Особенности кинематического анализа циклоидальных схем обработки некруглых профилей

УДК 621.941.1

Особенности кинематического анализа

циклоидальных схем обработки некруглых профилей

МГТУ им. Н.Э. Баумана, Москва, 105005, Россия

Выполнен анализ особенностей формообразования некруглых профилей, описанных

циклоидальными кривыми и их эквидистантами. Проведены исследования для схе-

мы обработки многогранной детали эксцентричной круглой фрезой. Применен

метод получения многогранного профиля обкаткой образующих окружностей,

связанных с заготовкой и фрезой. Исследование параметров схемы и относитель-

ных траекторий движения резца выполнено с использованием единой математи-

ческой формы выражения циклоидальных траекторий в виде параметрических

уравнений. Показано влияние на форму грани параметров станка, инструмента и

отношения угловых скоростей абсолютных движений. Для иллюстрации опреде-

лены параметры схемы обработки эксцентричной фрезой, обеспечивающие пря-

молинейность граней изделия. При исследовании формы изделия рассмотрены

траектории центра фрезы. Выявлено влияние изменения сечения срезаемого слоя и

кинематических углов резания на закономерности изменения силовых параметров

процесса обработки. С помощью современных информационных технологий по-

строены схемы срезания припуска. Приведены особенности прохождения отдель-

ных относительных траекторий вершин фрезы через припуск. Даны рекомендации

по применению результатов исследования.

Ключевые слова:

кинематический анализ, формообразование, некруглый профиль,

циклоидальная схема обработки, углы резания, схема срезания припуска, кинема-

тическая погрешность.

Прогресс в механической обработке происходит путем расширения

области применения известных прогрессивных технологических мето-

дов, разработки новых технологических процессов, повышения степени

автоматизации оборудования, а также путем применения станков, обес-

печивающих концентрацию обработки, повышение ее точности, интен-

сификацию режимов резания благодаря внедрению новых инструмен-

тов и т. п. Для поиска и прогнозирования новых методов, способов и

средств обработки рекомендуется использовать системный подход [1].

Для реализации некоторых направлений могут быть применены

циклоидальные схемы обработки (ЦСО), в которых используются

относительные циклоидальные траектории режущих кромок инстру-

мента [2]. В основе ЦСО лежит сочетание двух вращательных или

вращательного и поступательного движений, которые сообщают за-

готовке и инструменту либо только заготовке или инструменту.

В технической литературе широко освещены такие способы об-

работки некруглых профилей, как точение, фрезерование, долбление