Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1. Состояние вопроса и задачи исследование 10
1.1 Фрезоточение и ротационное строгание 10
1.2 Схемы тангенциального точения 15
1.3 Вихревое резание 22
1.4 Цель и задачи исследования 28
ГЛАВА 2. Анализ кинематических схем обработки цилиндрических поверхностей вихревым резанием
2.1 Уравнение траектории вершины резца ~п вихревой головки
2.2 Поперечное сечение срезаемого слоя 37
2.3 Определение угла скрещивания осей вращений вихревой головки и заготовки
2.4 Срезаемый слой при скрещенном расположении осей вращений инструмента и заготовки ' Выводы по главе 2 49
ГЛАВА 3. Исследование особенностей кинематических схем обработки поверхностей вращения вихревым резанием 60
3.1 Кинематические зависимости схем вихревого резания 51
3.2 Геометрические параметры инструмента 55
3.3 Рабочие углы инструмента, образуемые в процессе обработки
3.4 Профиль цилиндрической поверхности, обработанной ,~ вихревым резанием
Выводы по главе 3 78
ГЛАВА 4. Методика экспериментальных исследований способа черновой обработки цилиндрических поверхностей вихревым резанием
4.1 Исследуемые параметры 80
4.2 Оборудование для проведения экспериментов 83
4.3 Измерительная и регистрирующая аппаратура 87
4.4 План проведения экспериментов 89
4.5 Последовательность математической обработки Q результатов измерений
Выводы по главе 4 97
ГЛАВА 5. Результаты экспериментальных исследований 101
5.1 Определение периода стойкости 98
5.2 Сравнение мощности при черновой обработке вихревым резанием и точением
5.3 Определение рекомендуемых режимов обработки 103
Выводы по главе 5 105
Заключение 107
Литература
- Схемы тангенциального точения
- Определение угла скрещивания осей вращений вихревой головки и заготовки
- Рабочие углы инструмента, образуемые в процессе обработки
- Оборудование для проведения экспериментов
Введение к работе
В современном машиностроении самым большим классом изготавливаемых деталей являются валы различного назначения [7,66,97,102]. Большинство заготовок для валов имеют низкую точность и глубокий дефектный слой, что определяет значительный припуск на черновую обработку [51,94,99]. Специальные методы заготовительного производства позволяют снизить припуск на обработку резанием, но рациональны для технологически сложных деталей [5,21,51,97,99].
Необходимость удаления крупного припуска определяет значительную мощность резания на операциях черновой обработки. Снижение глубины резания приводит к вынужденной потери в производительности, повысить которую возможно за счет увеличения подачи и скорости резания, но и в этом случае повышается мощность резания.
Взаимодействие поверхностей резца с образующейся стружкой и воспроизводимой поверхностью резания происходит при значительных давлениях [50], что затрудняет доступ смазывающе-охлаждающей технологической среды (СОТС) к участкам контакта и не позволяет в полной мере реализовать её свойства [4,60,73,74,85]. Работа режущей части инструмента проте-кает в условиях практически сухого трения, что в сочетании с высокой температурой и силой резания на черновых проходах, приводит к её интенсивному изнашиванию [1,59,61]. Накладные устройства для дробления стружки усложняют конструкцию инструмента и способствуют повышению мощности резания по причине нарушения естественного движения стружки [56,57,74,86,102].
Поэтому, в связи с большим припуском, назначаемым под обработку резанием, и значительным количеством цилиндрических деталей, обрабатываемых практически на всех предприятиях, существует проблема снижения энергозатрат и повышения стойкости инструмента на операциях черновой обработки.
Снизить износ резца возможно за счет эффективных способов подвода СОТС [91,105], но применение насосов высокого давления, инжекторных установок и специальных отсасывающих устройств значительно повышает і энергозатраты на обработку [74,102].
Сверхтвёрдые материалы повышают режущие свойства инструмента, но применяются только для чистовой и тонкой обработки при работе с малыми глубинами резания [38,60,73,86], когда припуск более равномерный, а точность базовых поверхностей снижает амплитуду колебаний технологической системы.
