วิธีการตัดเฉือนอย่างง่ายของร่องโค้งรัศมีขนาดใหญ่

เอกสารนี้แนะนำวิธีการตัดเฉือนอย่างง่ายสำหรับร่องอาร์ครัศมีขนาดใหญ่ ซึ่งสามารถประมวลผลได้อย่างมีประสิทธิภาพโดยใช้หัวกัดบนเครื่องกัดธรรมดาหรือเครื่องคว้านโดยไม่ต้องลงทุนในเครื่องมือพิเศษ และอนุมานสูตรการคำนวณมุมเอียงของหัวกัดและวิธีการกำหนดข้อผิดพลาดทางทฤษฎี ความแม่นยำในการประมวลผลสามารถตอบสนองความต้องการซึ่งเหมาะสำหรับการผลิตชิ้นเดียวและชุดเล็ก ๆ

1 คำนำ

โครงสร้างแผ่นรองหลังสำหรับการประกอบลูกกลิ้งขนาดใหญ่บนเตาเผาแบบหมุนซีรีส์ WD615 แสดงอยู่ในรูปที่ 1 ร่องโค้ง R510 มม. บนแผ่นรองหลังมักจะถูกแปรรูปบนกบหลังจากเขียนแบบ Scribing หรือแปรรูปบนเครื่องกลึงแนวตั้งด้วยเครื่องมือจับยึด อดีตมีประสิทธิภาพการประมวลผลต่ำและความแม่นยำต่ำ แม้ว่าวิธีหลังจะมีประสิทธิภาพและความแม่นยำในการประมวลผลสูง แต่ก็จำเป็นต้องลงทุนในเครื่องมือจับยึดแบบพิเศษ และการหนีบนั้นลำบากและต้นทุนการประมวลผลก็เพิ่มขึ้น ดังนั้นจึงไม่เหมาะสำหรับการผลิตแบบชิ้นเดียว

รูปภาพ
รูปที่ 1 โครงสร้างแผ่นรองหลัง

หลังจากการวิจัย มีการนำวิธีการประมวลผลอย่างง่ายมาใช้เพื่อให้เกิดการประมวลผลด้วยแผ่นดิสก์หัวกัดบนเครื่องกัดธรรมดาหรือเครื่องคว้าน ซึ่งช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพการผลิต และความแม่นยำตรงตามข้อกำหนดการใช้งานอย่างเต็มที่

2 วิธีการตัดเฉือนของร่องส่วนโค้งของแผ่นรองรับ

การประมวลผลร่องส่วนโค้งของแผ่นรองด้านหลังแสดงในรูปที่ 2 ร่องส่วนโค้งสามารถดำเนินการได้โดยการเอียงหัวกัดที่มุม θ; สามารถรับประกันความลึกของร่องส่วนโค้งได้โดยการควบคุมระยะห่างระหว่างหัวกัดกับชิ้นงาน ขั้นตอนการประมวลผลแสดงในรูปที่ 3

รูปภาพ
รูปที่ 2 แผนผังของการประมวลผลร่องอาร์คของแผ่นรองหลัง

รูปภาพ
รูปที่ 3 ขั้นตอนการประมวลผล

การวิเคราะห์หลักการ: เมื่อมุมเอียง θ คือ {{0}} องศา รัศมีของร่องส่วนโค้งที่ผ่านการประมวลผลคือรัศมีของหัวกัด เมื่อมุมเอียง θ เท่ากับ 90 องศา รัศมีของร่องส่วนโค้งที่ผ่านการประมวลผลจะไม่มีที่สิ้นสุด ซึ่งเป็นระนาบ เมื่อมุมเอียง เมื่อมุม θ อยู่ระหว่าง 0 องศาถึง 90 องศา ร่องส่วนโค้งที่ผ่านการประมวลผลนั้นแท้จริงแล้วคือร่องส่วนโค้งรูปวงรีที่มีแกนยาวเป็นเส้นผ่านศูนย์กลางของหัวกัด และแกนสั้นเป็นผลคูณของเส้นผ่านศูนย์กลางของหัวกัดและ โคไซน์ของมุมเอียง หากอนุญาต สามารถประมาณเป็นร่องส่วนโค้งได้ [1]

