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 2утворюється поступальним рухом інструмента.

Рис. 2.4. Схеми методів формоутворення поверхонь

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