Способ токарной обработки

 

СПОСОБ ТОКАРНОЙ ОБРАБОТКИ, -согласно которому на обрабатываемой поверхности первым резцом нарезают винтовую канавку глубиной, меньшей величины припуска под последующую обработку, которую осуществляют вторым резцом с подачей, меньщей подачи первого резца , отличающийся тем, что, с целью повышения точности, подачу второго резца устанавливают больше половины осевого шага винтовой канавки, причем.на втором резце ис пользуют вспомогательное лезвие, при этом ширину вспомогательного лезвия второго резца выбирают меньше вели .чины его подачи, но больше половины последней. сл

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

15 )4 В 23 В ) 00

СССР (21 ) 3676467/25- 08 (22) 21.12.83 (46) 23.10.85. Бюл. Ф 39 (72) Г.Ф.Шатуров и В.Н.Подураев (71 ) Могилевское отделение Физикотехнического института АН БССР (53) 621.941.1(088.8/ (56) Авторское свидетельство СССР

Р 344926, кл. В 23 В 1/00, 1970. (54)(57) СПОСОБ ТОКАРНОЙ ОБРАБОТКИ, согласно которому на обрабатываемой поверхности первым резцом нарезают винтовую канавку глубиной. меньшей величины (>9> SU(iI> 1 4 припуска под последующую обработку, которую осуществляют вторым резцом с подачей, меньшей подачи первого резца, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, подачу второго резца устанавливают больше половины осевого шага винтовой канавки, причем.на втором резце используют вспомогательное лезвие, при этом ширину вспомогательного лезвия второго резца выбирают меньше вели.чины его подачи, но больше половины последней.

1 11864

Изобретение относится к станкостроению.

Цель изобретения - повышение точности при обработке деталей со стружкодроблением с предварительным нарезанием на поверхности детали винтовой канавки.

На фиг.1 изображена схема обработки по предлагаемому способу; на фиг.2 — положения резца при образова-1О нии канавки на предыдущем (первом) проходе; на фиг.3 — схема обработки на последующем (втором )проходе со стружкодроблением; на фиг.4 - траектория движения резца на последующем 15 (втором ) проходе относительно направления винтовой канавки; на фиг.5 — положения резца при срезании им выступа детали, расположенного между канавками; на фиг.б — изменение соотноше- 20 ния максимального и минимального сечения среза в зависимости от ширины вспомогательного лезвия резца для различных величин подач; на фиг.7 — схема обработки с нарезанием двух вин- 25 товых канавок двумя резцами на предыдущем (первом ) проходе; на фиг.8 — по" ложения резца при обработке поверхности детали с многозаходной винтовой канавкой. 30

Обработку по предлагаемому способу осуществляют следующим образом.

Включают вращение детали и подачу Я резца.

Резец 1, снимающий предваритель- 35 ный припуск глубиной t с обрабатыI ваемой детали 2, одновременно нарезает винтовую канавку 3 (фиг.1) на глубину t, меньшую глубины t Z припуска, предназначенного под после-. 40 дующую окончательную обработку резцом, и большую величины 0,5 t2 для осуществления дробления стружки, т.е. 0,5 4 > c t р (t<. Величина перемещения Б„ резца, снимающего предва- 45 рительный припуск глубиной t за один оборот детали 2 должна быть такой, что величина припуска под последующую обработку остается постоянной, равной 1 . Припуск величиной 1 сни- 50

z мается резцом на другой (следующей) операции или последующем проходе. Подача $ резца рассчитывается, исходя из условия снятия только припуска t, и образования канавки 3. Так, если резец имеет главное 4 и вспомогательное 5 лезвия с углами в плане соответственно Ч и „ (фиг.2), то рас00 ! четная величина подачи Б предвари"1 тельного прохода, снимающего предварительный припуск, равна

$ = Б = t, (ctg Ч + ctg Ч „) . (1)

Изменяя конфигурацию резца, можно ме— нять и величину подачи Б . Так для 1 радиусного резца расчетная величина подачи S предварительного npoxo t да равна

$=$ =2 ггр t, t,, (2) где г — радиус лезвия резца при его вершине.

