In diesem Artikel wird eine einfache Bearbeitungsmethode für Bogennuten mit großem Radius vorgestellt, die mit einem Fräser auf einer gewöhnlichen Fräsmaschine oder Bohrmaschine effizient bearbeitet werden kann, ohne in Spezialwerkzeuge zu investieren. Und leitete die Berechnungsformel des Neigungswinkels des Fräsers und die Bestimmungsmethode des theoretischen Fehlers ab. Die Verarbeitungsgenauigkeit kann den Anforderungen gerecht werden, was sich sehr gut für die Einzelstück- und Kleinserienfertigung eignet.
1 Präambel
Die Struktur der Trägerplatte für die Montage der großen Walze am Drehrohrofen der Serie WD615 ist in Abbildung 1 dargestellt. Die R510-mm-Bogennut auf der Trägerplatte wird normalerweise nach dem Ritzen auf einer Hobelmaschine oder auf einer vertikalen Drehmaschine mit einem Spannwerkzeug bearbeitet. Ersteres weist eine geringe Verarbeitungseffizienz und geringe Präzision auf; Letzteres weist zwar eine hohe Bearbeitungseffizienz und -präzision auf, erfordert jedoch Investitionen in spezielle Spannwerkzeuge, das Spannen ist mühsam und die Bearbeitungskosten steigen, sodass es nicht für die Einzelstückfertigung geeignet ist.
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Abbildung 1 Trägerplattenstruktur
Nach der Forschung wird eine einfache Bearbeitungsmethode übernommen, um die Bearbeitung mit der Frässcheibe auf einer gewöhnlichen Fräsmaschine oder Bohrmaschine zu realisieren, was die Produktionseffizienz verbessert und die Präzision vollständig den Anforderungen der Verwendung entspricht.
2 Bearbeitungsverfahren für die Bogennut der Trägerplatte
Die Bogennutbearbeitung der Trägerplatte ist in Abbildung 2 dargestellt. Die Bogennut kann durch Neigen des Fräsers in einem Winkel θ bearbeitet werden; Die Tiefe der Bogennut kann durch die Steuerung des Abstands zwischen Fräser und Werkstück gewährleistet werden. Der Verarbeitungsprozess ist in Abbildung 3 dargestellt.
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Abbildung 2 Schematische Darstellung der Bogennutbearbeitung der Trägerplatte
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Abbildung 3 Verarbeitungsprozess
Prinzipanalyse: Wenn der Neigungswinkel θ {{0}} Grad beträgt, ist der Radius der bearbeiteten Bogennut der Radius des Fräsers; Wenn der Neigungswinkel θ 90 Grad beträgt, ist der Radius der bearbeiteten Bogennut unendlich, was einer Ebene entspricht; Wenn der Neigungswinkel θ zwischen 0 Grad und 90 Grad liegt, handelt es sich bei der bearbeiteten Bogennut tatsächlich um eine elliptische Bogennut, deren lange Achse der Durchmesser des Fräsers und deren kurze Achse das Produkt aus dem Durchmesser des Fräsers und ist der Kosinus des Neigungswinkels. Wenn es zulässig ist, kann es als Bogenrille angenähert werden [1].
3 Bestimmungsmethode des Neigungswinkels
Bei der einfachen Bearbeitungsmethode kommt es darauf an, den spezifischen Neigungswinkel θ der Frässcheibe zu bestimmen. Gemäß der in Abbildung 4 [2] dargestellten Vier-Zentren-Annäherungszeichnungsmethode für Ellipsen sei die große Halbachse der Ellipse a und die kleine Halbachse b. Nach einer einfachen mathematischen Berechnung kann der große Bogenradius R der Ellipse berechnet werden [3]
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Abbildung 4 Vier-Zentren-Approximations-Ellipsen-Zeichnungsmethode
In Abb. 2 ist die lange Achse der Ellipse der Durchmesser d des Fräsers und die kurze Achse dcosθ. Durch Einsetzen in Formel (1) kann die Beziehung zwischen d, θ und R wie folgt abgeleitet werden
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Für ein bestimmtes Werkstück ist der Radius R der Bogennut bekannt, und der Durchmesser d des verwendeten Fräsers ist ebenfalls bekannt, und der Neigungswinkel kann durch Einsetzen in Formel (2) berechnet werden. Natürlich ist der Berechnungsprozess sehr umständlich und eine Berechnungsformel kann in Excel erstellt werden, um den spezifischen Wert des Neigungswinkels θ einfach zu berechnen.
