Способ кинематического дробления стружки и устройство для его осуществления

 

Изобретение относится к области металлообработки и м.б. применено при кинематическом дроблении стружки. Целью изобретения является повьппение а cj7e/ эффективности стружкодробления, улучшение качества вибрационной обработки, упрощение конструкции устройства для осуществления кинематического дробления стружки. Шток 4 поршня 3 гидроцилиндра 1 выполнен полым и жестко связан с корпусом 5 мембранного патрона, а толкатель 7 расположен в полом штоке и связан с суппортом 8, несущим инструмент 9, Инструменту 9 сообщают постоянную подачу 5 и дополнительные негармонические колебания, включающие врезание в заготовку и отвод, время которого устанавливают равньм времени одного оборота заготовки. Время врезания в заготовку устанавливают равным 1/3-1/6 времени оборота заготовки , а размах колебаний инструмента - по соотношению Л С-So, где С 1,2-1,3; Sp - подача на оборот заготовки. 2 с.п. ф-лы, 2 ил. /I 3offafffufef i/ гидронасосу (Л со ел -N 00 фи8-2 ff/rr ee/ oc/nof/tft/t/

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (19) (Н) (5i) 4 В 23 В 25/02

ВЫ(ЛЮ.="1 Л ч

; 1м

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

A Лиат ющелгу

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4066767/31-08 (22) 21.02.86 (46) 15. 11.87. Бюл. Y- 42 (71) Белорусский политехнический институт ,(72) П.И. Ящерицын, В.И. Молочко, А.Ф. Горбацевич, И.О. Бегунов и И.Д. Копонев (53) 62 1.94.1. 1(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 722685, кл. В 23 В 25/02, 1978.

Авторское свидетельство СССР

У 856671, кл. В 23 В 29/24, 1979. (54) СПОСОБ КИНЕМАТИЧЕСКОГО ДРОБЛЕНИЯ СТРУЖКИ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО

ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к области металлообработки и м.б. применено при кинематическом дроблении стружки.

Целью изобретения является повышение

1 эффективности стружкодробления, улучшение качества вибрационной обработки, упрощение конструкции устройства для осуществления кинематического дробления стружки. Шток 4 поршня 3 гидроцилиндра 1 выполнен полым и жестко связан с корпусом 5 мембранного патрона, а толкатель 7 расположен в полом штоке и связан с суппортом 8, несущим инструмент 9.

Инструменту 9 сообщают постоянную подачу 5 и дополнительные негармонические колебания, включающие врезание в заготовку и отвод, время которого устанавливают равным времени одного оборота заготовки, Время . врезания в заготовку устанавливают равным 1/3-1/6 времени оборота заготовки, а размах колебаний инструмента — по соотношению Ь= С S,„ где

С = 1,2-1,3; S — подача на оборот заготовки. 2 с.п. ф-лы, 2 ил.

1

13517

Изобретение относится к металлообработке и может быть использовано ,при резании вязких металлов и сплавбв на токарном и другом оборудова5 нии.

1 ель изобретения - повышение эффективности стружкодробления, улучшение качества вибрационной обработки и упрощение конструкции устройства 10 для осуществления кинематического дробления стружки.

На фиг. 1 представлена траектория движения вершины резца. до развертке цилиндрической поверхности обрабатываемой детали, иллюстрирующая предлагаемый способ кинематического дробления; на фиг, 2 — конструктивная схема устройства для осуществления предлагаемого способа применительно к токарным станкам с гидравлическим приводом подачи.

В соответствии со схемой на фиг. 1, предлагаемый способ кинематического дробления стружки осу-.

25 ществляют следующим образом.