3 วิธีการกำหนดมุมเอียง

ตามวิธีการประมวลผลอย่างง่าย กุญแจสำคัญคือวิธีกำหนดมุมเอียงเฉพาะ θ ของจานหัวกัด ตามวิธีการวาดวงรีโดยประมาณสี่ศูนย์ที่แสดงในรูปที่ 4 [2] ให้กึ่งแกนหลักของวงรีเป็น a และกึ่งแกนรองเป็น b หลังจากการคำนวณทางคณิตศาสตร์อย่างง่ายแล้ว สามารถคำนวณรัศมีส่วนโค้งขนาดใหญ่ R ของวงรีได้ [3]

รูปภาพ

รูปภาพ
รูปที่ 4 วิธีการวาดวงรีประมาณสี่ศูนย์

ในรูปที่ 2 แกนยาวของวงรีคือเส้นผ่านศูนย์กลาง d ของหัวกัด และแกนสั้นคือdcosθ เมื่อแทนที่ด้วยสูตร (1) ความสัมพันธ์ระหว่าง d, θ และ R สามารถอนุมานได้ดังนี้

รูปภาพ

สำหรับชิ้นงานที่เฉพาะเจาะจง จะทราบรัศมี R ของร่องส่วนโค้ง และทราบขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง d ของหัวกัดที่ใช้ และสามารถคำนวณมุมเอียงได้โดยการแทนค่าลงในสูตร (2) แน่นอนว่าขั้นตอนการคำนวณยุ่งยากมาก และสามารถรวบรวมสูตรการคำนวณใน Excel เพื่อคำนวณค่าเฉพาะของมุมเอียง θ ได้อย่างง่ายดาย

4 การวิเคราะห์ข้อผิดพลาด

เนื่องจากวิธีการประมวลผลอย่างง่ายที่กล่าวถึงข้างต้น พื้นผิวส่วนโค้งแบบวงกลมจึงถูกแทนที่ด้วยพื้นผิวส่วนโค้งวงรีโดยประมาณ ดังนั้นจึงจำเป็นต้องศึกษาข้อผิดพลาดทางทฤษฎี

จุดที่อยู่ไกลที่สุดจากเส้นกึ่งกลางมีข้อผิดพลาดที่ใหญ่ที่สุด ข้อผิดพลาดทางทฤษฎีสามารถคำนวณได้โดยการคำนวณค่าพิกัดของจุดตามส่วนโค้งวงกลมและส่วนโค้งวงรีตามลำดับ หากอยู่ในช่วงข้อผิดพลาดที่อนุญาต ก็สามารถดำเนินการด้วยวิธีนี้ หากเกินเพื่อให้ตรงกับข้อผิดพลาดที่อนุญาต ข้อผิดพลาดทางทฤษฎีสามารถลดลงได้โดยการเพิ่มเส้นผ่านศูนย์กลางของจานหัวกัดและลดมุมเอียงจนกว่าจะเป็นไปตามข้อกำหนด

กระบวนการคำนวณที่เฉพาะเจาะจงมีความซับซ้อนมากขึ้น และวิธีการง่ายๆ คือการวาดและวัดโดยตรงใน CAD ซึ่งสามารถระบุค่าความผิดพลาดทางทฤษฎีได้อย่างรวดเร็วและสะดวก

ร่องโค้งวงกลมของแผ่นรองในรูปที่ 1 ใช้จานกัด φ250มม. และมุมเอียงที่คำนวณตามสูตร (2) คือ 76.9353 องศา การวาดการวัดใน CAD ข้อผิดพลาดของระยะทางที่ไกลที่สุดจากเส้นศูนย์กลางคือ 0.1064 มม. เท่านั้น ซึ่งเป็นไปตามข้อกำหนด

