Makalah ini memperkenalkan metode pemesinan sederhana untuk alur busur radius besar, yang dapat diproses secara efisien dengan menggunakan pemotong penggilingan pada mesin penggilingan biasa atau mesin bor tanpa berinvestasi pada perkakas khusus. Dan menyimpulkan rumus perhitungan sudut kemiringan pemotong frais, dan metode penentuan kesalahan teoritis. Keakuratan pemrosesan dapat memenuhi persyaratan, yang sangat cocok untuk produksi satu bagian dan batch kecil.
1 Pembukaan
Struktur backing plate untuk perakitan roller besar pada rotary kiln seri WD615 ditunjukkan pada Gambar 1. Alur busur R510mm pada backing plate biasanya diproses pada planer setelah pemotongan, atau diproses pada mesin bubut vertikal dengan alat penjepit. Yang pertama memiliki efisiensi pemrosesan yang rendah dan presisi yang rendah; meskipun yang terakhir memiliki efisiensi dan presisi pemrosesan yang tinggi, ia perlu berinvestasi dalam perkakas penjepit khusus, dan penjepitan merepotkan dan biaya pemrosesan meningkat, sehingga tidak cocok untuk produksi satu bagian.
gambar
Gambar 1 Struktur backing plate
Setelah penelitian, metode pemrosesan sederhana diadopsi untuk mewujudkan pemrosesan dengan cakram pemotong penggilingan pada mesin penggilingan biasa atau mesin bor, yang meningkatkan efisiensi produksi, dan presisi sepenuhnya memenuhi persyaratan penggunaan.
2 Metode pemesinan backing plate arc groove
Pengolahan arc groove pada backing plate ditunjukkan pada Gambar 2. Arc groove dapat diproses dengan memiringkan milling cutter pada sudut θ; kedalaman alur busur dapat dijamin dengan mengontrol jarak antara pemotong frais dan benda kerja. Proses pengolahan ditunjukkan pada Gambar 3.
gambar
Gambar 2 Diagram skematik pengolahan alur busur backing plate
gambar
Gambar 3 Proses pengolahan
Analisis prinsip: ketika sudut kemiringan θ adalah {{0}} derajat , jari-jari alur busur yang diproses adalah jari-jari pemotong frais; ketika sudut kemiringan θ adalah 90 derajat , jari-jari alur busur yang diproses tidak terbatas, yang merupakan bidang; ketika kemiringan Ketika sudut θ adalah antara 0 derajat dan 90 derajat, alur busur yang diproses sebenarnya adalah alur busur elips yang sumbu panjangnya adalah diameter pemotong frais dan sumbu pendeknya adalah produk dari diameter pemotong frais dan kosinus sudut kemiringan. Jika diperbolehkan, dapat didekati sebagai alur busur [1].
3 Metode penentuan sudut kemiringan
Menurut metode pemrosesan yang sederhana, kuncinya adalah bagaimana menentukan sudut kemiringan tertentu θ dari cakram pemotong frais. Menurut metode menggambar elips perkiraan empat pusat yang ditunjukkan pada Gambar 4 [2], misalkan semi-sumbu utama elips adalah a, dan semi-sumbu minor adalah b. Setelah perhitungan matematis sederhana, besar jari-jari busur R elips dapat dihitung [3]
gambar
gambar
Gambar 4 Metode menggambar elips aproksimasi empat pusat
Pada Gambar 2, sumbu panjang elips adalah diameter d pemotong frais, dan sumbu pendeknya adalah dcosθ. Mensubstitusikan ke rumus (1), hubungan antara d, θ, dan R dapat disimpulkan sebagai berikut
gambar
Untuk benda kerja tertentu, jari-jari R dari alur busur diketahui, dan diameter d dari pemotong frais yang digunakan juga diketahui, dan sudut kemiringan dapat dihitung dengan mensubstitusi ke dalam rumus (2). Tentu saja, proses perhitungannya sangat rumit, dan rumus perhitungan dapat disusun di Excel untuk dengan mudah menghitung nilai tertentu dari sudut kemiringan θ.