Увеличение углов заточки инструмента позволяет повысить его стойкость, но при этом, значительно возрастает мощность резания. Задача оптимального соотношения между мощностью и режимами резания во многих і случаях решается не однозначно, так как улучшение одних параметров приводит к ухудшению других [63]. На основании производственного опыта и результатов исследований созданы различные методики определения оптимальных элементов режима резания [30,54,58,62,63,70,89,95,96,100] и предложены рекомендации по выбору рациональных параметров инструмента [30,53,68, 70,74,86,94,96,108], но их применение для черновой обработки малоэффективно, так как они не обеспечивают значительного повышения стойкости инструмента и снижения мощности резания.
Таким образом, решение указанной проблемы за счет рационального выбора элементов режима резания, режущего материала и геометрических параметров инструмента при непрерывном точении практически исчерпало свои возможности.
Одним из направлений снижения износа инструмента и мощности резания является замена трения скольжения на трение качения в зоне резания, что снижает работу деформирования инструментального и обрабатываемого материалов. Таким свойством обладает схема ротационного точения [1,7,20,32,36,48,49,79,74]. Наряду с преимуществами, ротационный инстру I мент не лишен недостатков. Обрабатываются только гладкие валы на проход, а глубина резания не превышает 3 мм [48,49,73].
Ультразвуковые колебания резца оказывают благоприятное влияние на трение и деформирование материала заготовки в зоне резания, при этом, снижается износ инструмента и мощность резания, но применяемые специальные технические средства требуют дополнительных энергозатрат, которые возрастают с увеличением глубины резания, поэтому такой способ выгоднее для чистовой обработки, либо для обработки осевым инструментом [8,73,80].
Для электрофизических и электрохимических методов обработки характерно значительное повышение энергозатрат при увеличении объема удаляемого материала, поэтому они рациональны для формообразования технологически сложных поверхностей [14,31,52].
Повышению стойкости инструмента способствует распределение работы резания между несколькими режущими элементами инструмента, работающими одновременно или периодически [85]. Наглядным примером является обработка многорезцовыми головками [107]. Для повышения периода стойкости инструмента увеличение числа резцов головки выгодно, но при этом возрастает суммарная площадь срезаемого слоя, что безусловно приводит к значительному повышению требуемой мощности резания. Этот метод наиболее эффективен для чистовой обработки [107]. Существенным недостатком такого способа обработки является необходимость настройки резцовой головки на обрабатываемый диаметр [107].
Схема периодического участия режущих кромок не требует перенастройки инструмента на диаметр обработки. В соответствии с этой схемой, каждый режущий элемент многолезвийного инструмента участвует в работе периодически. Такая схема получила название периодического резания [3,7,13,38,60,85,104]. При этом возникают условия для более эффективного охлаждения инструмента и для разделения сливной стружки на отдельные элементы. При периодическом резании снижается площадь поперечного се чения слоя, срезаемого одной кромкой, что обеспечивает уменьшение мощности и повышение стойкости инструмента [3,13,29,38,78,104].
Поэтому, одним из возможных направлений решения проблемы снижения энергозатрат и повышения стойкости инструмента является применение новых или совершенствование существующих кинематических схем резания, позволяющих разделять припуск на отдельные слои и распределять работу резания между режущими элементами многолезвийного инструмента. По-мнению академика Грановского Г.И. [29], возм ожны такие кинематические схемы обработки, которые представляют теоретический интерес и прикладную ценность, поскольку таят в себе большие возможности в отношении повышения производительности процесса обработки и стойкости металлорежущего инструмента.
Для черновой обработки валов, возможно, применить вихревое резание, которое используется для нарезания крупных резьб за один проход. Применение этого метода для обработки цилиндрических поверхностей деталей практически не встречается, при этом недостаточна теоретическая база для выбора рациональных режимов резания и конструктивных параметров инструмента.
Таким образом, исследование процесса черновой обработки цилиндрических поверхностей деталей вихревым резанием является актуальным, что позволит повысить стойкость инструмента и снизить энергозатраты на операциях черновой обработки валов и имеет как научное, так и практическое значение.