На равномерное перемещение инструмента (тонкие параллельные линии а б, б в, в г, г д, д е, е ж, ж з и т,д,), осуществляемое от суппорта станка, накладываю;г переменное движение по закону неравнобедренного треугольника (жирная ломаная линия

А, Б, В-В, Г, Д, Е-Е, Ж, З.и т.д.), осуществляемое от генератора дополнительных колебательных движений инструмента. При этом короткая сторона треугольника колебаний соответствует этапу врезания, а длинная — этапу отвода резца из заготовки. В резуль- 40 тате алгебраического сложения непрерывного и колебательного движений подача врезания на начальном этапе ! обработки (участок А, Б) Sg

S + S g где S<> — постоянная 45 подача на оборот шпинделя, осуществляемая от механизма подач станка;

I — дополнительная подача. от генератора колебательных движений инструмента. Подачу Sy принимают равной 5О

5@ =aК, где 5 — размах (удвоенная амплитуда) колебаний, величину которого с целью обеспечения гарантированного отрезания элемента стружки устанавливают большей величины подачи S в 1,2-1,3 раза; К вЂ” коэффициент дополнительного увеличения о подачи, равный 360 / (Ы вЂ” угол поворота шпинделя стайка за время

18 2 врезания в градусах. На основании экспериментальных данных оптимальный диапазон значений составляет о

60-120, что соответствует значениям коэффициента К = 6-3.

При углах 1 р (60 (K 6) существенно возрастает интенсивность вре зания, что приводит к снижению стойо кости инструмента, при 1 р > 120 (K (3) увеличивается толщина среза и ухудшается шероховатость обработанной поверхности.

По достижении величины Л = С S (С = 1,2-1,3) направление составляющей движения меняют относительно винтовой траектории на обратное (участок Б, В-В, Г). Длительность этого участка обработки принимают равной длительности одного оборота заготовки, .поэтому осуществляемая от генератора колебательных движений инструмента дополнительная подача обратного хода равна Б, . = С S

Следовательно суммарная величина подачи отвода $ ; = Soip,» — S

СS — S = S,(С вЂ” 1) =0,2

0,3 $о. !

В точке П„ пересечения обратной

Б, В-В, Т и .прямой — А, Б винтовых линий обработки резец выходит из контакта с обрабатываемой заготовкой, что обеспечивает гарантированное перерезание элемента стружки. При дальнейшем обратном перемещении резец в точке Г попадает на исходную винто1 вую траекторию (линию б, в), что означает окончание первого цикла предлагаемого способа резания. Таким образом, с .учетом углов

= — — + 360 = — — — 360 или в

К К

К+ 1 долях оборота шпинделями,»

Далее начинается следующий цикл резания. На участке Г, Д резец сначала движется вхолостую, затем (в точке

П ) врезается в заготовку и движется в прямом направлении до достижения. заданной величины и = С S . На участке Д, Е резец движется в обратном направлении, формируя второй элемент стружки (заштрихован сплошными тонкими линиями); на участке ЕЖ движение резца в обратном направлении продол18

Формула изобретения

1. Способ кинематического дробления стружки, согласно которому инструменту сообщают постоянную подачу и дополнительные негармонические колебания, включающие вреэание в заготовку и отвод, время которого устанавливают равным времени одного оборота заготовки, о т л и ч а ю— з 13517 жаетсз, продолжается и формйрование второго элемента стружки (заштрихован штрихпунктирными тонкими линиями).

В точке П пересечения прямой ГД и обратной ДŠ— ЕЖ винтовых линий резец вновь выходит из соприкосновения с обрабатываемым слоем заготовки (отрезается второй элемент стружки). На участке ЖЗ резец вновь ускоренно 10 движется вперед и в точке П врезается в заготовку, На участке ЗИ и

ИК имеют место обратный отвод и выход в точке П резца из контакта с обрабатываемой поверхностью. Отреза- 15 ется третий элемент стружки (заштрихован обратными тонкими сплошными и штрихпунктирными линиями) . Толщина отрезаемых элементов не превышает величину врезания 4 (C S ) и на 20 большей части длины элемента сохраняется постоянной, что благоприятно сказывается на динамике процесса резания и качестве обрабатываемой поверхности.