Если подача S, резца не равна расчетной подаче $, то при нарезании канавки 3 величйна припуска t под

2 последующую обработку или уменьшится t, t при $ ($ (это поло2 - 1 жение лезвия 4 на фиг.2 показано пунктиром), или увеличится t2 ) при Б„ о $, (это положение лезвия

4 на фиг.2 показано штрих-пунктиром ).

Если подача $„ не равна подаче Я,, то высота выступа 6 детали, образованного соседними канавками, изменяется против номинальной. Снятие большего припуска на предыдущем проходе при Б„ C $ может привести к выходу детали в брак на последующем проходе, поскольку припуск под обработку рае-" считывается технологическим нормированием. Снятие меньшего припуска на предварительном проходе при Б„ ) Я увеличивает нагрузку на резец при последующем проходе, что также нежелательно, поскольку уменьшает стойкость чистового резца и увеличивает силы резания, а жесткость системы СГИДрассчитана наполучение опреде ленного качества детали. Поэтому при обработке по предлагаемому методу для получения некоторого диапазона изменения подачи $1, или Б„ необходимо проектировать технологический процесс таким образом, чтобы была возможность (на 10-2СХ ) изменять величину снимаемых припусков t 1 и t

Если это невозможно, то изменяют геометрию резца или варьируют глубиной 1 канавки. Для обеспечения надежйого стружкодробления глубина канавки t должна быть меньше величины припуска t на величину 0,050,2 мм, но больше половины величины припуска t2 под последующую обра-, ботку, t р = t < — (0,05-0,2 ). По ре1186400 4 зультатам испытаний установлено, что если глубина канавки t меньше половины величины припуска t под последующую обработку, то дробление стружки на втором проходе не осуществляется.

Для того, чтобы при обработке резцом 7 на последующем проходе, снимающем припуск t< со стружкодробящей канавкой 3, осуществлялось дробление стружки, необходимо обработку производить с подачей S не равной подаче

S предварительного прохода (фиг.3 ).

Обычно назначают $< < $1 (фиг.4 ). В этом случае траектория 8 вершины резца 7 на поверхности детали 2 располагается под углом с, меньшим угла,и„ подъема винтовой канавки 3, образованной на предварительном проходе. Выход. резца 7 при обработке из выступа 6 в канавку 3 сопровождается уменьшением толщины и разделением стружки, т.е. ее дроблением. Дробление стружки происходит и при не нулевом ее сечении за счет наличия зоны материала с повышенным упрочнением.

Для уменьшения колебания усилий при обработке поверхности детали с канавкой 3 на последующем (втором ) проходе процесс удаления металла проЗО изводят с подачей, большей половины осевого шага расположения канавки резцом, имеющим дополнительное вспомогательное лезвие 9 (фиг.3 ), расположенное параллельно направлению подачи

S>. В этом случае при нахождении pcs-З5 ца 7 в канавке 3 (фиг.5 ), т.е. при

Х = 0 он снимает припуск Е (участок заштрихован горизонтальными линиями ). При дальнейшем движении резца " относительно выступа в детали снимае40 мый им припуск увеличивается, и íà определенном расстоянии Х резец снимает максимальный припуск Р (участок saштрихован вертикальными линиями,).Если

45 резец имеет лезвие 9,равное нулю, то

Г = О, а У максимально, что увеличивает колебания усилия при обработке от нуля до максимального. Наличие цополнительного вспомогательного лез50 вия 9 уменьшает отношение а

Fc

= †.,т-,что снижает вибрации системы

) при обработке. На фиг.б показано измеFc 55 нение отношения а = вЂ,-- для различЪ с

$2. ных отношений подач K = Z, 1 где Z — - количество заходов винтовой канавки (Z = l фиг.5 ). Наибольшее снижение колебаний снимаемого резцом припуска (а„„„ ) или усилий имеем при величине подачи, превышающей половину величины осевого шага $. расположения канавок,т.е. $< ) 0,5$О

=0,5-- К ) 0,5, фиг.б). При этом; ширина 1 лезвия должна быть больше половины подачи S но не превышать ее, т.е. 0,5 Sz< 1 < S>. Так для слу" чая k = 0,6 наибольшее снижение ко.— с1 лебаний усилий имеем при I<2

= 0,3 К < К = 0,6, где К =—

1

Для К2 = 0,8 необходимо обработку вести резцом с параметрами 0,4 4 К

0,8.