Целью настоящей диссертационной работы является снижение энергозатрат и повышение стойкости инструмента при заданном качестве черновой обработки на основе исследования процесса обработки цилиндрических поверхностей деталей вихревым резанием.
Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие основные задачи:
1. Исследовать форму и размеры срезаемого слоя при обработке цилиндри-ческих поверхностей вихревым резанием.
2. Исследовать рабочие углы инструмента, образующиеся при обработке цилиндрических поверхностей вихревым резанием.
3. Исследовать геометрию поверхностного слоя цилиндрической детали, обработанной вихревым резанием.
4. Определить схему обработки вихревым резанием, обеспечивающую наиболее полное удаление припуска.
5. Провести экспериментальные исследования способа черновой обработки цилиндрических поверхностей вихревым резанием.
6. Разработать рекомендации по определению режимов обработки цилиндрических поверхностей деталей вихревым резанием.
Научная новизна работы выражается в следующих результатах:
1. Обоснована возможность применения вихревого резания для черновой обработки цилиндрических деталей.
2. Определены условия для снижения нагрузки на режущие кромки инструмента и распределения припуска между резцами вихревой головки.
Получены аналитические формулы для определения рабочих углов инструмента при обработке цилиндрических поверхностей вихревым резани I ем.
4. Получена аналитическая формула, описывающая геометрию поверхностного слоя цилиндрической детали, обработанной вихревым резанием.
5. Получены эмпирические формулы для определения периода стойкости инструмента и мощности резания при черновой обработке цилиндрических поверхностей вихревым резанием.
Практическая ценность работы представлена следующими результатами:
1. Обоснована возможность повышения периода стойкости инструмента и і снижения энергозатрат при черновой обработке цилиндрических поверхностей за счет применения вихревого резания.
2. Результаты теоретических и экспериментальных исследований могут быть использованы для повышения эффективности черновой обработки цилиндрических поверхностей.
3. Предложена конструкция инструмента для обработки цилиндрических поверхностей вихревым резанием.
Работа выполнена на кафедре «Металлорежущие станки и инструменты» Волгоградского государственного технического университета (ВолгГТУ) и на кафедре «Технология машиностроения» Камышинского технологического института (филиала) ВолгГТУ.
Основные результаты работы изложены в следующих публикациях [40,72,75-77,92,93].
Схемы тангенциального точения
Обработка выполнима на токарном станке резцами, закрепленными в радиальных пазах на торце диска. Привод инструмента расположен на суп порте станка. Заготовка закрепляется на шпинделе станка. При обработке лезвие резца охватывает обрабатываемую длину заготовки. В зависимости от схемы касания вершины резцов обращены к центру вращения Ор или от него. Схема внутреннего касания предполагает использование инструмента, кор пус которого имеет центральное отверстие, чтобы окружность вращения вершин резцов охватывала заготовку. Величина е эксцентриситета настраи вается по диаметрам инструмента и обработанной детали при поперечном смещении суппорта станка. Круговая подача назначается на оборот заготов ки.
Врезание резца в заготовку происходит в точке А. Допустим, резец поворачивается на угол со за один оборот заготовки. Траекторией вершины резца является циклоида, её виток соответствует одному обороту заготовки. За два оборота заготовки, резец повернется на угол 2 со =щ/2, или пройдет путь равный двум виткам циклоиды, срезав слой соответствующей длины, достигнет точки К касания с поверхностью детали. Для выхода из контакта с заготовкой, резец должен совершить поворот ещё на половину угла со до пересечения в точке М с предыдущим витком циклоиды. На поверхности детали остается несрезанный слой металла, который образует асимметричную форму поперечного сечения. Погрешность обработки определяется наибольшей высотой h0 несрезанного элемента, измеряемой от окружности детали до точки М (рис. 1.7).
Если круговую подачу резца остановить в точке К, тогда будет срезан элемент металла, образующий погрешность формы поперечного сечения детали. Это значительно усложняет конструкцию привода круговой подачи при использовании токарно-винторезного станка и реализовано на специальных станках для тангенциального точения [42,78,90].
