Способ деформирующе-режущего протягивания

 

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для деформирующе-режущего протягивания цилиндрических и кольцевых отверстий. Цель изобретения - повышение стойкости инструмента за счет устранения торможения стружки. Стружку вытягивают из зоны обработки, а протягивание осуществляют инструментом, у которого деформирующие зубья выполнены в виде цилиндрических деформирующе-тянущих роликов. Их диаметральные оси, перпендикулярные оси инструмента, расположены перед главными режущими кромками на расстоянии, минимальную величину L<SB POS="POST">мин</SB> которого из выражения L<SB POS="POST">мин</SB>=R<SP POS="POST">.</SP>SIN(90° - γАRССОS ξ), где R - радиус деформирующе-тянущего ролика

γ - передний угол режущего зуба

ξ - усадка стружки. Максимальную величину L<SB POS="POST">макс</SB> определяют из условия контакта наружной кромки стружки с момента ее образования и до момента отрыва от передней поверхности зуба с торцовой поверхностью ролика. При резании по предлагаемому способу за счет уширения стружки последняя заклинивается между вращающимися деформирующе-тянущими роликами и за счет вращения последних выносится из зоны резания. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (И) А1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУААРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4278155/31-27 (22) 06.07. 87 (46) 15,07.89, Бюл. Y. 26 (71) Липецкий политехнический инсти- тут (72) С.К. Амбросимов (53) 621.923.77 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 1202761, к . B 23 1i 43/02, 1986. (54) СПОСОБ ДЕФОРМИРУЮТ-РРЖУЩЕГО

ПРОТЯГИВАНИЯ (57) Изобретение относится к машиностроению и может бить использовано для деформирующе-режущего протягивания цилиндрических и кольцевых отверстий. Пель изобретения — повышение стойкости инструмента за счет устранения торможения стружки. Стружку вытягивают из зоны обработки, а протягивание осуществляют инструментом, у которого деформирующие зубья выполИзобретение относится к машино строению и может бьп ь использовано для деформирующе-режущего протягивания цилиндрических и шлицевых отверстий ..

Целью изобретения является повышение стойкости инструмента за счет устранения торможения стружки.

На фиг.1 — протяжка, пример выполнения; фиг.2 — разрез А-А на фиг.1; фиг.3 — схема деформирования, резания и схода стружки.

Способ осуществляют следукщим образом.

Инструменту сообщают продольную подачу вдоль поверхности обрабатывад1) 4 В 24 В 39/02, В 23 1) 43/02

2 иены в виде цилиндрических деформирующе-тянущих роликов. Их диаметральные оси, перпендикулярные оси инструмента, расположены перед главными режущими кромками на расстоянии, минимальную величину 1 <„ которого определяс) 0 ют из выражения 1иик= R° - sin (-О Г агссоф,где Р. — радиус деформирующетянущего ролика; — передний угол режущего зуба; — усадка стружки.

Максимальную величину 1 „определяют из условия контакта наружной. кромки стружки с момента ее образования и до момента отрыва от передней поверхности зуба с торцовой поверхностью ролика. При резании по предлагаемом) способу за счет уширения стружки последняя заклинивается между вращающимися деформирующе-тянущими роликами и за счет вращения последних выносится из зоны резания, 3 ил .

\ емого отверстия детали, установленНой на базовый торец.

Протяжка 1 содержит деформирующережущие секции, расположенные последовательно с угловым смещением одна относительно другой на оправке 2 таким образом, что вслед за деформирующе-тянущим роликом 3 первой по ходу протяжки секции располагается режущий зуб 4 второй секции, а sa режущим зубом 4 первой секции — цилиндрический деформирующе-тянущий ролик

3 второй секции и т.д. Деформирующе-тянущие ролики 3 на каждой секции чередуются с режущими зубьями 4 в ок ружном направлении таким образом, 1493445 что длина образующей, ролика равна длине главной режущей кромки зуба по хорде.

Деформирующе-тянущие ролики беэ5 заорно примыкают к вспомогательным режущим кромкам соседних режущих зубьев. Диаметры по деформирующе-тяну" щим роликам превышают диаметры по режущим зубьям (фиг. 3) на величину, 10 определяемую из условия срезания режущим зубом слоя металла необходимой толщины d при определеннной высоте выступа Н.

Деформирующе-тянущие ролики 15 фиг.1 и 2) установлены в обоймах и 6, предохраняющих ролики от выпадания, и выполнены из антифрикционных материалов.

При прохождении деформирующе-ре- 20 жущей секции через протягиваемое отверстие точка А, принадлежащая деформирующе"тянущему ролику, переме", щается со скоростью 7 (фиг.3), равной скорости протягивания. При этом 25 ролик продавливает на обрабатываемой детали пазы глубиной Н, а также увеличивает диаметр в зоне размещения режущих зубьев, уменьшая тем самым ббщий припуск на резание. Кроме того, 30 ролик механически упрочняет поверхностный слой детали, улучшая условия резания для следующего за ним по ходу протяжки режущего зуба„

Образующаяся стружка при обычном режущем протягивании движется по передней поверхности режущего зуба со скоростью V меньшей чем скорость

J протягивания и кратной величине усадки стружки, 40

v -v(, При резании предлагаемой деформи рующе-режущей протяжкой эа счет ушире- 45 ния стружки вследствие ее деформации последняя заклинивается между враща1 ющимися деформирующе-тянущими роликами и эа счет вращения последних выносится из зоны их размещения. 50

При обычном режущем протягивании сила резания составляет значительную величину ввиду малой величины переднего угла, а также торможения ее между деформирующими зубьями.

