Способ прорезки кольцевых канавок

 

СПОСОБ ПРОРЕЗКИ КОЛЬЦЕВЫХ КАНАВОК в длинномерных пустотелых цилиндрических деталях на металлорежущих станках, согласно которому за каждый оборот шпинделя,уменьшают радиальную подачу прорезного резца, отличающийся тем, что, с целью повьшхения точности обработки, радиальную подачу уменьшают в зависимости от изменения жесткости детали по зависимости: ) - 2,4E(D - 2х)- d jIflp/ P Сру Кр 13 j где S(x) - величина радиальной подачи на п-ом обороте детали j Е - модуль упругости материала детали; D - диаметр канавки в исходном состояйии} X - глубина канавки после п-го оборота шпинделя ; d - диаметр внутреннего отверстия деталиj § Срч Р лр), постоянные для данных усРЧ ловий резания; t - ширина режущей кромки резца Кр - поправочный коэффициент на силу резания; t - расстояние между опорами стана, в которых закрепСО лена деталь. со 4i СЛ Од

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОП(РЬГПФ (21) 3749668/25-08 .(22) 07.06.84 (46) 23.12.85. Бюл. В 47 (71) Всесоюзный научно.-исследовательский и проектно-технологический институт нефтяного машиностроения (72) А.М.Керимов, З.Н.Сеидов и Л.С.Холзунова (53) 621. 941. 1(088. 8) (56) Соломенцев Ю.М., В.Митрофанов и др. Адаптивное управление техно- . логическими процессами. — М.: Машиностроение, 1980, с. 275-286, рис. 4,5. (54)(57) СПОСОБ ПРОРЕЗКИ K031bgEBbK

КАНАВОК в длинномерных пустотелых цилиндрических деталях на металлорежущих станках, согласно которому за каждый оборот шпинделя,уменьшают радиальную подачу прорезного резца, отличающийся тем, что, с целью повышения точности обработки, радиальную подачу уменьшают в зависимости от изменения жесткости детали по зависимости:

8() 2,4Е ((Р— 2х)1- d+1)f) 11"щ с „с к уь где S(x) величина радиальной пода- чи на и-ом обороте дета-: ли,. модуль упругости материала детали; диаметр канавки в исходном состоянии, глубина канавки после и-го оборота шпинделя, D—

Х—

d — диаметр внутреннего отверстия детали

С„,Х „, постоянные для данных условий резания; ширина режущей кромки резца; поправочный коэффициент на силу резания; расстояние между опорами стана, в которых закреплена деталь.

ОЛИСАНИЕ ИЗОБРЕТ

К ABTOPGH0MY СВИДЕТЕЛЬСТБУ

1. 1

Изобретение относится к станкостроению.

Цель изобретения — повышение точности обработки поверхностей канавок при их прорезке путем уменьшения радиальной подачи в зависимости от изменения жесткости детали при прорезании канавки.

На фиг. 1 изображена схема устройства, с помощью которого осуществляется способ; на фиг. 2 — схема, показывающая изменение поперечного сечения снимаемой стружки на один оборот детали на фиг. 3 — график построения профиля кулачка, обеспечивающего. перемещение инструмента с заданной подачей.

Способ обработки производится на устройстве, включающем патрон 1 с закрепленной в нем деталью 2, опирающейся в центр задней бабки 3.

На станине 4 установлен суппорт

5 для продольного перемещения, на котором установлен суппорт 6 попереч" ного перемещения, с закрепленным на нем резцедержателем 7. Подача резания осуществляется с помощью кулачка 8, имеющего профиль, обеспечивающий заданный цикл подачи резца.

Снимаемый припуск эа каждый оборот характеризуется соответственно срезами 9-14, для которых необходим профильный кулачок, кривая построения которого характеризуется соответственно координатами 15-20, Способ обработки кольцевых кана" вок осуществляют следующим . образом.