Толщина срезаемого слоя определяется эксцентриситетом и отношением частот вращений. Глубина резания имеет косвенное влияние на толщину ере заемого слоя, выраженное через величину эксцентриситета. Выигрыш в снижении усилий резания за счет уменьшения толщины срезаемого слоя позволяет увеличить ширину срезаемого слоя и производительность обработки.
Для тангенциального точения цилиндрических поверхностей используются I широкие резцы, лезвие которых охватывает длину (до 60 мм) заготовки [9,29,42,78,110].
При движении по дуге контакта, вершина резца меняет своё положение относительно центра заготовки, это способствует изменению рабочих углов инструмента в процессе обработки. В момент врезания, передний угол увеличивается, а задний - уменьшается. В точке касания К, вектора формообразующих движений лежат на одной линии, поэтому рабочие углы равны полученным при заточке. После точки касания изменение углов происходит наоборот. Величина изменения рабочих углов зависит от угла у/, который увеличивается при повышении глубины резания. Поэтому для черновой обработки потребуется увеличение заднего угла, что снизит прочность режущего клина. Схемы тангенциального точения в основном применяются для чистовой обработки цилиндрических поверхностей деталей [19,42,43,78].
Для черновой обработки шеек коленчатых валов возможно использовать схему внешнего касания с радиальной подачей резцовой головки (см. рис. 1.8) [82]. Радиальная подача назначается на часть оборота головки, соответ ствующей угловому шагу расположения резцов. Поэтому каждый резец удаляет лишь часть общего припуска на обработку. Угол контакта резцов меньше, чем без радиальной подачи, поэтому снижается величина изменения рабочих углов инструмента.
Тангенциальное точение с радиальной подачей технически сложно применить для обработки вдоль образующей цилиндрической поверхности.
Для обработки тангенциальным точением поверхностей вращения вдоль их образующей, инструмент, кроме круговой подачи, должен совершать продольную подачу. При этом продольная подача должна назначаться на угол контакта резца. В этом случае на обработанной поверхности детали будет оставаться не срезанный элемент металла. Его вершина будет расположена по винту вдоль оси детали. Поэтому, дополнительно к асимметричности поперечного сечения, будет образована волнистость продольного сечения. Эта особенность кинематической схемы тангенциального точения использована в работе [106] для обработки роторов одновинтовых насосов. Обработка выполняется на токарно-затыловочном станке, оснащенном специальной головкой с проходными резцами.
Определение угла скрещивания осей вращений вихревой головки и заготовки
Поперечное сечение срезаемого слоя Размеры поперечного сечения срезаемого слоя определяем параллельно и перпендикулярно режущим кромкам инструмента. Резец вихревой головки имеет две режущие кромки. Главная кромка с углом в плане (р расположена вдоль радиусов головки и заготовки. Вспомогательная режущая кромка образует с вектором продольной подачи (осью вращения головки) угол в плане cpt.
Форма и размеры поперечного сечения срезаемого слоя, кроме углов в плане, определяются взаимным положением траекторий смежных резцов головки и переменны по дуге контакта. На рисунке 2.5 показаны форма и размеры поперечного сечения слоя, срезаемого на основных участках дуги контакта. Прямые VnVji и V2iV2i показывают положение плоскости вращения головки при работе двух смежных резцов. Индекс / обозначает номер оборота заготовки во время которого, совершена работа двух смежных резцов. Дугу контакта условно разбиваем на два основных участка. На первом участке поперечное сечение среза имеет форму параллелограмма (рис. 2.5а). Первому участку соответствует дуга В2М при встречной обработке (рис. 2.1) или дуга МП2вых при попутной обработке. Ширина Ъ поперечного сечения среза переменна, её величина достигает максимального значения в момент касания вершиной резца поверхности детали и определяется по формуле: Ъ = - , (2 19) max sm cos/l v у где / - глубина резания (мм); Я — угол наклона главной режущей кромки. Толщина а среза главной кромкой постоянна, зависит от величины АХ и определяется по формуле: a = AX-sin p. (2.20) Из рисунка 2.5а и содержания формул (2.19), (2.20) видно, что наибольшую длину активной части имеет главная кромка резца при малой толщине среза.
