13.2. Сферический блок
При расчете сферического блока используют ряд положений расчета плоского блока, в частности:
принимают те же схемы расположения заготовок в первом (центральному) ряду блока, а именно n1 = 1; n1 = 3; n1 = 4;
для выполнения операций тонкого шлифования и полирования используют станки ШП различных типоразмеров.
П
Рис. 13.2 Изменение нормальной составляющей Рн давления Р в зависимости от угла у раствора блока
оследовательно определяют следующие основные элементы сферического блока.С точки зрения эффективного использования мощности станка ШП желательно, чтобы сферически блоки были равны полусфере. Однако процесс формообразования поверхности заготовок на блоках таких размеров усложняется, поскольку нормальная составляющая Рн усилия Р, с которым обрабатываемая поверхность и инструмент прижаты друг к другу, изменяется по закону Рн = Р∙cos(γбл). С увеличенем значения γбл это значение уменьшается и при γбл = 180° равняется нулю (рис. 13.2). Изнашивание краевой зоны заготовок нижнего ряда будет происходить лишь за счет относительной скорости перемещения блока и инструмента. Исходя из целесообразности выравнивания давления по поверхности блока и тем самым повышения точности формообразования, высоту блока, характеризуемую углом раствора γбл, ограничивают.
Диаметр сферического блока Dсф.бл условно принимают равным двум радиусам обрабатываемой поверхности, т. е. Dсф.бл = 2R. Выбирают типоразмер станка ШП (ШП-50, ШП-100, ШП-200) и сравнивают максимальный диаметр обрабатываемого на нем плоского блока Dпл.бл с диаметром сферического блока Dсф.бл. Если Dсф.бл < 0,9∙Dпл.бл, то угол раствора γбл рассчитывают по формуле:
Если же Dсф.бл > 0,9∙Dпл.бл, то для расчета γбл используют выражение
.
Положение заготовок на блоке определяют два угла: угол θ, характеризующий положение заготовок в сагиттальной плоскости, и угол φ раствора заготовок в меридиональной плоскости.
Определяют углы θ для первого ряда заготовок, устанавливаемых по схемам расположения 1 – 3 – 4:
при n1 = 1 угол θ = 0;
при n1
= 3 угол θ31=arctg
при n1
= 4 угол θ41=arctg
Здесь
,
где Rр
– расчетный радиус блока (табл. 13.1).
Значения углов θ для последующих рядов, независимо от числа заготовок в первом ряду, равны.
2. Пользуясь найденными значениями углов γбл, θу, θ31, θ41, определяют число рядов заготовок при их расположении в первом ряду по схемам 1 – 3 – 4 :
Таблица 13.1
Расчет радиусов Rн.п. наклеенных приспособлений и радиусов Rp блока
Форма поверхностей заготовки |
Формулы для расчета Rн.п. |
Формулы для расчета Rp |
R1 – выпуклая; R 2 – плоская; R1 – выпуклая; R 2 – выпуклая |
|
|
R1 – выпуклая; R2 – вогнутая; (R1 < R2); R1 – выпуклая; R2 – вогнутая; (R1 > R 2) |
|
|
R1 – вогнутая; R 2 – плоская |
|
|
R1 – вогнутая; R2 – вогнутая |
|
|
R1 – вогнутая; R2 – выпуклая; (R1 < R 2); R1 — вогнутая; R 2 — выпуклая; (R1 > R 2) |
|
|
Примечание. В
таблице приняты следующие обозначения,
мм: R1
– радиус обрабатываемой поверхности;
Dз
– диаметр заготовки; tз
– толщина заготовки; h1,
h2
– стрелки прогиба 1-й и 2-й поверхности
соответственно;
|
||
;
tсм
– толщина смоляной подушки,
3. Углы φ при числе заготовок в первом ряду n1 = 3 и n1 = 4 равны соответственно 60 и 45°. Для остальных рядов углы φ рассчитывают по формуле
4. Число ni заготовок по рядам и их общее количество М на блоке
Если, как и при расчете плоского блока, дробная часть числа ni заготовок в ряду и числа ℓ рядов больше 0,98, их округляют в большую сторону, что возможно за счет уменьшения промежутка между заготовками и рядами. Если же дробные части ni и ℓi меньше 0,98, то, так же как и при расчете плоского блока, их округляют в меньшую сторону.
Выбрав схему установки заготовок в первом ряду, которая обеспечивает размещение на блоке максимально возможного числа рядов и соответственно наибольшего числа одновременно обрабатываемых заготовок, находят диаметр Dбл. сферического блока, его высоту Hбл., а также диаметр Dн.п. и высоту Hн.п. наклеечного приспособления:
Р
адиус
Rн.п.
рабочей поверхности наклеечного
приспособления и расчетный радиус Rр
блока определяют по формулам (табл.
13.1).
Н
Рис.13.3. К расчету сферического блока
айденное при расчете блока расположение заготовок в центральной зоне не зависит от способа его сборки (эластичного, жесткого).На рис. 13.3 приведены обозначения, поясняющие расчет блока по изложенной методике.