В этой статье представлен простой метод обработки дугообразных канавок большого радиуса, который можно эффективно обрабатывать с помощью фрезы на обычном фрезерном станке или расточном станке, не вкладывая средств в специальные инструменты. И выведена формула расчета угла наклона фрезы, и метод определения теоретической погрешности. Точность обработки может соответствовать требованиям, что очень подходит для единичного и мелкосерийного производства.
1 Преамбула
Конструкция опорной пластины для сборки большого ролика на вращающейся печи серии WD615 показана на рис. 1. Дугообразный паз R510 мм на опорной пластине обычно обрабатывается на строгальном станке после разметки или обрабатывается на вертикально-токарном станке с помощью зажимного инструмента. Первый имеет низкую эффективность обработки и низкую точность; хотя последний имеет высокую эффективность и точность обработки, для него необходимо вкладывать средства в специальные зажимные инструменты, а зажим является проблематичным, а стоимость обработки увеличивается, поэтому он не подходит для штучного производства.
картина
Рис. 1. Структура опорной пластины
После исследований был принят простой метод обработки для реализации обработки с помощью фрезы на обычном фрезерном станке или расточном станке, что повышает эффективность производства, а точность полностью соответствует требованиям использования.
2 Метод обработки дугообразной канавки опорной пластины
Обработка дугообразной канавки опорной пластины показана на рисунке 2. Дуговую канавку можно обработать, наклонив фрезу на угол θ; глубину дуговой канавки можно гарантировать, контролируя расстояние между фрезой и заготовкой. Процесс обработки показан на рисунке 3.
картина
Рисунок 2. Схематическая диаграмма обработки дуговых канавок опорной пластины.
картина
Рисунок 3 Процесс обработки
Принцип анализа: при угле наклона θ {{0}} градусов радиус обрабатываемой дуговой канавки равен радиусу фрезы; когда угол наклона θ составляет 90 градусов, радиус обрабатываемой дуговой канавки бесконечен, что является плоскостью; когда угол наклона θ составляет от 0 до 90 градусов, обработанная дуговая канавка фактически является эллиптической дуговой канавкой, длинная ось которой представляет собой диаметр фрезы, а короткая ось является произведением диаметра фрезы и косинус угла наклона. Если разрешено, его можно аппроксимировать дугообразной канавкой [1].
3 Метод определения угла наклона
В соответствии с простым методом обработки ключ заключается в том, как определить конкретный угол наклона θ диска фрезы. В соответствии с четырехцентровым приближенным методом рисования эллипса, показанным на рис. 4 [2], пусть большая полуось эллипса равна а, а малая полуось — b. После несложного математического расчета можно рассчитать большой радиус дуги R эллипса [3]
картина
картина
Рис. 4. Метод рисования эллипса с четырехцентровым приближением
На рис. 2 длинная ось эллипса — диаметр d фрезы, короткая ось — dcosθ. Подставляя в формулу (1), соотношение между d, θ и R можно вывести следующим образом
картина
Для конкретной заготовки известен радиус R дуговой канавки, а также известен диаметр d используемой фрезы, а угол наклона можно рассчитать, подставив в формулу (2). Конечно, процесс расчета очень громоздкий, и формулу расчета можно составить в Excel, чтобы легко вычислить конкретное значение угла наклона θ.
4 Анализ ошибок
Из-за упомянутого выше простого метода обработки поверхность дуги окружности приблизительно заменяется поверхностью дуги эллипса, поэтому необходимо изучить ее теоретическую погрешность.
Самая удаленная от центральной линии точка имеет наибольшую ошибку. Теоретическая ошибка может быть рассчитана путем вычисления значения координат точки по дуге окружности и эллиптической дуге соответственно. Если он находится в пределах допустимого диапазона ошибок, его можно обработать таким образом; если она превышает допустимую погрешность, теоретическую погрешность можно уменьшить за счет увеличения диаметра диска фрезы и уменьшения угла наклона до тех пор, пока он не будет соответствовать требованиям.
Конкретный процесс расчета более сложен, и простой метод заключается в том, чтобы рисовать и измерять непосредственно в САПР, что позволяет быстро и удобно определить значение теоретической ошибки.
Канавка дуги окружности опорной пластины на рис. 1 использует фрезальный диск φ250 мм, а угол наклона, рассчитанный по формуле (2), составляет 76,9353 градуса. Измерение чертежа в САПР, ошибка самого дальнего расстояния от центральной линии составляет всего 0,1064 мм, что соответствует требованиям.
5 Меры предосторожности
Поскольку в этом простом методе обработки используется эллиптическая дуговая канавка, которая приблизительно заменяет круглую дуговую канавку, для обеспечения точности при использовании этого метода следует обратить внимание на следующие моменты.
1) Диаметр выбранной фрезы должен быть больше требуемой ширины дугообразной канавки (т. е. длины хорды) заготовки.
2) Ширина дуговой канавки заготовки должна быть меньше длины хорды B большой дуги эллипса на рисунке 4, а формула расчета значения B следующая
картина
3) Значение теоретической погрешности необходимо определить перед использованием, и этот метод можно использовать только при соблюдении требований к точности заготовки.
6. Заключение
В этой статье представлен простой метод обработки дуговых канавок большого радиуса на обычных фрезерных или расточных станках. Контролируя угол наклона диска фрезы, приближенную обработку дуговых канавок реализуют с помощью эллиптических дуговых поверхностей, и делают следующие выводы.
1) Использование простого метода обработки дуговых канавок большого радиуса, отвечающих требованиям точности, может повысить эффективность производства и снизить производственные затраты.
2) Для обработки дуговых канавок большого радиуса, не требующих высокой точности, можно регулировать разные углы наклона для обработки дуговых канавок с различным радиусом при условии, что диаметр фрезы остается неизменным, тем самым снижая запас инструмента Характеристики. объема, снижая себестоимость продукции.
3) Простой метод обработки особенно подходит для единичного и мелкосерийного производства.
Обзоры экспертов
В статье представлена простая методика обработки дуговых канавок большого радиуса на обычных фрезерных или расточных станках, выведена формула расчета угла наклона диска фрезы, а также методика определения теоретической погрешности. Идеально подходит для штучного, мелкосерийного производства.
Содержание статьи имеет определенную степень технического наследования и технологических инноваций. Этот метод прост, экономичен и практичен и полностью использует преимущества обычных станков и традиционной обработки. Сокращение затрат на инструмент и повышение эффективности производства.
