну дугоподібну канавку для приблизної заміни круглої дугоподібної канавки, щоб забезпечити точність, під час використання цього методу слід звернути увагу на наступні моменти.
1) Діаметр обраної фрези повинен бути більшим за необхідну ширину дугової канавки (тобто довжину хорди) заготовки.
2) Ширина дугової канавки заготовки має бути меншою за довжину хорди B великої дуги еліпса на малюнку 4, а формула розрахунку для значення B виглядає наступним чином.
картина
3) Теоретичне значення похибки необхідно визначити перед використанням, і цей метод можна використовувати лише тоді, коли виконуються вимоги до точності заготовки.
6 Висновок
У цій статті представлено простий метод обробки дугових канавок великого радіуса на звичайних фрезерних або розточувальних верстатах. Керуючи кутом нахилу диска фрези, реалізовано орієнтовну обробку дугових пазів за допомогою еліптичних дугових поверхонь, з чого можна зробити наступні висновки.
1) Використання простого методу обробки для обробки дугових канавок великого радіуса, які відповідають вимогам точності, може підвищити ефективність виробництва та знизити витрати на виробництво.
2) Для обробки дугових канавок великого радіуса, які не вимагають високої точності, можна регулювати різні кути нахилу для обробки дугових канавок з різними радіусами за умови, що діаметр фрези залишається незмінним, тим самим зменшуючи запас інструменту технічні характеристики. обсяг, зниження собівартості продукції.
3) Простий метод обробки особливо підходить для одиничного та невеликого серійного виробництва.
Відгуки експертів
У статті представлено простий спосіб обробки дугових канавок великого радіуса на звичайних фрезерних або розточувальних верстатах, виведено формулу розрахунку кута нахилу диска фрези, а також методику визначення теоретичної похибки. Ідеально підходить для одиничного, невеликого серійного виробництва.
Зміст статті має певний ступінь технічної спадковості та технологічних інновацій. Метод простий, економічний і практичний, повністю використовує переваги звичайних верстатів і традиційної обробки. Знизити витрати на інструменти та підвищити ефективність виробництва.
