Вибросверлильное устройство
Изобретение относится к обработке металлов резанием и может быть использовано при многопроходной обработке координированных отверстий. Цель изобретения - расширение технологических возможностей за счет увеличения возможной величины коррекции. Величину припуска назначают из условия обеспечения коррекции оси отверстия при любой, даже максимально наблюдаемой величине смещения, характерной для данных условий обработки . Определяют направление и величину смещения оси отверстия на входе, базируют инструмент забортным конусом выглаживающих кулачков на кромку полученного отверстия , сообщают инструменту осевые колебания с частотой, равной частоте вращения инструмента. Величину сдвига фаз колебаний относительно направления коррекции устанавливают равной нулю, т.е. режущую кромку устанавливают в плоскости коррекции, амплитуду из соотношения AS 4п ACi n: sin n-1)- m. где р - угол заточки выглаживающего кулачка, гр - угол поворота инструмента; n - число полуоборотов, до полного врезания инструмента; A Ci (у -Л С), где величина смещения оси отверстия, подлежащая коррекции; АС- величина смещения, корректируемая за счет формы отверстия, а величину припуска назначают из условия Ј 2уМакс, где Умакс - максимальная величина смещения оси отверстия на входе. 1 ил. Ё
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (5!)5 В 23 В 35/00
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИ4ЕТЕЛЬСТВУ (61) 1355368 (21) 4455182/08 (22) 05,07.88 (46) 15,11.91, Бюл. М 42 (71) Челябинский политехнический институт им. Ленинского комсомола (72) С,Г.Лакирев, Я.М.Хилькевич, А.И.Карсунцев и С.Г.Чиненов (53) 621.952.048,6 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР
М 1355368, кл, В 23 В 35/00, 1985. (54) СПОСОБ КОРРЕКЦИИ ОСИ ПРЕДВАРИТЕЛЬНО ОБРАБОТАННОГО ОТВЕРСТИЯ (57) Изобретение относится к обработке металлов резанием и может быть использовано при многопроходной обработке координированных отверстий. Цель изобретения — расширение технологических возможностей за счет увеличения возможной величины коррекции. Величину- припуска назначают из условия обеспечения коррек ции оси отверстия при любой, даже максимально наблюдаемой величине смещения, Изобретение относится к обработке металлов резанием и может быть использовано при многопроходной обработке координированных отверстий, Цель изобретения — расширение технологических возможностей за счет увеличения возможной величины коррекции, На чертеже изображен график нарастания смещений оси получаемого отверстия при наличии осевых колебаний инструмента.
Сущность способа заключается в следующем..... Ж„„1690966 А2 характерной для данных условий обработки. Определяют направление и величину смещения оси отверстия на входе, базируют инструмент забортным конусом выглаживающих кулачков на кромку полученного отверстия, сообщают инструменту осевые колебания с частотой, равной частоте вращения инструмента. Величину сдвига фаз колебаний относительно направления коррекции устанавливают равной нулю, т.е. режущую кромку устанавливают в плоскости коррекции, амплитуду из соотношения ЛЯ =
=4к ЛC> tgp и:sing:(2ф — п-1).xi. где р — угол заточки выглаживающего кулачка, tP — ; n — число полуоборотов, до полного врезания инструмента; Л С = (у — Л С), где величина смещения оси отверстия, подлежащая коррекции;
Л С вЂ” величина смещения, корректируемая за счет формы отверстия, а величину припусКВ назначают из условия е 2умакс, где ум к — максимальная величина смещения. оси отверстия на входе, 1 ил.
Пусть отверстие после предварительной обработки имеет смещение у, при этом для данных условий обработки может наблюдаться максимальное смещение умакс, которое можно исправить, т.е. скорректиро вать ось, лишь выполнив условие: с 2 умакс, т.е, назначив для данных условий обработки припуск не менее, чем 2умак .
При обработке отверстий инструментами одностороннего резания, при врезании центр инструмента смещается и это обстоятельство позволяет производить коррек1690966
X (— 1)" — д((р- и ж), n=0
40
2 (5) цию, Однако, максимальная величина коррекции зависит от величины подачи S и угла заточки р.
Если же на инструмент наложить осевые колебания с частотой, равной частоте вращения инструмента, то процесс формообразования отверстий можно описать уравнением с запаздывающим аргументом; р(1 )) +р(ф — л) = Π— - + (ф) + т1 (@) (1) где р (ф) — радиус получаемого отверстия; р(ф — к) — радиус отверстия, получен ного полоборота назад;
D — диаметр инструмента; е — величина припуска на обработку, Е= D — Оо, Оо — диаметр предварительно обработанного ртверстия; т (V) — функция, описывающая изменение диаметра при вхождении выглаживающего кулачка;
f1 (ф) — функция, описывающая изменение диаметра, обусловленное наличием осевых колебаний
f(V) =
2л
Ж S tgp npMO(V<"
Ю е ПРИ 1/)» р тра (2) 71 (Ф)У. впФ AS ЮВ с(О<р<в 2 (з) е 2л где S — подача на оброт; р- угол заточки кулачка; (ф) — угол поворота инструмента.