Значительное снижение колебаний усилий при обработке с подачей S

1 1

--- S резцом с 1 ) S npouc2 о 2 ходит вследствие того, что при Xa =

= О, когда резец находится в канавке 3, площадь сечения F незначительно отличается от площади F npu любом другом Хо. Максимальное значение площади срезаемого слоя Fc имеем при Х = S — S или при Z=l

Х = $ - S . Если вести обработку о

1 резцом с 1 ) 2 $ с подачей S> )

). 2 $О, то он при Х = 0 снимает одновременно и минимальный и максимальный припуски, что сразу уменьшает колебаний сил резания. При дальнейшем продвижении резца вдоль выступа 6 детали практически не меняется площадь сечения .срезаемого слоя металла, т.е. силы резания стабилизированы.

Для повышения производительности на предварительном проходе обработку осуществляют двумя резцами 1 с нарезанием двухзаходной канавки (фиг.7 ).

Шаг винтовой канавки $„, осевой шаг расположения канавок S,. Последующую обработку со стружкодроблением (фиг.3) производят с подачей S>, равной осевому шагу S канавки (фиг.8), резцом с шириной 1 вспомогательного лезвия, равной не менее 1/4 осевого шага

1 расположения канавок, т.е. — - $ ь 1 ! 186400

Фиг.2 (Г В этом случае имеем незначительное(менее 507 ) колебание усилия при обработке (на фиг.6 кривая с К =

У 2

1 О. $2 Б2 К

К2 =,, = = 1 ). Начиная

"о с К = О 25 с — 0,25, отношение а = измеFc няется незначительно (фиг.6 ). Это происходит потому, что при перемеще- 1О нии резца на величину Х, часть припуска, заштрихованная вертикально (фиг.8), им .не удаляется, зато допол- . нительная часть припуска, заштрихованная горизонтально, прибавляется 15 к основной части удаляемого припуска (заштрихованной наклонно ) и, вследствие этого. площадь Ft- удаляемого припуска остается практически неизменной.

Пример. Производим обработку стального вала диаметром 80 мм резцом с углами в плане Y= 45

Оo

30 . Припуск на первом (предыдущем) проходе t„= 1,4 мм. Припуск на вто- 25 ром (последующем ) проходе 1

0,6 мм. Расчетная величина подаг чи в для одновременного снятия припуска 1;„ и образования винтовой канавки глубиной t = 0,5 мм на предыдущем проходе равна

S р ty (с + с 1, ) = 1,366 мм/об.

Подачу S„ берем, ближайшую по станку, Б„ = 1,36 мм/об. Последующую обработку производим резцом с g = 45 и (= 30 . Sg = (0,5-1,0) S . Прини1 маем S2 = 1,0 мм/об. Ширина вспомогательного лезвия резца 1 = О 5 — S

2 принимаем 1 = 0,6 мм. На основании данных обработки

Ка = = 0 73- К = = 0,44 а I

$„ Б„

Имеем отношением

«Fc 2K2K — K 2

Ft с 2K2 (I К +К) — — — 1,88 это лишь на 8Ж превьппает оптимальное отношение, получаемое при Е = Е = 0,73.

Таким образом, получаем значительное уменьшение колебания сил резания по сравнению с обработкой резцом име ющим 1 = О, когда отношение Fc/F равно бесконечности.

II86400

t186400

Фиг.5 а.в

1186400

Фиг. 7

Фиг.8

Составитель В.Семенов

Техред Т.Дубинчак

Редактор О.Головач

Корректор E.Pîøêo

Заказ 6479/16 Тираж 1085

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Филиал ППП "Патент", r.Óæãîðoä, ул.Проектная, 4