Способ обработки поверхностей вращения

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (59 4 В 23 В 1 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3857813/31-08 (22) 22.02.85 (46) 30.11.87. Бюл. М- 44 (71) Новополоцкий политехнический институт им. Ленинского комсомола

Белоруссии (72) В.А, Данилов (53) 621.941,1(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 416169, кл. В 23 В 25/02,.!971. (54) СПОСОБ ОБРАБОТКИ ПОВЕРХНОСТЕЙ

ВРАЩЕНИЯ ,(57) Изобретение относится к обработке резанием поверхностей вращения

„„SU„„1355355 А1 при обеспечении кинематического дробления стружки и найдет применение в машиностроении. Целью изобретения является повышение производительности при обеспечении требуемой степени изменения длины образцов стружки.

Заготовку 1 обрабатывают комбинированным инструментом в виде резца 2 и резцовой головки 3. Отношение частот вращательных движений резцовой головки и заготовки задают исходя из условия равенства длин отрезков стружки, срезаемой токарным резцом и резцами головки, и обеспечения заданной степени измельчения стружки. 2 ил.

1355355

Изобретение относится к способам обработки материалов резанием комбинированными инструментами при кинематическом дроблении стружки и может

5 быть использовано в машиностроении.

Цель изобретения — повышение производительности при обеспечении требуемой степени измельчения стружки.

На фиг. 1 изображены взаимное расположение заготовки и комбинированного инструмента и сообщаемые им движения, вид в плане; на фиг, 2 то же, вид сбоку.

Заготовку 1 обрабатывают комбинированным инструментом в виде токарного резца 2 и резцовой головки З.В процессе обработки заготовке и резцовой головке сообщают вращательные движения вокруг параллельных осей.

Одновременно комбинированному инструменту сообщают движение подачи S вдоль заготовки.

Отношение частот вращательных движений резцовой головки и заготовки 2 задают исходя из условия равенства длин отрезков стружки, срезаемой токарным резцом и резцами головки, и обеспечения заданной степени измельчения стружки по соотношению 30

TIDE К

1.Z

° пг где 1 = — — отношение частот вращеп ний резцовой головки и

35 заготовки;

n — частота вращения реэцог вой головки;

n — частота вращения эаготовЪ ки;

D — диаметр заготовки;

К вЂ” коэффициент укорочения стружки, который определяется экспериментально;

Z — число резцов в головке;

1 — длина отрезцов струЖки, среэаемой комбинированным инструментом, Зависимость для определения передаточного отношения 1 получена следующим образом.

При .сообщении заготовки 1 и резцовой головке 3 вращений резцы головки перемещаются относительно заготовки по циклоидальным кривым, пересекающим поперечное сечение заготовки и формирующим его в виде многоугольника с криволинейными сторонами (фиг. 2), Тем самым обеспечивается дробление стружки, среэаемой головкой 3, и создаются условия для надежного дробления стружки токарным резцом 2, формирующим заданную поверхность с диаметром D

Каждый из резцов головки за время контакта с заготовкой срезает с нее стружку, максимальная длина которой (фиг,2) выражается равенством П

1 = К, 1Е где D > - диаметр заготовки, Следовательно, при заданных D, Z и К необходимая степень иэмельчейия стружки головкой достигается, если

DyK

Пд

1 = 7

/ и

Разделение стружки, срезаемой токарным резцом, на отдельные отрезки происходит в моменты, соответствующие минимумам глубины резания, Поэтому максимальная длина каждого из этих отрезков (фиг. 2) равна

1 = — К, 12 где D — диаметр обработанной поверхности °

Необходимая степень измельчения стружки токарным резцом достигается при

TiD K

Так как диаметры заготовки D и обработанной поверхности D отличаются незначительно, то отрезки стружки, среэаемые головкой и токарным резцом, имеют практически одинаковую длину, а отношение частот вращения резцовой головки и заготовки выражается зависимостью пт ЛЭъ К

1 = — ) п> 1Z

Скорость резания V для резцовой головки равна сумме окружных скоростей заготовки и резцов, т.е.

