Способ обработки материалов

 

СПОСОБ ОБРАБОТКИ {МАТЕРИАЛОВ , согласно которому заготовку и инструмент устанавливают под косым углом один к другому, а инструменту задают частоту вращения на порядок больше частоты вращения заготовки и сообщают перемещение относительно последней, отличающийся .тем, что, с целью повышения качества при обработке углеи боропластиковых материалов, инструмент перемещают по трапецеидальной траектории, при этом ось инструмента располагают под углом , большим угла наклона сторон трапеции к проекции оси вращения инструмента на эту плоскость, а начало малого основания трапеции последующего цикла совпадает с концом малого основания трапеции предыдущего цикла. 00 ее со а

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (51) ф

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

> Уу

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3742808/25-08 (22) 26.01.84 (46) 23 ° 07.85. Бюл. ¹ 27 (72) Г.Н.Горшков, М.В.Рыжий и А.А.Федорович (53) 621.941.1(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 554079, кл. В 23 В 1/00, 1973. (54)(57) СПОСОБ ОБРАБОТКИ МАТЕРИАЛОВ, согласно которому заготовку и инструмент устанавливают под косым углом один к другому, а инструменту задают частоту вращения на порядок больше частоты вращения заготовки

ÄÄSUÄÄ1 68336 А и сообщают перемещение относительно последней, отличающийся тем, что, с целью повышения качества при обработке угле- и боронластиковых материалов, инструмент перемещают по трапецеидальной траектории, при этом ось инструмента располагают под углом, большим угла наклона сторон трапеции к проекции оси вращения инструмента на эту плоскость, а начало малого основания трапеции последующего цикла совпадает с концом малого основания трапеции предыдущего цикла.

1168336

Изобретение относится к области машиностроения и найдет применение при механической обработке образцов иэ угле- и боропластиков, в частности предназначенных для оценки

5 разрывной прочности материала, Целью изобретения является повышение качества при обработке углеи боропластиковых материалов, обла la дающих такими свойствами, как сочетание высокой прочности, малого веса и низкой поверхностной твердости, На, фиг. 1 изображено расположение заготовки и режущего инструмента в плоскости, перпендикулярной оси образца, при обработке образца на токарном станке с программным управлением; на фиг, 2 — то же, и траектория перемещения инструмента в горизонтальной плоскости, в которой расположена ось вращения.обрабатываемого образца.

Процесс обработки осуществляют следующим образом.

Инструмент 1 (твердосплавная Ареза, марка твердого сплава ВК8, диаметр 16 мм) устанавливают на валу 2 привода 3 (пневматическая машина мод. ПМ 34-150 по ГОСТ 15 150-69), закрепленного в реэцедержателе токарного станка, и сообщает суппорту станка относительно заготовки 4 по управляющей программе станка возвратно-поступательное перемещение по трапецеидальной траектории 5 ° Также сообщают инструменту вращение от привода 3 с частотой Ы, (rl,=1500 об/мин частота этого вращения намного больше частоты вращения (d (п = 16 об/мин) заготовки 4, из которой получают 40 разрывной образец, например длиной

150 мм, диаметром шейки 10 мм, диаметром захватной части 24 мм и радиусом галтелей 10 мм из углепластика марки ВМН-4+УП 2220. Ось инструмента 45 располагают относительно плоскости траектории под углом аС (30 ), величина которого превышает угол Р (12 ) наклона боковых сторон трапецеидальной траектории к проекции оси инстру-56 мента на эту плоскость.

Программа перемещения инструмента

1 состоит из четырех участков: при движении на участке 6-7 первого цикла траектории осуществляют 55 плавное врез ание инструмента в тело заготовки, так как ось инструмента расцоложена под углом М, к плоскости трапецеидальной траектории 5, рабочий участок на инструменте обработки перемещается вдоль его оси примерно на 70-80Х длины режущей части; на участке 7-8 первого цикла траектории формируют рабочий диаметр шейки и микрорельеф образца за счет продольной подачи инструмента относительно заготовки 4, причем продолжительность участка 7-8 устанавливают наиболее короткой, например в пределах 10-30Х диаметра образца; на участке 8-9 первого цикла траек. тории, не уменьшая продольной подачи, отводят инструмент вправо, при этом снятие припуска продолжается и инструмент постоянно подвержен нагружению силой резания; на участке 9-10 первого цикла траектории отводят инструмент без снятия припуска в направлении, обратном первоначально выбранному направлению продольной подачи станка; на участке 10-8 траектории, который расположен параллельно участку 6-7, осуществляют начало последующего цикла, аналогичного первому циклу, но смещенному относительно первого на длину участка 7-8 в направлении продольной подачи и повторяют цикл трапецеидальной траектории со снятием нового участка припуска по длине обрабатываемого образца и т.д.

Таким образом, циклами удаляют весь припуск за 1 проход инструмента 1 по длине образца.

Благодаря трапецеидальной траектории, осуществляемой периодически, в образце удается исключить образование деформаций, возникающих спонтанно в процессе обработки и удалить при. пуск эа один проход инструмента (по длине образца).

При этом обрабатываемый эа каждый цикл траектории участок образца поддерживается в пространстве в момент обработки более жестким и поэтому менее подверженным деформации в радиальном направлении участком образца, имеющим припуск, подлежащий удалению при последующем цикле траектории.

Это повышает жесткость образца при обработке и делает возможным нагружать заготовку в направлении продоль» ной подачи без риска сломать или деформировать слабый в радиальном направлении образец. Причем, чем больше припуск на обработку, тем

1168336 большей жесткостью обладает заготов- ка в зоне резания.

За счет расположения инструмента под углом к плоскости трапецеидальной траектории и его плавного врезания в снимаемый припуск боковой поверхностью обеспечивается наиболее полное участие в работе всей длины режущих кромок инструмента, что повышает стойкость инструмента во 10 время обработки, повышается точность получения диаметрального размера образца, позволяет обрабатывать указанные.материалы существующим инструментом. 15

Благодаря выбранному значению угла ж, меньшему, чем угол Р от использования мелкораэмерного инструмента круглой формы обеспечивается непрекращающееся его нагружение в 20 процессе каждого цикла траектории без толчков и обеспечивается плавность вреэания в припуск.

Кроме того, за счет возможности расположения мелкоразмерного инстру- 25 мента под обрабатываемой заготовкой (фиг. 1), улучшаются условия работы на станке, так как стружка отделяется от заготовки и разлетается в небольшом объеме пространства ближе к нижней части станка, что позволяет наилучшим образом контролировать процесс обработки и настройки инструмента в станке визуально сверху.

Благодаря применению инструмента в форме тела вращения и его расположения поперек оси вращения образца удается рассчитать и создать радиальную форму галтели получаемого образца с требуемой точностью и плавностью перехода, что уменьшает концентрацию напряжений по месту галтелей при растяжении образца в процессе испытания.

Предлагаемый способ позволяет повысить качество обработки разрывных образцов, формировать микрорельеф на обрабатываемой поверх-ности в направлении расположения несущих нитей наполнителя композицитного материала и расширяет технологические возможности станков с программным управлением. В свою очередь, качественное изготовление разрывных образцов (без повреждений и с заданным микрорельефом и формой поверхности) дает возможность исключить случайные результаты при испытании образцов на разрыв.

1168336

Составитель Е. Шеславская

Редактор Л. Зайцева Техред Т.Фанта Корректор В, Гирняк

Заказ 4542/12 Тираж 1086 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, уо. Проектная, 4