Поперечное сечение среза на втором участке дуги контакта имеет ступенчатую форму (рис. 2.56).
Ступенчатая форма поперечного сечения среза (рис. 2.56) образуется на дуге МВ2вЫх при встречной обработке и на дуге IJ2M при попутной обработке (рис. 2.1). При встречной обработке сначала следует первый участок дуги контакта, затем - второй. Для попутной обработки характерен обратный порядок чередования основных участков дуги контакта. Прямая Vzi.j показывает положение одного из z резцов головки на предыдущем i-1 обороте заготовки. Величина г есть радиальное смещение друг от друга траекторий смежных резцов головки.
Ширину Ь] поперечного сечения среза со стороны вспомогательной кромки определяем по теореме синусов: , пр Ъ.=— - (2.21) sin 9 + Рх S sin р 1 = Толщину aj ступени, срезаемой вспомогательной кромкой, определяем по формуле: а = г cos р - АХ sin д . {222) Для определения величины г радиального смещения траекторий смеж ных резцов заменяем круговую подачу заготовки вращением центра Ор го ловки вокруг центра 03 заготовки, что схематично показано на рисунках 2.6 и 2.7. Точка Р2 показывает текущее положение вершины резца головки на ду ге контакта. Точка Р} образуется при пересечении радиуса головки со следом предыдущего резца. Отрезок Р}Р2 характеризует радиальное смещение траек торий (следов) смежных резцов головки при данном положении вершины следующего резца на дуге контакта. Работе первого резца соответствует центр 0Р}. Работа следующего резца происходит в момент, когда центр го ловки повернулся на угол rj относительно предыдущего положения - точка Ор2. Для схемы внутреннего касания r=Op2P}-Rp. Для схемы наружного каса ния r-Rp-Op2P}. Отрезок Ор2Р} определяем по теореме косинусов из тре угольника Ор2Ор}Р}, в котором Op]Op2=2esin(rj/2).
Рабочие углы инструмента, образуемые в процессе обработки
Геометрические параметры инструмента В современном машиностроении наиболее предпочтительным является инструмент, оснащенный неперетачиваемыми твердосплавными пластинами [12,56,66,68,70,97,100]. Это особенно важно для резцовой головки внутреннего касания, которая потребует применения специального заточного станка и значительных затрат времени для переточки.
По результатам исследований главы 2 установлено, что резцы вихревой головки должны иметь в плане главный угол 91-92, а вспомогательный угол выгодно принять не более 10. Такие параметры возможно обеспечить с применением трехгранных пластин, которые имеют угол при вершине 80. В настоящее время широкое распространение получили резцы с углом в плане больше 90, оснащенные трехгранными пластинами. Такими резцами возможно выполнять контурную обработку на станках с ЧПУ, подрезку торца заготовки и обработку других её поверхностей в упор или на проход. Вспомогательный угол в плане выполняют от 5 до 9, в зависимости от вида обработки и требований шероховатости к обработанной поверхности детали [56]. Передней поверхностью пластины является скос угловой стружкозави-вающей канавки, который имеет наклон 20 к установочной плоскости пластины. Пластина устанавливается на плоскости, которая для образования необходимых значений главных и вспомогательных углов положения передней и задней поверхностей имеет наклон в двух взаимно перпендикулярных направлениях по отношению к геометрической оси державки. Упорной базой пластины является грань, которая противоположна по отношению к рабочей вершине. Пластина имеет центральное отверстие, по которому она фиксируется штифтом и поджимается при закреплении на державке.
Для базирования и крепления трехгранной пластины в корпусе резцовой головки внутреннего касания предлагаем конструкцию, изображённую на рисунке 3.2. Пластина / базируется двумя гранями по стороне и краю угловой канавки корпуса 5 головки. Со стороны свободного торца державки выполнено резьбовое отверстие. Закрепление пластины 1 и державки 2 осугце ствляется через натяг болта 4 в резьбовом отверстии. В отверстии втулки 3 располагается пружина для отскока державки в случае поломки пластины.
