3 Принцип образования поверхностей и методы получения их производящих линий

Реальные поверхности, образованные на твердом теле любым техноло­гическим способом обработки материала (отливкой, прессованием, реза­нием, металлизацией и т. д.), имеют один общий для всех признак, состоя­щий в том, что всякая реальная поверхность является некоторым прибли­жением к соответствующей геометрической (воображаемой «идеальной») поверхности. Следовательно, технологическая операция изготовления реальной поверхности уже содержит в себе процесс образования соот­ветствующей ей геометрической поверхности, иначе говоря, содержит в себе процесс геометрического образования реальной поверхности. Под геометрической поверхностью обычно понимают след при дви­жении одной производящей геометрической линии, называемой образую­щей линией, по другой производящей геометрической линии — направ­ляющей. Под следом понимается образуемая поверхность как непрерыв­ное множество последовательных геометрических положений движущейся образующей линии. Следовательно, для образования любой геометрической поверхности нужны две геометрические производящие линии и их относительное движение.

Реальные поверхности на металле или на другом материале можно образовать с помощью вспомогательных тел, имеющих вспомогательные реальные поверхности, линии и точки, которые в дальнейшем будем условно называть вспомогательными материальными элементами в отличие от воображаемых, реально не существующих, называемых, также условно, геометрическими элементами. Этими реальными вспомогатель­ными элементами и создаются при их движении геометрические производя­щие линии, а следовательно, и поверхности.

Относительные движения геометрических линий при образовании поверхностей являются движениями формообразования.

Следовательно, образование поверхности сводится прежде всего к образованию геометрических производящих линий, при относительных формообразующих движениях которых и создается поверхность.

Для образования поверхности на токарно-затыловочном станке модели 1811 необходимы две производящие линии (направляющая и образующая), каждая из которых может быть получена либо методом копирования, либо методом следа.

Например, при затыловании дисковых фрез (рисунок 3.1) на токарно-затыловочном станке широким резцом, образующая линия 1 получается копированием кромки инструмента и одновременного вращения заготовки – метод копирования, а направляющая линия 2 (архимедова спираль) представляет собой след оставленный резцом при поперечной подаче инструмента в радиальном направлении относительно оси заготовки, и вращении фрезы – метод следа. В результате поверхность получается методом копирования и следа, при движении формообразования Ф_υ(В₁П₂).

Рисунок 3.1 – Затылование дисковой фрезы

1 – образующая

2 – направляющая

При затыловании цилиндрических прямозубых фрез проходным резцом (рисунок 3.2). Образующая линия 1 получается при вращении заготовки, непрерывно повторяющимся возвратно-поступательным движении инструмента в поперечном направлении и касания фрезы вершиной резца, который оставляет след на поверхности заготовки в виде спирали архимеда, т.е. образующая линия получается методом следа. Направляющая линия 2 получается при равномерном продольном перемещении инструмента параллельно оси заготовки. Резец оставляет след на заготовки в виде прямой линии. Таким образом задняя поверхность зуба цилиндрических прямозубых фрез образуется методом следа и следа (двойного следа), при движении формообразования Ф_υ(В₁П₂) и Ф_s(П₃).

Рисунок 3.2 – Затылование цилиндрической прямозубой фрезы

1 – образующая

2 – направляющая

При затыловании червячных фрез с винтовыми канавками (рисунок 3.3) фасонным резцом образующая производящая линия 1 (профиль зуба фрезы) получается копированием профиля резца и вращения заготовки закрепленной в шпинделе станка, а направляющая линия 2 при сообщении резцу движения продольной подачи и касания вершиной инструмента заготовки, в результате чего образуется след на поверхности заготовки в виде винтовой линии. Следовательно задняя поверхность зуба образуется методом копирования и следа, где образующая линия получается методом копирования, а направляющая методом следа, при движении формообразования Ф_υ(В₁П₂) и Ф_s(П₃В₄).

Рисунок 3.3 – Затылование червячных фрез с винтовыми канавками

1 – образующая

2 – направляющая

Метод следа — образуемая производящая линия представляет собой след, оставляемый одной точкой режущей кромки инструмента без отрыва ее от заготовки. По характеру оно может быть простым вращательным Ф(В1), если образуемая производящая линия представляет собой дугу окружности или окружность, простым поступательным Ф(П1), если образуемая производящая линия — прямая, и сложным, если для образования производящей линии требуется два и более строго согласованных между собой движения.

Метод копирования реализуется в том случае, если форма и протяженность режущей кромки инструмента совпадают с формой и протяженностью образуемой производящей линии. При этом производящая линия получается как копия (отпечаток) режущей кромки инструмента без движения формообразования.