3 = Зн+ AS sin (tP+g), (4) где SH — номинальная подача;
Л S — амплитуда колебаний подачи; ф4 — сдвиг фаз осевых колебаний относительно периодического вращательного движения режущей кромки, Начальные условия
Для удобства исследования уравнения (1) над ним необходимо произвести пр1еобразование Лапласа. После подстановки в (1) выражений (2), (3), (4) имеем:
О е $ tcCg 1
2Р 2 -Рr,-Е 2 р
-В -- хх — о
-pE рГ
P (1+е ) 2л(1+е ) (6)
Первые два слагаемых выражения (5) влияют на погрешность формы и на смещение. Рассмотрим влияние третьего слагаемого.
Домножим это слагаемое и разделим на
ytp)- s, (). о
2ж Р(1+ е ) Так как Р f(P) = dF(t)/dt, то оригинал
20 -рК функции 1/Р(1+ е ) представляет собой д-функцию Дирака
Оригиналом произведения двух изображений является интеграл свертки, поэтому, произведя над (6) обратное преобразование
Лапласа, можно записать:
y(tp) — — - -- f (tp- u) sin (tp и) х
Л S Тя
00 х (g (- 1)" д (и — о вх)) див
Ln =0
После преобразований имеем:
y(tp) — (tp sintpfcos u x
AS
00 х (g (- 1)" d (u - n tt) du45 n=0 оо х — tpcostpfв1о и (g (-1)" д(u — пtt) du— 0 п =0 ф ао — в!оtpfи совu (g (-1)" д(u оtt))х оо
xdu+ сов tpfu сов u (g (-1)" х о вn =0 хд(и пл) du (8)
Решение (7) имеет вид: у(в)- — — Я и в(п х
1690966
2 ) (9) д дс
K(K+1} tgp (12) 35 дci
К(К+1} tgp
4л AC) где и — номер полуоборота инструмента.
Исследование (8) показывает, что при вхождении выглаживающего кулачка при наличии осевых колебаний наблюдается накопление смещения в одном направлении, причем накопление смещения происходит по параболической зависимости.
Это явлвние можно испольэовать для коррекции оси предварительно обработанного отверстия.
Таким образом, если ось отверстия смещена с номинального положения на величину у, то положение оси можно скорректировать за счет двух обстоятельств: за счет закономерностей врезания, когда радиус вписанной окружности смещается с центра предварительно обработанного отверстия на величину Д С; а также за счет наложения на инструмент осевых колебаний с частотой, равной частоте вращения инструмента на величину ACj, подсчитанную из выражения (8), так как можно положить, что y(g) = ДС, т.е. можно подобрать, например, амплитуду осевых колебаний подачи так, чтобы скорректировать ось в номинальное положение
2л ДС> щи и з!пф(2ф — (n — 1) л (10)
При этом для получения требуемой коррекции необходимо величину сдвига фаз принимать равной нулю относительно момента положения инструмента острой кромкой в сторону коррекции.
Такая коррекция имеет более широкие технологические возможности, так как величина возможной коррекции за счет введения b C>, резко увеличивается. Но скорректированное отверстие имеет погрешности формы, обусловленные закономерностями процесса врезания. Таких погрешностей нет, если врезание осуществить за целое число оборотов. В этом случае форма отверстия представляет собой идеальную окружность, Тогда коррекцию необходимо осуществлять только за счет осевых колебаний, так как ЛС = О.
Предположив, что наибольшее приращение происходит при ф=л/2+и л, и вычислив (8) для целого числа оборотов К, получим
y(g)=hS tgp К (К+1). (11)
Амплитуду осевых колебаний в этом случае определим из (11), предположив, что у(ф) =ЛС>
5 Таким образом, указанная цель достигается тем, что величину припуска назначают из условия обеспечения коррекции оси отверстия при любой, даже максимально наблюдаемой, величине смещения, характер10 ной для данных условий обработки, определяют направление и величину смещения оси отверстия на входе, базируют инструмент заборным конусом выглаживающих кулачков на кромку полученного от15 верстия, сообщают инструменту осевые колебания с частотой, равной частоте вращения инструмента, при этом величину сдвига фаз колебаний относительно направления коррекции устанавливают равной ну20 лю, т.е. режущую кромку устанавливают в плоскости коррекции, амплитуду назначают из соотношения
4лдС>
tgp n sing (2ф — (и — 1) л
Для повышения качества отверстий, т.е. уменьшения погрешностей формы и упрощения осуществления способа, врезание
30 инструмента осуществляют за целое число оборотов, при этом величину амплитуды осевых колебаний выбирают из соотношения: а величину подачи — из соотношения:
S = е/К . tg (p, (13)
40 Формула изобретения
Способ коррекции оси предварительно обработанного отверстия по авт, св. hL
1355368, отличающийся тем, что, с целью расширения технологических воз45 можностей, инструменту во время врезания сообщают осевые колебания с частотой, равной частоте его вращения, при этом величину сдвига фаз колебаний относительнонаправления коррекции устанавливают
50 равной нулю, амплитуду определяют из соотношения
ДS
tgp n з!пф(2ф-(n — 1)л где p — угол заточки выглаживающего кулачка; ф — угол поворота инструмента;
n — число полуоборотов, до полного вреэания инструмента;
1690966
УГ 2Я,УУ ФЯ У
Составитель Н.Зайцева
Редактор И.Сегляник Техред M,Моргентал Корректор Э,Лончакова
Заказ 3866 Тираж Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж 35, Раушская наб„4/5
Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101
hC>- (у-ЬС), где у — величина смещения оси отверстия, подлежащая коррекции;
Л С вЂ” величина смещения, корректируемая за счет формы отверстия, а величину припуска назначают из условия е «2умвкс, где умекс — максимальная величина смещения оси отверстия на входе.