Предложенная конструкция рабочей части резцовой головки достаточно проста, не требует переточки и позволяет сравнительно быстро сменить из ношенную грань на новую. Точность диаметра окружности, огибающей вершины пластин, при данной схеме базирования, зависит от погрешности обработки угловой канавки корпуса и точности размеров самой пластины.
При схеме наружного касания диаметр обрабатываемой заготовки не имеет ограничения по диаметру инструмента. Для обработки по схеме наружного касания возможно использовать дисковые двухсторонние фрезы со вставными ножами [24]. Главная и вспомогательная режущие кромки будут находиться соответственно со стороны обработанной поверхности заготовки и образуемой поверхности резания. Для определения диаметра инструмента внешнего касания исходим из наибольшего диаметра детали 220 мм, обраба I тываемой над суппортом станка 16К20, на котором предполагается проведение экспериментальных исследований. Максимальная величина поперечного перемещения суппорта 250 мм, что соответствует наибольшей величине эксцентриситета. Поэтому для схемы наружного касания возможно применить фрезу диаметром не более 250 мм с числом зубьев 24 [24]. Использовать фрезу диаметром более 250 мм затруднительно, так как в этом случае эксцентриситет равен 235 мм. Возможно, модернизировать механизм поперечной по дачи, увеличив длину винта, но это значительно снизит жесткость технологической системы, так как увеличится вылет каретки вместе с устройством для обработки вихревым резанием и электроприводом.
Геометрическими параметрами резцовой головки внутреннего касания являются: главный /и вспомогательный // передние углы; главный а и вспомогательный щ задние углы; уголы наклона главной Л и вспомогательной Л] режущих кромок; главный (р и вспомогательный (pi углы в плане. Углы в плане создаются за счет наклона базовой плоскости к оси вращения головки (рис. 3.2). Остальные углы формируются наклоном режущей пластины в двух взаимно перпендикулярных направлениях. Для этого, пластину устанавливаем на наклонной плоскости державки, показанной на рисунке 3.3. Отверстие в державке служит для установки штифта под режущую пластину. Необходимо определить связь между геометрическими параметрами резцовой головки и углами наклона опорной плоскости под установку пластины.
Для предложенной конструкции рабочей части головки внутреннего ка сания, геометрические параметры взаимосвязаны, что выражаем через углы в радиальной и торцовой секущих плоскостях [ЗО].
Торцовое сечение расположено перпендикулярно основной плоскости и геометрической оси державки. В торцовом сечении для определения заднего угла равному углу наклона опорной плоскости к геометрической оси державки имеем уравнение [30]
Оборудование для проведения экспериментов
Оборудование для проведения экспериментов Эксперименты проводим на токарно-винторезном станке модели 16К20, оснащенном устройством для обработки вихревым резанием, общий вид устройства приведен на рисунке 4.1. Устройство вместе с электродвигателем устанавливается плите. Устройство состоит электродвигателя и корпуса, несущего шпиндель для установки резцовой головки. Корпус состоит из трубы, приваренной к опорным лапкам. В корпусе расположен шпиндель на подшипниках качения. Ось шпинделя перед настройкой на обработку рыставля-ют соосно с осью центров станка. Необходимый угол наклона головки обеспечивается набором металлических пластин, подкладываемых под опорные лапки корпуса. Шпиндель устройства представляет собой трубу. Через отверстие шпинделя проходит обработанная часть заготовки. На шпинделе устанавливается резцовая головка. Для опоры шпинделя используем шариковые радиально-упорные подшипники средней серии [81].
Перед проведением опытов, станок подвергаем проверке на геометрическую точность. Определяем, какую погрешность обработки дает станок при заданной соосности шпинделя и центра задней бабки. Пруток диаметром 80 мм и длиной 400 мм закрепляем в трехкулачковом патроне, обрабатываем торец и сверлим отверстие под установку центра задней бабки. Окончательно закрепляем заготовку на станке. Выполняем обработку на проход с глубиной резания 10 мм, при частоте вращения шпинделя 630 об/мин и продольной подаче упорного резца 0,6 мм/об. После обработки, резец меняем на микрометрическую индикаторную головку для проверки точности обработки. Щупом индикатора касаемся поверхности обработанного прутка, выполняем продольный ход суппорта и отмечаем показания прибора. Поворачиваем патрон с прутком на 90 и совершаем проверочный ход суппорта. По результатам проверки получаем отклонение от прямолинейности образующей цилиндрической поверхности прутка в пределах 0,017 мм на 200 мм длины. Фиксируем заднюю бабку на станине парой механических прихватов и сохраняем достигнутое положение на протяжении экспериментов.