Обрабатываемая деталь вставляется в патрон- 1 и поддерживается центром задней бабки 3. Резцедержатель

7 совместно с инструментом и кана-. вочным резцом подводится к детали

2 с определенным зазором, обеспечивающим свободное перемещение после обработки предыдущей канавки. Вращение патрона 1 кинематически связано с вращением кулачка 8, имеющего профиль, обеспечивающий заданный цйкл подачи поперечного перемещения резца.

Построение профиля кулачка зависит от жесткости изменяющегося поперечного сечения кольцевой канавки в процессе обработки.

Изменение поперечного сечения об" рабатываемой кольцевой канавки вычисляется по формуле

D(x) = D - 2x, 199456 2 где D — диаметр поперечного сечения канавки в исходном состоянии; х — глубина канавки после h-ro оборота шпинделя

При этом х изменяется в интервале 0 1 х 4 h где h — глубина канавки в конце обработки.

Величина поперечной подачи при обработке длинномерных деталей огра10 ничивается их жесткостью. При этом их прогиб зависит от усилий резания и определяется по формуле

РЧ

f =

Š— модуль упругости обрабаты20 ваемого материала", I — момент инерции опасного сечения по кольцевой канавке, — допустимый прогиб детали, определяемый точностью обработки.

При прорезке канавок момент инерции опасного сечения по кольцевой канавке уменьшается в соответствии

Зр с уменьшением диаметра поперечного сечения при каждом обороте шпинделя. В результате уменьшения диаметра кольцевой канавки изменяется и момент инерции определяемый по

35 формуле д() 0 05(D()4 d+) (3) 25 где d — - внутренний диаметр заготовки плунжера.

40 Подставляя данные Dx (1) в формулу (3), получают величину момента инерции опасного сечения после п-го оборота шпинделя д(х) = 0,05 j(D — 2х) 4 — d4) (4) 45

Подставляя значение L(x) в формулу (2), после соответствующих математических преобразований получают следующую зависимость для определения величины радиального составляющего усилия резания

2,4E ((D — 2х) — d 3 !Е!

Известно, что радиальная составляющая усилий резания определяется по эмпирической формуле (6) 3 где С, х „, у„ — соответственно постоянные для данных условий резания и пока- затели степени;

t — - длина лезвия резца

S — - радиальная подача инструмента на один оборот шпинделя, К вЂ” общий поправочP ный коэффициент на силу резания.

Подставляя значения Р (6) в формулу (5), определяют подачу при различных значениях глубины канавки Х

1.

2,4E ((D — 2х ) — d ) (f 1

С " К

Р1 P (7)

Согласно формуле (7) с увеличени-ем величины K и, следовательно, уменьшением подачи S обеспечивается соответствующее уменьшение величины радиального :составляющего усилия резания Р> и, следовательно, посто. янство величины прогиба плунжера с начала до конца прорезки канавки.

Построение профиля кулачка определяется зависимостью угла рабочего хода Др о радиальной подачи инструмента по формуле

1199456

360 dx ррах т з() Ц (8) где и — число оборотов шпинделя, 5 S(x) — радиальная подача инструмента; тц время цикла.

Подставляя значение S(x) (7) в формулу (8), получают следующую зависимость:

360 dx

Г с(- ) - за) ()

Решая уравнение (9) относительно

Х и приняв Y-< 0,8, определяют зависимость угла рабочего хода от перемещения инструмента (х)

180 Ср t + Kp ° Х х 2, -Т, .E Ifl n d+

D-.2h D 1(10) (( — 2h) — d ) (D+ — d+) <+ 3

25 Используя формулу (10), производят построение кривых рабочих ходов кулачка (фиг. 3), обеспечивающих заданный цикл перемещения резца.

Для этого на оси абсцисс откладываЗ0 ют глубину среза (Х) на каждый оборот шпинделя, а на оси ординат откладывают соответствующий угол рабочего хода д „.

1199456

Риа.Р

Редактор М.Бланар

Закаэ 7765/13

Тираж 1085 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобретений и открытий

113035, Москва, -35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 ®Ря

7Ф

Составитель В.Семенов

Техред Т.Дубинчак Корректор О.Луговая