Способ точения сложных поверхностей

 

Изобретение относится к обработке резанием и применяется в машиностроении при изготовлении некруглых валов профильных соединений. Точение осуществляют круглым эксцентрично установленным резцом 3. Резцу и заготовке 1 сообщают взаимосвязанные вращательные движения и относительное движение подачи. Одновременно резцу сообщают возвратно-поступательное перемещение вдоль образующей обработанной поверхности, которое согласуют с вращением резца таким образом, чтобы точка контакта его с обработанной поверхностью при выключенном движении подачи постоянно находилась в плоскости, перпендикулярной оси вращения заготовки . 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Цп, 1Я

ЬЭ (с

00

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) 982845 (21) 4855314/08 (22) 26.07.90 (46) 30.03.92, Бюл. № 12 (71) Новополоцкий политехнический институт им, Ленинского комсомола Белоруссии (72) В, А. Данилов (53) 621.941.1:621.914.7(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 982845, кл. В 23 В 1/00; 1980. (54) СПОСОБ ТОЧЕНИЯ СЛОЖНЫХ IlOВЕРХНОСТЕЙ (57) Изобретение относится к обработке резанием и применяется в машиностроении („)5U„, 1722698 А2 (я)5 В 23 В 1/00//В 23 В 5/44 при изготовлении некруглых валов профильных соединений. Точение осуществляют круглым эксцентрично установленным резцом 3. Резцу и заготовке 1 сообщают взаимосвязанные вращательные движения и относительное движейие подачи. Одновременно резцу сообщают возвратно-поступательное перемещение вдоль образующей обработанной поверхности, которое согласуют с вращением резца таким образом, чтобы точка контакта его с обработанной поверхностью при выключенном движении подачи постоянно находилась в плоскости. перпендикулярной оси вращения заготовки. 2 ил.

1722698

Изобретение относится к обработке материалов резанием, может найти применение при изготовлении некруглых валов профильных моментопередающих соединений и является дополнительным к авт. св. ЬВ

982845.

Известный способ точения сложных поверхностей включает кинематически взаимосвязанные вращателЬные движения заготовки- и эксцентрично установленного круглого резца относительно их осей, расположенных перпендикулярно, и продольное перемещение резца относительно заготовки.

Недостатком известного способа является то, что в процессе обработки точка контакта резца с обработанной поверхностью непрерывно перемещается в направлении подачи со скоростью, отличной от скорости движения подачи. По этой причине линия перехода между обработанной и обрабатываемой поверхностями представляет собой пространственную кривую. что исключает воэможность точения некруглой поверхности, расположенной на части длины заготовки из-за неправильной формы перехода между круглой и некруглой поверхностями изделия. Поэтому известный способ позволяет обрабатывать детали только на проход, что ограничивает его технологические возможности.

Цель изобретения — расширенте технологических возможностей.

Поставленная цель достигается тем, что заготовке и эксцентрично установленному круглому резцу сообщают взаимосвязанные вращательные движения вокруг их взаимно перпендикулярных осей и относительное движение подачи, при этом резцу сообщают дополнительное возвратно-поступательное перемещение в направлении подачи, согласованное с его вращательным движением зависимостью а= 1з! и у, где а— дополнительное перемещение резца в направлении подачи; ф- угол поворота резца;

I — эксцентриситет установки резца.

За счет того, что резцу в направлении подачи сообщают дополнительное возвратно-поступательное перемещение, согласованное с его вращением по приведенной зависимости, траектория точки контакта резца с обработанной поверхностью представляет собой кривую, расположенную в плоскости, перпендикулярной оси вращения заготовки, т, е. профиль обработанной поверхности. Тем самым обеспечивается возможность обрабатывать некруглые поверхности не только на проход, но и на части длины заготовки, обеспечивая при этом ranтельный переход правильной геометрической формы между некруглой и круглой поверхностями изделия. Тем самым расширяются технологические возможно5 сти предлагаемого способа по сравнению с известным.

На фиг. 1 изображена кинематическая схема способа точения; на фиг. 2 — схема контакта круглого резца с образующими об10 работанной некруглой поверхности, 15

Ro

2 (2) а= lsin р, где а — текущее значение перемещения резца в движении П4;

45 rp — угол поворота резца. .Вращение резца и его возвратно-поступательное перемещение синхронизируют таким образом, чтобы смещение точки контакта вдоль образующей некруглой

50 поверхности вследствие вращения резца компенсировалось его возвратно-поступательным движением.

