Способ обработки плоских поверхностей комбинированным инструментом

 

СПОСОБ ОБРАБОТКИ ПЛОСКИХ ПОВЕРХНОСТЕЙ КОМБИНИРОВАННЫМ ИНСТРУМЕНТО/И., согласно которому осуществляют резание с последующим деформированием враиг.ающи.мся инструментом , а детали сообщают движение продольной подачи, отличающийся тем, что, с целью повыщения качества обработанной новерхности за счет исключения следов резания, в процессе обработки к режущей и деформирующей частям инструмента прикладывают в направлении подачи детали дополнительные усилия противоположного знака, минимальную величину которых выбирают из соотнощекия P 2R-jUnJ JHH / ( Jmn + JHH ) , где p -усилие нагружения корпусов режущих и деформирующих элементов , Н; R - радиус отпечатка деформирующего элемента на обрабатываемой поверхности, мм; ju--T - жесткость щпиндельного узла станка, И/мм; ин -жесткость комбинированного ин струмента, Н/мгл; причем продольную подачу детали осуществляют со стороны режущей части инструмента . Ю СО со

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (Si)4 В 24 В 39/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КО1ч1ИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3669431 25-27 (22) 07. 12.83 (46) 07.08.85. Бюл. № 29 (72) Я. М. Сургунт и А. М. Довгалев (71) Могилевский машиностроительный институт (53) 621.923.77 (088.8) (56) Чистосердов П. С. Комбинированные инструменты для совмещения процессов резания и поверхностного пластического деформирования. — М.: НИИМа н, 1975, с. 10, рис. 2 б. (54) (57) СПОСОБ ОБРАБОТКИ ПЛОСКИХ ПОВЕРХНОСТЕИ КОМБИг1ИРОВАННЫМ ИНСТРУМЕНТОМ, согласно которому осуществляют резание с последующим деформированием вра ::ающимся инструментом, а детали сообщают дв«жение продольной подачи, отличаииийся тем, что, с целью повышения качества обработанной поверх„„, ЯЦ„„1171299 ности за счет исключения следов резания, в процессе обработки к режущей и деформирующей частям инструмента прикладыва,от в направлении подачи детали дополн«тельные усилия противоположного знака, минимальную величину которых выбирают из соотношения

1 =28 3ип . ин / ()шл + 1мн ), где р — усилие нагружения корпусов режущих и деформнрующих элементов, Н;

B — радиус отпечатка деформирующего элемента на обрабатываемой поверхности, мм; .1" — жесткость шпиндельного узла станка, Н, мм; ! н — жесткость комбинированного инструмента, H/мм; причем продольную подачу детали осуществляют со стороны режущей части инструмента.

1171299

Изобретение относится к обработке металлов резанием и поверхностным пластическим деформированием и может быть использовано при обработке плоских и торцовых поверхностей.

Цель изобретения — повышение качества обработанной поверхности.

На фиг. 1 изображена схема обработки по предлагаемому способу; на фиг. 2 смещение центров окружностей вращения режущих и деформирующих элементов в процессе обработки; на фиг. 3 — комбинированный инструмент для осуществления способа; на фиг. 4 — вид А на фиг. 3; на фиг. 5 — сечение Б — Б на фиг. 3.

Комбинированный инструмент содержит режущие элементы 1, установленные в корпусе 2, и деформирующие элементы 3, установленные в корпусе 4, имеющем хвостовик 5.

Деформируюшие элементы 3 подпружинены пружинным элементом 6. Режущие элементы 1 и деформирующие элементы 3 расположены в плоскости, перпендикулярной оси 7 вращения комбинированного инструмента, последовательно. Пружина 8 поджимает корпус 2 режущих элементов 1 к корпусу 4 деформирующих элементов 3.

Для передачи крутящего момента от корпуса 4 к корпусу 2 выполнены штифты 9, закрепленные на корпусе 4 и установленные с зазором в цилиндрические отверстия 10 корпуса 2. Штифты 9 подпружинены в радиальном направлении пружиной 11.