При дальнейшем повторении описанных циклов движения резца непрерывная (сливная) стружка перерезается на ряд отдельных элементов.

Устройство для осуществления пред- З0 лагаемого способа кинематического стружкодробления, изображенное на фиг. 2, включает в себя силовой гидроцилиндр 1 основной подачи, питаемый от гидростанции станка, дроссель 35

2, включенный в сливную магистраль силового гидроцилиндра 1, поршень 3, шток 4 которого выполнен в виде полой гильзы, жестко скрепленной с корпусом

5 двухполостного мембранного патрона 40 мембрану 6, выполненную, например, из полиуретана и глухо заделанную в корпусе 5, толкатель 7, жестко скрепленный с мембраной 6, причем свободный конец толкателя пропущен через 45 внутреннюю полую часть штока и либо непосредственно, либо через передаточно-преобразующий механизм воздействует на суппорт 8, несущий режущий инструмент 9.

4 50

Устройство работает следующим образом.

При включении гидропривода основной подачи поршень 3 со штоком 4 силового гидроцилиндра 1 получает движение со скоростью подачи S<, определяемой дросселем 2 ° При этом обе полости силового гидроцилиндра 1 находятся практически под одинаковым давлением Рр о, так как дроссель 2 находится в сливной магистрали гидроцилиндра

1. Обычно Рр„, устанавливается в пределах Р„ < = 2-4 МПа. Вместе со штоком 4 перемещаются жестко скрепленный с пим корпус 5 мембранного патрона, глухо заделанная в корпусе 5 мембрана

6 с толкателем 7, звенья передаточнопреобразующего механизма (в случае введения его в состав устройства) и суппорт 8 станка с инструментом 9.

Одновременно при включении шпинделя станка начинает работать дополнительная автономная гидросистема, обеспечивающая попеременную подачу рабочей жидкости в левую и правую полости мембранного патрона. Периодическое повышение давления в полостях мембранного патрона вызывает периодический прогиб центральной части мембраны в левую и правую стороны, а следовательно, генерирование колебательных перемещений жестко связанного с ней исполнительного штока, движущегося с постоянной подачей S

Таким образом происходит суммирование основного и дополнительного колебательного движения суппорта 8 станка.

При задании закона колебательных перемещений мембраны в соответствии с предлагаемым способом обеспечивается перерезание сливной стружки на отдельные элементы при максимально благоприятной динамике процесса резания.

При подаче давления в полости мембранного патрона прогиб мембраны 6 от центра к периферии, а следовательно, колебательные перемещения корпуса 5 относительно его штока 4 невозможны, так как жестко скрепленный со штоком 4 и корпусом 5 мембранного патрона поршень 3 основной подачи упирается с двух сторон в столбы находящейся под давлением рабочей жидкости в гидроцилиндре 1.

718

Составитель В. Семенов

Техред А.Кравчук

Корректор О. Кравцова

Редактор А, Огар

Заказ 5522/10 Тираж 970

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная, 4

5 1351 шийся тем, что, с целью повышения эффективности дробления стружки при улучшении качества обработки, время вреэания устанавливают равным

1/3-1/6 времени оборота заготовки, 5 а размах колебаний инструмента устанавливают по соотношению а = С S,, где С = 1,2-1,3; S, — подача на оборот заготовки. 10

2. Устройство для кинематического дробления стружки к металлорежущим станкам с гидравлическим приводом подачи, содержащее силовой гидроцилиндр подачи суппорта, соединенный с гидросистемой станка через дроссель, и мембранный патрон с толкателем для колебательного движения инструмента, соединенный с автономной гидросистемой, о т л и ч а ю щ е е с ятем, что, с целью упрощения конструкции, шток поршня силового гидроцилиндра подачи выполнен полым и жестко связан с корпусом мембранного патрона, причем толкатель последнего расположен в полом штоке и связан с суппортом.