Это увеличивает степень деформации стружки, а следовательно, увеличивает силовые и энергетические затраты на процесс р ез ания.

VÄ V(j причем Ч вЂ” скорость ролика в направлении схода стружки — определяется как.проекция абсолютной скорости этой же точки ролика на переднюю поверхность зуба (фиг.3), т.е.

V = V ° соэЯ где Я— и угол между вектором скорости

О = 9О - -(3, передний угол режущего зуба; угол равный углу < 0,АВ где I| рОА R

j5= агс sin — are sin—

1мии так как OA R.

Отсюда получаем выражение для 1 „и, 1 н = R eic(90 -$erccae()

Это же условие должно соблюдаться и у радиусной части передней поверхности режущего зуба, поэтому расстояние от оси инструмента до центра ро" лика превышает расстояние от оси. до дна стружечной канавки на величину, минимальное значение котог рой равно г .и = 1.

Максимальную величину 1макс опреде ляют иэ условия контакта наружной кромки стружки (линия СМД) с момента ее образования (точка С) и до момента отрыва (точка Д) с торцевой поверхностью ролика. В этом случае обеспечивается протягивание стружки роликами по всей ее длине.

Поскольку ролики обеспечивают движение стружки со скоростью V

Деформирующе-тянущие ролики захватывают своей торцовой поверхностью стружку и протягивают ее со скоI ростью V, большей чем скорость V схода стружки в обычных условиях.

Дпя этой цели ролики располагают между режущими зубьями, причем диаметральную ось ролика, перпендикулярную оси протяжки, располагают перед режущим зубом на расстоянии 1, минимальную величину которого 1 „и„определяют иэ следующего условия: скорость ролика в зоне схода стружки и в направлении ее схода должна быть не меньше, чем скорость схода стружки в обычных условиях

93445

5 14 превышающей скорость V ее схода в обычных условиях, в зоне расположения главной режущей кромки в зоне точки A) в стружке в этой зоне действуют растягивающие напряжения Q., которые способствуют более легким условиям резания за счет повышения . показателя напряженного состояния.

Пример. При обработке втулок иэ стали 40Х с диаметром обрабатываемого отверстия 60 мм и наружным диаметром 85 мм используется протяжка, состоящая йз деформирующе-режущих секций, деформирующе-тянущие ролики которых выполнены с диаметром, равным 10 мм. Радиальный натяг на деформирукщие ролики на каждой составл яет 0,6 мм, пр и этом высота образующего выступа равна 0,10 мм, а толщина срезаемого слоя — 0,04 мм. Разность диаметров по режущим и деформирующим зубьям на одной секции равна 0,22 мм. Усадка стружки при резании только одними режушимн секциями о с передним углом = 15 (т. е. при обычных условиях) составляет 0,36..

При этом 1мян = 0 53 м; 1макс

1,22 мм — определяются геометричес" ки или прочерчиванием иэ условия контакта стружки, с торцовой поверхностью роликов, гмин = 1,8 мм.

Лабораторные исследования, проведенные на сталях различных марок, показали, что применение предлагаемой деформирующе-режущей протяжки снижает усилие резания в среднем на .40X. Особенно снижение усилия проявляется в конце прохода, осуществляемого каждой секцией. Вследствие этого стойкость режущих зубьев возрастает в 1,5- l 6 раза.

Таким образом, применение предлагаемого способа позволяет исключить торможение стружки между поверхностя ми деформирующих элементов, уменьшить торможение по передней поверхности и снизить знергозатраты на деформирование в очаге деформацкл зоны резания, что в конечном итоге

I снижает силы резания в l 5 раза и увеличивает стойкость режущих зубьев.

Фор мул а из обретения

Способ деформирующе-режущего протягивания, при котором осуществляют поверхностное пластическое деформирование отверстия шлицевыми деформирующими элементами со сжатием образованных выступов боковыми поверхностями шлицев, и последовательное срезание сжатого между шпицами деформирующих элементов поверхностного слоя режущими зубьями с главными и вспомогательными режущими кромками, размещенными между боковыми поверхностями деформирующих элементов, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повьппения стойкости инструмен" та за счет устранения торможения стружки, последнюю вытягивают из soны обработки, при этом шпицы деформирующих элементов выполнены в виде деформирующе-тянущих роликов, диамею25 ральные оси которых, перпендикуляр- ные оси инструмента, размещают перед главными режущими кромками по ходу инструмента с возможностью беззазорного контакта со вспомогательными режущими кромками на расстоянии, минимальную величину которого определяют из выражения

1 „„- R sic (90 - srcccs(), 35 где R — радиус деформирующе-тянущего ролика;

11 — передний угол режущего зуба; — усадка стружки, а максимальную величину которого оп40 ределяют из условия постоянного контакта наружной кромки стружки с момента ее образования и до момента обрыва от передней поверхности зуба с торцовой поверхностью ролика, причем

45 расстояние от оси инструмента до центра ролика превьппает расстояние от оси до дна стружечной канавки на величину, минимальное значение которой равно

50 гмин

1493445 ча

Редактор Л. Веселовская

Корректор Н. Рогулич

Заказ 3935/17 Тираж 662 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101

40ч. Я

Составитепь В. Кузнецов

Техред N.,Öèäûê