4 Analisis Kesalahan
Karena metode pemrosesan sederhana yang disebutkan di atas, permukaan busur lingkaran kira-kira digantikan oleh permukaan busur elips, sehingga perlu dipelajari kesalahan teoretisnya.
Titik terjauh dari garis tengah memiliki kesalahan terbesar. Kesalahan teoritis dapat dihitung dengan menghitung nilai koordinat titik menurut busur lingkaran dan busur elips masing-masing. Jika berada dalam rentang kesalahan yang diperbolehkan, dapat diproses dengan cara ini; jika melebihi Untuk memenuhi kesalahan yang diijinkan, kesalahan teoritis dapat dikurangi dengan meningkatkan diameter cakram pemotong frais dan mengurangi sudut kemiringan hingga memenuhi persyaratan.
Proses perhitungan spesifik lebih rumit, dan metode sederhananya adalah menggambar dan mengukur langsung dalam CAD, yang dapat dengan cepat dan mudah menentukan nilai kesalahan teoretis.
Alur busur lingkaran pelat pendukung pada Gambar. 1 mengadopsi cakram pemotong frais φ250mm, dan sudut kemiringan yang dihitung menurut rumus (2) adalah 76,9353 derajat . Pengukuran gambar dalam CAD, kesalahan jarak terjauh dari garis tengah hanya 0,1064mm, yang memenuhi persyaratan.
5 Tindakan pencegahan
Karena metode pemrosesan sederhana ini menggunakan alur busur elips untuk kira-kira menggantikan alur busur lingkaran, untuk memastikan keakuratannya, hal-hal berikut harus diperhatikan saat menggunakan metode ini.
1) Diameter pemotong frais yang dipilih harus lebih besar dari lebar alur busur yang diperlukan (yaitu, panjang chord) benda kerja.
2) Lebar alur busur benda kerja harus lebih kecil dari panjang busur B busur besar elips pada Gambar 4, dan rumus perhitungan nilai B adalah sebagai berikut
gambar
3) Nilai kesalahan teoretis harus ditentukan sebelum digunakan, dan metode ini hanya dapat digunakan jika persyaratan akurasi benda kerja terpenuhi.
6. Kesimpulan
Makalah ini memperkenalkan metode sederhana untuk pemesinan alur busur radius besar pada mesin frais biasa atau mesin bor. Dengan mengontrol sudut kemiringan cakram pemotong frais, pemesinan perkiraan alur busur direalisasikan dengan menggunakan permukaan busur elips, dan kesimpulan berikut ditarik.
1) Menggunakan metode pemrosesan sederhana untuk memproses alur busur radius besar yang memenuhi persyaratan presisi dapat meningkatkan efisiensi produksi dan mengurangi biaya produksi.
2) Untuk pemrosesan alur busur radius besar yang tidak memerlukan presisi tinggi, sudut kemiringan yang berbeda dapat disesuaikan untuk memproses alur busur dengan berbagai jari-jari dengan syarat diameter pemotong frais tetap tidak berubah, sehingga mengurangi cadangan alat spesifikasi. volume, mengurangi biaya produksi.
3) Metode pemrosesan sederhana sangat cocok untuk produksi satu bagian dan batch kecil.
Ulasan Pakar
Artikel ini memperkenalkan metode sederhana untuk pemesinan alur busur radius besar pada mesin frais biasa atau mesin bor, dan menyimpulkan rumus perhitungan sudut kemiringan cakram pemotong frais, serta metode penentuan kesalahan teoretis. Ideal untuk satu bagian, produksi batch kecil.
Isi artikel memiliki tingkat pewarisan teknis dan inovasi teknologi tertentu. Metodenya sederhana, ekonomis dan praktis, serta memanfaatkan sepenuhnya keunggulan peralatan mesin biasa dan pemrosesan tradisional. Mengurangi biaya alat dan meningkatkan efisiensi produksi.
