Способ обработки резанием

 

СПОСОБ ОБРАБОТКИ РЕЗАНИЕМ инструментом, имеющим возвратно-поступательные радиальные движения и снимающим на черновом проходе припуск , больший припуска, снимаемого на последующем чистовом проходе, о тличающийся тем, что, с целью повьшения надежности дробления стружки и увеличения стойкости инструмента , обработку осуществляют двумя резцами с противоположными по фазе радиальными движениями и устанавливают резцы в одной радиальной плоскости, причем скорость детали назначают не менее, чем на порядок больше средней скорости возвратно-поступательного движения резцов , число ( двойных ХОДОВ и. центральный угол 0 между вершинами которых определяют из соотношений , JL-. iB.x 20 е ci JF-Л Т + 2(nrfl), Ав.х . - где V- скорость детали; ( коя резца; (Л пчастота вращения детали; m- целое число.

СОЮЗ СОВЕТСИИХ

СОЦИА.ЛИСТИЧНжИХ

РЕСПУБЛИН (l9) (l1) А (5!) 4

Т Т

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ4

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕ

X ABT0PCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3676240/25-08 (22) 21.12.83 (46) 23.10.85.Бюл. В 39 (72) Г.Ф.Шатуров (7)) Могилевское отделение Физикотехнического института АН БССР (53) 621 ° 941. 1 (088. 8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 499052, кл. В 23 В 1/00, 1973. (54)(57) СПОСОБ ОБРАБОТКИ РЕЗАНИЕМ инструментом, имеющим возвратно-поступательные радиальные движения и снимающим на черновом проходе припуск, больший припуска, снимаемого на последующем чистовом проходе, о тлич ающийся тем, что, с . целью повышения надежности дробления стружки и увеличения стойкости инструмента, обработку осуществляют двумя резцами с противоположными по фазе радиальными движениями и устанавливают резцы в одной радиальной плоскости, причем скорость детали назначают не менее, чем на порядок больше средней скорости возвратно-поступательного движения pesцов, число n*> х двойных ходов и,центральный угол о между вершинами которых определяют из соотношений

4В.х 20 К1

eC=Ti (1 + 2(ш+1)2

A8х где V - скорость детали; — ход резца;

n — частота вращения детали; ш — целое число.

6402

1 118

Изобретение относится к станкостроению.

Цель изобретения — повышение надежности дробления стружки и повышение стойкости инструмента. 5

На фиг. 1 изображена схема обработки по предлагаемому способу; на фиг . 2 — часть пов ерхности детали после ее обработки на черновом проходе; на фиг. 3 — траектория движения рез- 10 цов на черновом проходе и разбивка припуска по проходам.

Обработку по предлагаемому способу осуществляют следующим образом.

II 5

Подводят резец I к детали 2. Включают вращение детали 2, подачу станка и возвратно-поступательное радиальное движение резца I (фиг.1). Устанавливают ход Р возвратно-поступа- 20

1 тельного радиального движения резца

1, равным двойной величине припуска, предусмотренного для снятия на следующем (втором ) чистовом проходе, т.е. E = 2 t где F- — ход воз1 2 1 вр атно-лоступательного радиального движения резца, t — величина припуска, снимаемого на чистовом (втором)проходе. Величина припуска снимаемого на первом черновом про- 30 ходе, показана левой наклонной штриховкой, а величина припуска t 2, снимаемого на чистовом втором проходе, показана наклонной правой штриховвой (фиг.3) . Резец 1 заглубляют в деталь на величину общего припуска

+ t2, предусмотренного для снятия на обойх проходах (фиг.3). Траектория движения резца в направлении обработки показана линией 3 (фиг.3 ). 40

При своем движении резец 1 на черновом проходе снимает припуск, ограниченный линией 3 и наружной поверхностью детали 2. Припуск, снимаемый резцом l на черновом проходе,,заштри-45 хован вертикальными линиями, а Нрипуск, снимаемый на чистовом проходе, заштрихован горизонтальными линиями (фиг.3 ). В результате такой обработки после чернового прохода получает- 50 ся деталь, имеющая на своей наружной поверхности многозаходные винтовые канавки глубиной, равной величине хода резца В . При обработке

В

Ч на чистовом проходе резцом с обычны- 55 ми движениями подачи S и скорости

V детали без наличия возвратно-поступательного радиального движения резца, т.е. и, „ =О, получаем стабильное дробление стружки.

Резец I на чистовом проходе снимает выступы 4 детали высотой E тем

1! самым происходит измельченное дробление стружки. Иногда глубину врезания резца на черновом проходе назначают меньше на 0,05 мм для снятия следов канавок после его обработки на чистовом проходе. Способ обеспечивает на черновом проходе снятие припуска металла по объему, равному объему металла, предусмотренного для его снятия резцом не имею-! щим возвратно-поступательного радиального движения и =0 с глубидв. х ной врезания, равной

Кроме того, на чистовом проходе также обеспечивается снятие того объема припуска, который предусмотрен глубиной резания t>. Так эа один двойной ход резца в направлении обработки на черновом проходе каждая точка вспомогательного лезвия резца удаляет металл с площади, ограниченной контуром 5-6-7-8-9-10-11-5 (фиг.3 ). Поскольку площади, образованные контурами 6-7-12, 7-8-13, 8-9-13 и 9-10-14, лежащие íà I/4 час. ти периода синусоидальной кривой 3, равны между собой, то можно констатировать, что резец на предварительном проходе снимает только предусмотренный для него припуск, ограниченный глубиной t . Резец на черновом

1 проходе удаляет часть припуска чистового прохода, но и оставляет для него такую же часть припуска чернового прохода. Площади, образованные контур ами 7-8-9-7 и 7-6-15-7, р авны.

