В технике широко применяются детали с неполными сферическими поверхностями, такие как шаровой палец опоры автомобиля, шаровая заглушка запорной арматуры, шар рукоятки переключения механизмов машин и другие. Эти детали отличаются габаритами, предъявляемыми к ним требованиями по точности, качеству и надежности, в связи с этим актуальным является изучение обработки сферической поверхности. Для изготовления подобных деталей используются различные методы формообразования – литье, давление, порошковая металлургия и резание. С целью повышения качества и точности получения сферических поверхностей чаще всего применяется резание, включающее как лезвийную, так и абразивную обработку.
В настоящее время зарубежные и отечественные производители стремятся исключить абразивную обработку из технологических процессов получения деталей и заменить её высокоскоростной лезвийной обработкой. Однако высокоскоростная обработка требует применения дорогостоящих приводов и шпинделей станков, специальных инструментальных материалов и покрытий, не позволяет использовать режущие инструменты большого диаметра из-за снижения мощности высокоскоростного привода. В связи с этим, представляет практический интерес использование возможностей широко применяемых в машиностроительном производстве универсальных шлифовальных и заточных станков, оснащенных приводами с частотой вращения 3 000 мин-1 и более, для скоростной обработки сферических поверхностей лезвийными режущими инструментами, в частности вращающимися, оснащенными стандартными режущими пластинами. Применительно к получению неполных (ограниченных плоскостями с одной или двух сторон) наружных сферических поверхностей деталей может быть реализована комбинированная лезвийная обработка, при которой результирующее движение резания обеспечивается на основе вращения инструмента и детали и циклического поступательного их перемещения. Комбинированная обработка задав высокую скорость резания (более 200 м/мин) имеет кинематические, физические и технологические особенности, которые, несмотря на проведенные ранее исследования К. Саломона, В. Рейхеля, В.Д. Кузнецова, Х. Шульца, В.Ф. Боброва, А.Д. Макарова и других, изучены не в достаточной мере.
В связи с этим исследование комбинированной лезвийной обработки неполных сферических поверхностей деталей с высокими скоростями резания и разработка технологии и оснастки для её реализации, обеспечивающие требуемые показатели качества и точности обработанной поверхности при высокой производительности, являются актуальными. Результаты этих исследований создадут предпосылки и позволят выработать рекомендации по применению комбинированной скоростной обработки сферических поверхностей деталей не только на универсальном оборудовании, но и на станках с ЧПУ, оснащенных высокоскоростными приводами и шпинделями.