5 ข้อควรระวัง

เนื่องจากวิธีการประมวลผลอย่างง่ายนี้ใช้ร่องส่วนโค้งรูปวงรีเพื่อแทนที่ร่องส่วนโค้งรูปวงกลมโดยประมาณ เพื่อให้มั่นใจในความถูกต้อง จึงควรให้ความสนใจกับประเด็นต่อไปนี้เมื่อใช้วิธีนี้

1) เส้นผ่านศูนย์กลางของหัวกัดที่เลือกจะต้องมีขนาดใหญ่กว่าความกว้างของร่องส่วนโค้งที่ต้องการ (เช่น ความยาวคอร์ด) ของชิ้นงาน

2) ความกว้างของร่องส่วนโค้งของชิ้นงานต้องเล็กกว่าความยาวคอร์ด B ของส่วนโค้งใหญ่ของวงรีในรูปที่ 4 และสูตรการคำนวณสำหรับค่า B มีดังนี้

รูปภาพ

3) ต้องกำหนดค่าความผิดพลาดทางทฤษฎีก่อนใช้งาน และวิธีนี้สามารถใช้ได้เฉพาะเมื่อตรงตามข้อกำหนดด้านความแม่นยำของชิ้นงานเท่านั้น

6 บทสรุป

บทความนี้จะแนะนำวิธีการง่ายๆ สำหรับการกลึงร่องอาร์ครัศมีขนาดใหญ่บนเครื่องกัดทั่วไปหรือเครื่องคว้าน ด้วยการควบคุมมุมเอียงของจานหัวกัด การตัดเฉือนร่องส่วนโค้งโดยประมาณทำได้โดยใช้พื้นผิวส่วนโค้งวงรี และได้ข้อสรุปดังต่อไปนี้

1) การใช้วิธีการประมวลผลอย่างง่ายในการประมวลผลร่องโค้งรัศมีขนาดใหญ่ที่ตรงตามข้อกำหนดด้านความแม่นยำสามารถปรับปรุงประสิทธิภาพการผลิตและลดต้นทุนการผลิตได้

2) สำหรับการประมวลผลของร่องอาร์ครัศมีขนาดใหญ่ที่ไม่ต้องการความแม่นยำสูง มุมเอียงต่างๆ สามารถปรับได้เพื่อประมวลผลร่องอาร์คที่มีรัศมีต่างๆ ภายใต้เงื่อนไขว่าเส้นผ่านศูนย์กลางของหัวกัดยังคงไม่เปลี่ยนแปลง ซึ่งจะช่วยลดปริมาณสำรองของเครื่องมือ ข้อมูลจำเพาะ ปริมาณการลดต้นทุนการผลิต

3) วิธีการประมวลผลอย่างง่ายเหมาะอย่างยิ่งสำหรับการผลิตชิ้นเดียวและชุดเล็ก

บทวิจารณ์จากผู้เชี่ยวชาญ

บทความแนะนำวิธีการง่ายๆ สำหรับการกลึงร่องโค้งรัศมีขนาดใหญ่บนเครื่องกัดทั่วไปหรือเครื่องคว้าน และอนุมานสูตรการคำนวณมุมเอียงของจานหัวกัด ตลอดจนวิธีการระบุข้อผิดพลาดทางทฤษฎี เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการผลิตชิ้นเดียว ชุดเล็กๆ

เนื้อหาของบทความมีการสืบทอดทางเทคนิคและนวัตกรรมทางเทคโนโลยีในระดับหนึ่ง วิธีการนี้ง่าย ประหยัด และใช้งานได้จริง และใช้ข้อได้เปรียบของเครื่องจักรทั่วไปและการประมวลผลแบบดั้งเดิมอย่างเต็มที่ ลดต้นทุนเครื่องมือและปรับปรุงประสิทธิภาพการผลิต