4 Fehleranalyse
Aufgrund der oben erwähnten einfachen Verarbeitungsmethode wird die kreisförmige Bogenoberfläche ungefähr durch die elliptische Bogenoberfläche ersetzt, sodass der theoretische Fehler untersucht werden muss.
Der Punkt, der am weitesten von der Mittellinie entfernt ist, weist den größten Fehler auf. Der theoretische Fehler kann berechnet werden, indem der Koordinatenwert des Punktes entsprechend dem Kreisbogen bzw. dem Ellipsenbogen berechnet wird. Liegt es innerhalb des zulässigen Fehlerbereichs, kann es auf diese Weise verarbeitet werden; Wenn er den zulässigen Fehler überschreitet, kann der theoretische Fehler verringert werden, indem der Durchmesser der Frässcheibe vergrößert und der Neigungswinkel verringert wird, bis er den Anforderungen entspricht.
Der spezifische Berechnungsprozess ist komplizierter und die einfache Methode besteht darin, direkt im CAD zu zeichnen und zu messen, wodurch der theoretische Fehlerwert schnell und bequem ermittelt werden kann.
Die kreisförmige Bogennut der Trägerplatte in Abb. 1 übernimmt die Frässcheibe mit einem Durchmesser von 25 0 mm, und der nach Formel (2) berechnete Neigungswinkel beträgt 76,9353 Grad. Zeichnungsmessung im CAD, der Fehler des weitesten Abstands von der Mittellinie beträgt nur 0,1064 mm, was den Anforderungen entspricht.
5 Vorsichtsmaßnahmen
Da bei dieser einfachen Bearbeitungsmethode eine elliptische Bogennut verwendet wird, um die Kreisbogennut annähernd zu ersetzen, sollten bei der Verwendung dieser Methode die folgenden Punkte beachtet werden, um die Genauigkeit sicherzustellen.
1) Der Durchmesser des ausgewählten Fräsers muss größer sein als die erforderliche Bogennutbreite (dh Sehnenlänge) des Werkstücks.
2) Die Breite der Bogennut des Werkstücks muss kleiner sein als die Sehnenlänge B des großen Bogens der Ellipse in Abbildung 4, und die Berechnungsformel für den Wert von B lautet wie folgt
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3) Der theoretische Fehlerwert muss vor der Verwendung ermittelt werden. Diese Methode kann nur angewendet werden, wenn die Genauigkeitsanforderungen des Werkstücks erfüllt sind.
6 Fazit
In diesem Artikel wird eine einfache Methode zur Bearbeitung von Bogennuten mit großem Radius auf gewöhnlichen Fräsmaschinen oder Bohrmaschinen vorgestellt. Durch die Steuerung des Neigungswinkels der Frässcheibe wird die ungefähre Bearbeitung von Bogennuten unter Verwendung elliptischer Bogenflächen realisiert, und es werden die folgenden Schlussfolgerungen gezogen.
1) Durch die Verwendung einer einfachen Bearbeitungsmethode zur Bearbeitung von Bogennuten mit großem Radius, die den Präzisionsanforderungen entsprechen, kann die Produktionseffizienz verbessert und die Produktionskosten gesenkt werden.
2) Für die Bearbeitung von Bogennuten mit großem Radius, die keine hohe Präzision erfordern, können unterschiedliche Neigungswinkel eingestellt werden, um Bogennuten mit verschiedenen Radien unter der Bedingung zu bearbeiten, dass der Durchmesser des Fräsers unverändert bleibt, wodurch die Werkzeugreserve verringert wird Spezifikationen. Volumen, wodurch die Produktionskosten gesenkt werden.
3) Die einfache Verarbeitungsmethode eignet sich besonders für die Einzelstück- und Kleinserienfertigung.
Expertenbewertungen
Der Artikel stellt eine einfache Methode zur Bearbeitung von Bogennuten mit großem Radius auf gewöhnlichen Fräsmaschinen oder Bohrmaschinen vor und leitet die Berechnungsformel für den Neigungswinkel der Frässcheibe sowie die Bestimmungsmethode für den theoretischen Fehler ab. Ideal für die Einzelstück- und Kleinserienfertigung.
Der Inhalt des Artikels weist ein gewisses Maß an technischem Erbe und technologischer Innovation auf. Die Methode ist einfach, wirtschaftlich und praktisch und nutzt die Vorteile gewöhnlicher Werkzeugmaschinen und traditioneller Bearbeitung voll aus. Reduzieren Sie Werkzeugkosten und verbessern Sie die Produktionseffizienz.
