2. Методы формообразования поверхностей деталей приборов резанием

Деталь – это элемент, являющийся составной частью прибора или его узла¹. Пространственная форма детали ограничивается геометрическими поверхностями. Как бы ни была сложна форма детали, ее всегда можно представить в виде отдельных геометрических поверхностей, из которых наиболее часто встречаются плоские, линейчатые, круговые, цилиндрические и конические, шаровые, торовые и геликоидные (винтовые) поверхности (рис. 2).

Любую поверхность рассматривают как совокупность последовательных положений (следов) одной из производящей линии, называемой образующей(1), движущейся по другой производящей линии, называемойнаправляющей(2,и).

Для получения плоской поверхности (рис. 2, а) необходимо образующую прямую линию 1 перемещать по направляющей прямой 2. Для образования цилиндрической поверхности (рис. 2, в) следует образующую прямую линию 1 перемещать по направляющей линии – окружности 2 и т.д.

Плоские, линейчатые и цилиндрические поверхности являются обратимыми, так как для их воспроизведения образующие и направляющие линии можно менять ролями. Кроме обратимых поверхностей, есть необратимые, например геликоидная, торовая, шаровая и коническая поверхности. Коническая поверхность (рис. 2, г) получают при перемещении одного конца прямой образующей линии 1 по направляющей линии 2 – окружности основания конуса, а второй конец образующей прямой линии 1 должен быть неподвижным.

Рис. 2. Виды поверхностей: а-плоская, б-линейчатая, в - цилиндрическая, г - коническая, д- сферическая, е - торовая, ж - геликоидная; 1-образующая, 2-направляющая.

В реальных условиях образования поверхностей деталей на металлорежущих станках образующие и направляющие линии в большинстве случаев являются воображаемыми. При обработке они воспроизводятся комбинацией согласованных между собой движений заготовки и инструмента. Движения резания и являются формообразующими движениями, так как они воспроизводят во времени образующие и направляющие линии. Формообразующих движений может быть одно или несколько.

Существующие методы формообразования поверхностей рассмотрим на конкретных примерах обработки резанием.

Образование поверхностей по методу копированиязаключается в том, что форма режущего лезвия инструмента является образующей линией 1, совпадающей по форме с образующей линией поверхности (рис. 3, а) или имеющей форму, обратную ей (рис. 3, б). Направляющая линия 2 воспроизводится вращением заготовки (рис. 3, а) или поступательным движением инструмента (рис. 3, б), которые и являются формообразующими. Второе движение, направленное перпендикулярно обрабатываемой поверхности, необходимо для получения определенного размера поверхности. Этот метод используют при обработке фасонных поверхностей на металлорежущих станках.

Рис. 3. Схемы методов формообразования поверхности.

Образование поверхностей по методу следовсостоит в том, что образующая линия 1 является траекторией движения точки (вершины) режущего лезвия инструмента, а направляющая линия 2 – траекторией движения точек заготовки (рис. 3, в). В этом случае оба движения резания (VиS_пр) являются формообразующими. Этот метод формообразования поверхностей распространен наиболее широко.

Образование поверхностей по методу касаниязаключается в том, что направляющей линией 2 служит касательная к ряду геометрических вспомогательных линий, являющихся траекториями движения точек режущего инструмента. Образующей линией 1 служит режущее лезвие инструмента (рис. 3, г), а формообразующим движением – подачаS_пр.

Образование поверхностей по методу обкатки(огибания) состоит в том, что образующая линия 1 (рис. 3, д.) является огибающей кривой ряда последовательных положений режущего лезвия инструмента в результате двух согласованных относительных движений заготовки и инструмента (S₁иS₂). Направляющая линия 2 образуется поступательным движением инструмента.

На металлорежущих станках в зависимости от вида обрабатываемой поверхности используют разные методы их формообразования.