Методи формоутворення поверхонь деталей машин

Деталь — це елемент, що є складовою частиною машини або її вузла. Просторова форма деталі обмежується геометричними поверхнями. Наскільки б не була складна форма деталі, її завжди можна представити у вигляді окремих геометричних поверхонь, з яких найбільш часто зустрічаються плоскі, лінійчаті, кругові циліндричні й конічні, кульові, торові й гелікоїдні (гвинтові) поверхні (рис. 2.3).

Будь-яку поверхню розглядають як сукупність послідовних положень (слідів) однієї виробляючої лінії, яка називається утворюючою (1), що рухається по іншій виробляючій лінії, яка називається напрямною (2, 2' і 2").

Для отримання плоскої поверхні (рис. 2.3, а) необхідно утворюючу пряму лінію 1 переміщати по напрямній прямій 2. Для утворення циліндричної поверхні (рис. 2.3, в) треба утворюючу пряму лінію 1 переміщати по напрямній лінії — окружності 2 і т.д.

Плоскі, лінійчаті й циліндричні поверхні є оборотними, так як для їхнього відтворення утворюючі й напрямні лінії можна міняти ролями. Крім оборотних поверхонь, є необоротні, наприклад гелікоїдна, торова, кульова й конічна поверхні. Конічну поверхню (рис. 2.3, г) одержують при переміщенні одного кінця прямої твірної лінії 1 по напрямній лінії 2 — окружності основи конуса, а другий кінець утворюючої прямої лінії 1 повинен бути нерухомим.

Рис. 2.3. Види поверхонь:

а — плоска; б — лінійчата; в — циліндрична; г — конічна;

д — кульова, е — торова; ж — гелікоїдна

У реальних умовах утворення поверхонь деталей на металорізальних верстатах утворюючі й напрямні лінії в більшості випадків є уявними. При обробці вони відтворюються комбінацією погоджених між собою рухів заготовки та інструменту. Рухи різання і є формотворчими рухами, так як вони відтворюють у часі утворюючі й напрямні лінії. Формотворчих рухів може бути один або кілька.

Існуючі методи формоутворення поверхонь розглянемо на конкретних прикладах обробки різанням.

Утворення поверхонь за методом копіювання полягає в тому, що форма ріжучого леза інструмента є твірною лінією 1, що збігається за формою з твірною лінією поверхні (рис. 2.4, а) або яка має форму, зворотну їй (рис. 2.4, б). Напрямна лінія 2 відтворюється обертанням заготовки (рис. 2.4, а) або поступальним рухом інструмента (рис. 2.4, б), які і є формотворчими. Другий рух, який спрямований перпендикулярно оброблюваній поверхні, необхідно для отримання певного розміру поверхні. Цей метод використовують при обробці фасонних поверхонь на металорізальних верстатах.

Утворення поверхонь за методом слідів полягає в тому, що твірна лінія 1 є траєкторією руху точки (вершини) ріжучого леза інструмента, а напрямна лінія 2 — траєкторією руху точок заготовки (рис. 2.4, в). У цьому випадку обидва рухи різання ( і ) є формотворчими. Цей метод формоутворення поверхонь розповсюджений найбільш широко.

Утворення поверхонь за методом дотику полягає в тому, що напрямною лінією 2 є дотична до ряду геометричних допоміжних ліній, що є траєкторіями руху точок різального інструменту. Твірною лінією 1 є ріжуче лезо інструмента (рис. 2.4, г), а формотворчим рухом – подача .

Утворення поверхонь за методом обкатування (огинання) полягає в тому, що твірна лінія 1 (рис. 2.4, д) є кривою ряду, що огинає послідовні положення ріжучого леза інструмента в результаті двох погоджених відносних рухів заготовки та інструмента ( і ). Напрямна лінія 2 утворюється поступальним рухом інструмента.

Рис. 2.4. Схеми методів формоутворення поверхонь

На металорізальних верстатах залежно від виду оброблюваної поверхні використовують різні методи їхнього формоутворення.