V,,= Гidn2 + !! Dnp или

7, = 7йп „(й i+D).

Поэтому частота вращения заготовки при обработке резцовой головкой выражается зависимостью

1355355

1, "ь тГГГ+ Л

Скорость резания для токарного

Резца V = Dn>. Поэтому и =Ч /пD°.

При настройке задают меньшее из значений и и и Значения скоростей 1

V u V и. подачи S принимают по нор7 мативам режимов резания. 10

Пример. Исходные данные: диаметр заготовки Р> = 312 мм; диаметр обработанной поверхности D = 300 мм; материал заготовки — нержавеющая сталь IX18H10T; оборудование — токар- 15 ный станок, оснащенный комбинированным инструментом - токарным призматическим резцом и резцовой головкой диаметром d = 160 мм, с восьмью резцами (Е = 8). Ось вращения головки уста- 20 навливают параллельно оси заготовки.

По нормативам режимов резания прини— маются: материал режущей части резцов — твертый сплав ВК8; скорость резания резцовой головкой V, = 81 м/мин 25 токарным резцом - V = 52 м/мин; подача S = 1,0 мм/об заготовки.

Определяют отношение частот вращения резцовой головки и заготовки нпкск

Т1- 312 0,75 100. 8

Принимается i = l.

Расчетное значение частот вращения заготовки при обработке резцовой головкой

2 — 54 06/мин, Расчетное значение частоты вращения заготовки для токарного резца

52 п 2 — 0,312 = 53 об/мин.

Профиль поверхности, обработанной резцовой головкой при i = 1 и Х =8, ограничен восьмью дугами окружности, радиус которой равен сумме радиусов .резцовой головки и заданной поверхности, т.е. 230 мм. Токарным резцом

Из двух расчетных значений прини- 45 мается меньшее, т.е. n> = 53 o6/мин.

Ближайшее к нему значение частоты вращения шпинделя станка равно

50 об/мин, поэтому настраивают п> =

= 50 об/мин. Так как i = 1 то настФ

50 .раивают частоту вращения головки

n2 = 50 об/мин.

1 обрабатывается заданная поверхность диаметром 300 мм.

Толщина слоя металла, среэаемого резцами головки, плавно изменяется от 0,5 до 5 5 мм, а токарным резцом— от 0,5 до 5,0 мм на длине 120 мм, благодаря чему обеспечивается надежное дробление стружки, срезаемой комбинированным инструментом. С учетом усадки длина отдельных элементов стружки не превышает 90 мм.

Плавное изменение толщины слоя металла, срезаемого токарным резцом и резцами головки, обеспечивается. вследствие параллельного расположения осей головки и загдтовки. При таком расположении осей, резцовой головкой удаляется примерно половина слоя металла, среэаемого в процессе обработки комбинированным инструментом, что не имеет место в известном способе. Благодаря этому при той же нагрузке на резец создается возможность примерно вдвое увеличить подачу, а следовательно, технологическую производительность. формула и з обретения п2 где п отношение частот вращения резцовой головки и заготовки; частота вращения резцовой головки; частота вращения заготовки диаметр заготовки; коэффициент укорочения стружки; ц2

D)

Способ обработки поверхностей вращения комбинированным инструментом в виде токарного резца и непрерывно вращающейся вокруг своей оси резцовой головки при сообщении заготовке вращения, а комбинированному инструменту — движения подачи, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью повьппения производительности при обеспечении требуемой степени измельчения стружки, вращательные движения резцовой головки и заготовки осуществляют вокруг параллельных осей, а отношение их частот настраивают иэ условия равенства длин отрезков стружки, срезаемой токарным резцом и резцами головки по соотношению

1355355

Z — число резцов в головке;

1 — длина отрезков стружки, I срезаемой комбинированным инструментом.

Составитель В. Семенов

Техред М.Ходанич Корректор B. Вутяга

Редактор И. Касарда

Заказ 5742/11 Тираж 970 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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