Величина объема металла, удаляемого резцом на чистовом проходе, также остается неизменной и равной объему металла, удаляемого резцом в случае обработки с глубиной резания t u п„z =О. Поскольку объемы снимаемого припуска для резцов на каждом проходе остаются неизменными, то и работа каждого резца при снятии припуска остается одной и той же. Припуск на каждом проходе только перераспре-. деляется с обеспечением дробления стружки на проходах. Так,на черновом проходе дробление стружки происходит в утоненных ее местах 5-6 и 10-11 (фиг.3) по траектории резца, а на чистовом проходе в месте 8 траектории резца. Длина 6с стружки равна

1186402

Скорость равна

1

V то

4е. х

30, и гЛубиной 2 м11.

45 (1+2 (m+1) j, пАВ х

55 где

k и Ав,к где с — продольная усадка стружки;

à — длина пути, пройденная резцом в направлении обработ5 ки за ега один двойной ход.

Поскольку при резании резцом с радиальным движением задний угол с( резца изменяется, то для обеспечения повьппенной стойкости резца необходимо, чтобы это изменение, а вернее его уменьшение, не отличалось от

O номинального, равного о(=12, не более, чем на 50Х.

Очевидно 15

V1 -2 Ь1 — — с о ч где V — средняя скорость радиально1 го движения резца, т.е. скорость детали устанавливаем не 2О менее, чем на порядок больше средней скорости радиального движения резца, или, путь, пройденный резцом в направлении движения, должен быть на порядок больше пути, пройденного им в радиальном движении за одно и то же время.

ПОскОльку

20 () где и „вЂ” число двойных ходов резца;

V — скорость детали; — ход радиального врезания

1 35 резца.

Самое оптимальное число двойных ходов резца и в „ имеем при режиме, обеспечивающем уменьшение на 507 заднего угла заточки резца в месте максимальной скорости радиального врезания резца. В точке 7,9,15 имеем максимальную скорость радиального врезания резца.

Тогда можно записать макс

tg g = " 0,1 (2) макс где V — максимальная скорость ра1 диального врезания резца,50

Уравнение линии 3 (фиг. 3 ) траектории резца имеет вид синусоиды

7 = — f sin(it - - -) (3)

2 1 и где v — угловая скорость вращения детали; — время; и — частота вращения детали.

4 радиального движения резца

Очевидно макс 1 п*в х (4)

2 1 п

Тогда из выражений (2 ) и (4 ) находим

onò V

*в.к 10 и E„

Пример. Рассчитываем режимы резания по предлагаемому способу для обработки вала сталь 40Х, скорость резания V =100 м/мин, п=320 об/мин, t =2 мм, D 100 мм.

Ход радиального движения резца

К1 = 2, t = 2 мм. Резец устанавливаем с максимальным заглублением относительно наружной поверхности, равным (t< + t ) — 0,05 =2,95 мм.

Определяем число двойных ходов резца из неравенства (l )

V п < — =5000 дв. х. /мин.

М." 20 f.

Определяем оптимальное число двойных ходов резца из уравнения (5)

V и „= =3180 дв.х/мин.

g1

Учитывая особенности конструкции устройства для реализации способа, принимаем п„в „ =3000 дв.х/мин.

В результате обработки по предлагаемому способу получаем поверхность с винтовыми канавками с числам заходов, равным целой части числа

2 = () =(9,3751 = 9, Число двойных ходов для диаметров детали малого размера может быть выбрано по зависимости (11 меньше числа оборотов детали. Для уменьшения колебания силы Р, в основном влияющей на крутящий момент на шпинделе станка, обработку на предварительном проходе ведут двумя резцами „установленными в одной радиальной плоскости, т.е. в плоскости,,перпендикулярной оси детали, на центральном угле,.равном центральный угол между вершинами резцов; частота вращения резца; любое целое число.

1 186402

ВНИИПИ Заказ 6479/16 Тираж 108 Подписное филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4

При этом радиальные врезания резцов противоположны по фазе. Второй резец 16 (фиг.l) показан пунктиром.

Если резец 1 находится в точке 6 траектории, то резец 16 должен находиться на аналогичной кривой траектории в точке 8. При вращении детали 2 резец 1 проходит путь по линии 6-8, а резец 16 по линии 8-10 своей траектории, т.е. их радиальные врезания противоположны по фазе. Этим достигается постоянство суммарной площади сечения среза, снимаемой двумя резцами, а следовательно, происходит стабилизация силы Р и крутящего момента на шпинделе станка.

На чистовом проходе с n =О установка двух резцов на угол с также обеспечит стабилизацию суммарной силы P

В результате тогр, что каждый резец на своем проходе снимает только тот припуск, который ему предназначен, его стойкость не уменьшается, как это имеет место в известном способе. Более того, поскольку эа время двойного хода резца рабочие поверхности резцов на черновом и чистовом проходах соприкасаются с охлаждающей средой (воздухом), то на

10 их поверхностях образуется пленка окислов, которая предохраняет их от износа и уменьшает коэффициент трения. Это способствует увеличению на

15-ЗОБ стойкости резца. Кроме того, оптимальный выбор режимов обработки

n>< на черновом проходе способствует также повышению стойкости резца и устраняет выкрашивание его лезвия.

Предлагаемый способ обеспечивает устойчивое дробление стружки на черновом и чистовом проходах с получением мелкой ее фракции.