Корпус 2 режуших элементов 1 и корпус 4 деформируюших элементов 3 из-за наличия зазора между штифтом 9 и цилиндрическим отверстием 10 имеют возможность относительного перемещения в плоскости, перпендикулярной оси 7 вращения. Относительно оси 7 радиусы вращения R ». режущих элементов 1 и радиусы врашения

Racy. деформирующих элементов 3 выполнены одинаковыми.

Обработка производится следующим образом.

Деталь зажимают на столе фрезерного станка. Комбинированному инструменту, содержащему режущие 1 и деформирующие 3 элементы, сообщают вращательное движение. Корпус 2 режущих элементов 1 и корпус 4 деформирующих элементов 3 при помощи узлов 12 и 13 нагружения нагружают усилиями P противоположного знака в направлении продольной подачи детали 14. 3а счет упругого отжатия шпинделя станка и комбинированного инструмента окружность 1 вращения режущих элементов и окружность II врашения деформирующих элементов (фиг. 2) в процессе нагружения смещаются между собой в направлении продольной подачи детали на величину эксцентриситета . Продольную подачу детали осуществляют со стороны смещенных режущих инструментов. В результате этого деформируюшие элементы в процессе обработки касаются обработанной поверхности последними и окончательно накатывают ее.

Чтобы происходило окончательное накатывание поверхности деформирующими элементами нагружением (фиг. 2) необходимо обеспечить эксцентричность окружностей 1 и II вращения режущих и деформирующих элементов не менее величины диаметра 2R отпечатка деформирующего элемента 3 на обрабатываемой поверхности.

Обозначим жесткость корпуса деформирующих инструментов в направлении, перпендикулярном оси вращения комбинированного инструмента, через („,,, (фиг. 1).

Так как этот корпус неподвижно соединен со шпинделем станка, а консоль инструмента невелика, то равнозначно выражечие ,(км = > где )х - жесткость коРпУса дефоРмиРУющихэлементов (в направлении пер пендикулярном оси вращения комбинированного инструмента); ,1щ.,— жесткость шпинделя станка (в направлении, перпендикулярном оси вращения шпинделя) .

Жесткость корпуса режущих элементов в направлении, перпендикулярном оси вращения комбинированного инструмента, обоЗ0 значим нн. Тогда величина эксцентричности окружностей вращения режущих и деформирующих элементов определяется выражением

f= I (I l>. + I,„„1. (1)

Подставляя в выражение (1) величину эксцентричности, равную диаметру2К отпечатка деформирующего элемента на обрабатываемой поверхности, получим

Р = 1 1 — )xsl(jsa + own ), где Р— требуемое усилие нагружения

40 корпусов режущих и деформирующих элементов.

 — радиус отпечатка деформирующего элемента на обрабатываемой поверхности, мм.

Жесткость шпиндельного зла j aa u жесткость комбинированного инструмента j>u. в ограниченном диапазоне нагружения легко определить экспериментальным путем.

Пример. Обработка плоскости детали на фрезерном станке 6Н82. Нагружение корпусов режуших и деформируюших элементов осуществляется подпружиненным роликом, закрепленным на кронштейне, который в свою очередь прикреплен к станине станка.

55 Материал детали: сталь 45, НВ 218—

220 ед.; ширина обрабатываемой детали

120 мм; радиусы врашения режущих и деформирующих элементов; материал режущей

1171299 части инструмента Т14К5; материал деформирующих элементов ШХ15 HRC

60 — 61 ед.; усилие нагружения корпусов

100Н; величины смещения центров вращения режущих и деформ ирующих элементов 2,5 мм.

Режимы обработки: скорость вращения комбинированного инструмента 120 м/мин; минутная подача детали 150 мм/мин; число проходов 1; усилие накатывания 820 Н; глубина резания 0,4 мм.

Шероховатость обработанной поверхности Ка =0,63 мкм при исходной шероховатости поверхности Ra = 5,0 мкм. Степень упрочнения 35%.

Предлагаемый способ позволяет улучшить качество обработанной поверхности.

1171299

У

Редактор Н. Тупица

Заказ 4783/16

Саста вител ь В. Куз нецов

Техред И. Верес Корректор А. Обручар

Тираж 769 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4