Снимаем каретку суппорта и устанавливаем устройство для обработки вихревым резанием. Поперечные Т-образные пазы суппорта используем в качестве направляющей базы для ориентирования плиты перпендикулярно оси шпинделя посредством двух шпонок. Плита имеет шесть крепежных отверстий под установку болтов и четыре параллельных шпоночных паза. Две пары отверстий предназначены для крепления устройства на плите, другие -для крепления плиты на станке. Два паза плиты расположены друг относительно друга, как Т-образные плиты суппорта. Между ними расположены пазы для монтажа подвижной плиты электродвигателя. Для крепления основной плиты также служат выше означенные шпонки с резьбовыми отверстия-ми под четыре болта. Шпонка имеет Т-образное сечение, меньшая часть которого выполнена в размер пазов плиты и суппорта. Продольные пазы и отверстия плиты выполняем сквозными шпоночной фрезой на координатно-расточном станке. Шпонка расположена в пазах с посадкой движения 25H8/g7. В качестве направляющей базы при обработке пазов и отверстий плиты используем её грань. Болты под крепление приспособления имеют цилиндрические пояски, центрирующие их в отверстиях лапок приспособления и плиты по посадке 015H8/h7.
Ширина радиального паза равна 14 мм и соответствует высоте державки. Круговой шаг расположения резцов равен удвоенной высоте державки 28 мм. Корпус головки имеет посадочное отверстие номинальным диаметром 100 мм. Корпус резцовой головки и державки изготовлены из стали 40Х. Заготовки державок нарезаны из прутка квадратного и обработаны на вертикально-фрезерном станке. Обработка опорной плоскости державки под установку твердосплавной пластины выполнена концевой фрезой на вертикально-фрезерном станке в специальном приспособлении, обеспечивающем необходимые углы наклона. Угловая канавка корпуса обработана на токарно-винторезном станке резцом с трехгранной пластиной после выборки основной части металла отрезным резцом. Пазы корпуса инструмента обработаны трехсторонней дисковой фрезой на горизонтально-фрезерном станке при установке заготовки по обработанному посадочному отверстию на поворотном столе. Собранная головка сбалансирована на стенде в соответствии с методикой источника [25].
Настройку устройства на требуемую скорость резания выполняем подбором диаметра ведущего шкива электродвигателя. Ведомый шкив приспособления диаметром 135 мм крепится по шпонке и фиксируется в осевом направлении разрезной гайкой. Трехручьевые шкивы для ремня сечения А изготовлены из серого чугуна и сбалансированы по методике источника [25]. Для заданных в п. 4.1 значений скорости резания и диаметра резцовой головки, определяем необходимую частоту вращения шпинделя устройства. Отношение частот вращений ведущего и ведомого шкивов есть передаточное отношение привода, по которому определяем диаметр первого. Результаты расчетов сводим в таблицу 4.3.
Измерительная и регистрирующая аппаратура Для измерения шероховатости обработанной поверхности используем двойной микроскоп МИС-П. Прибор предназначен для измерения шерохова тости i?z=80-320 мкм поверхности профильным методом. Прибор одновре менно преобразует весь профиль исследуемой поверхности, давая "световое сечение" поверхности. Прибор имеет четыре комплекта спаренных объекти вов, обеспечивающих увеличение от 90х до 500х при апертурах от 0,13 до 0,5 и поле зрения от 0,3 до 2 мм. Двойной микроскоп состоит из осветительного и визуального тубусов, расположенных под углом 90 друг к другу и под углом 45 к исследуемой поверхности. Свет от нити накала лампочки проходит защитное стекло