Зависимость (2). получена следующим образом;

55 В момент профилирования некруглой поверхности на радиусе г резец 2 контактирует с образующей m этой поверхности в точке А (фиг. 2), при этом данная точка расположена на перпендикуляре; образующей

Многогранную поверхность 1 на заготовке 2 обрабатывают круглым резцом 3, который устанавливают с возможностью вращения вокруг оси 4, перпендикулярной оси 5 заготовки 2. Резец 3 устанавливают эксцентрично так, что его геометрическая ось 6 параллельна оси 4 отстоит от нее на расстояние I, равное половине высоты выступов, т. е. где Ro — максимальный радиус профиля;

r — минимальный радиус профиля обработанной поверхности.

В процессе обработки заготовке 2 сообщают вращение В> с частотой и> вокруг оси 5, а резцу 3 — согласованное с ним вращение В2 с частотой п2 вокруг оси 4 и прямолинейное движение подачи Пз вдоль оси 5. Отношение частот вращательных движений резца и заготовки задают равным числу выступов (граней) N обработанной поверхности. Одновременно с этими движениями резцу сообщают относительное возвратно-поступательное движение П, согласованное с его вращением В2 зависимостью

1722698

m, проходящем через ось 4 вращения резца. После поворота резца в движении В2 вокруг оси 4 на некоторый угол р резец контактирует с образующей m некруглой поверхности в точке В, которая смещена от указанного перпендикуляра на расстояние а= Isln p

Так как резец вращается непрерывно, то точка контакта резца с образующей некруглой поверхности совершает гармониче.ское колебание вдоль нее с амплитудой, равной 2I. За счет того, что резцу сообщают возвратно-поступательное движение П4, указанная точка контакта постоянно находится в плоскости, перпендикулярной оси 5 заготовки, поэтому обеспечивается обработка изделия с галтельным переходом от некруглой и круглой части в виде торовой поверхности, что невозможно при обработке известным способом.

Скорость резания V при обработке предлагаемым способом равна геометрической сумме окружных скоростей резца и заготовки в зоне резания и с достаточной точностью

Ч =лп1 02+ N2d2, где 0 — диаметр заготовки (цилиндрической части изделия);

d — диаметр резца, Поэтому заготовке сообщают вращение с частотой

Ч п1Ж

Пример . Параметры обрабатываемого изделия; материал — сталь 45Х; диаметр круглой части 0 85 мм; максимальный радиус профиля некруглой части Во 40 мм; минимальный радиус некруглого профиля г 35 мм; количество выступов (граней) N=3.

Параметры круглого резца: диаметр d

40 мм; материал режущей части — быстрорежущая сталь Р6М5.

Режим резания: скорость резания Ч =

- 35 м/мин; подача $=0,3 мм/об, Для обработки некруглой поверхности резец устанавливают относительно оси его вращения с эксцентриситетом йо — f 40 — 35

=2,5

Частота вращения заготовки при заданной скорости резания

П1 ;Е

=и

35 10

-75,7 мин

Настраивают: частоту вращения заго5. товки п1=75 мин; частоту вращения резца в N раз больше, п2=225 мин

В процессе обработки заготовки сообщают вращение с частотой п1=75 мин резцу — с частотой n2=225 мин, подачу

-t

"0 $=0,3 мм/об заготовки и возвратно-поступательное движение, которое согласуют с вращением заготовки зависимостью а= I sin @=2,5 з1п ф, 15 где а — текущее значение перемещения резца в возвратно-поступательном движении; р- угол поворота резца.

Направление вращения резца и его возвратно-поступательное перемещение согласуют между собой таким образом, что смещение точки контакта вдоль образующей некруглой поверхности вследствие эксцентричной установки резца компенсируется его перемещением в возвратно-поступательном движении.

При сообщении указанных движений точка контакта резца с некруглой поверхностью, при отключении в конце прсхода подачи, расположена в плоскости, перпендикулярной оси заготовки, а переход от некруглой к круглой частипредоставляет торовую поверхность, пересечением которой с цилиндрической частью изделия явля35 ется окружность. Такая форма перехода позволяет обрабатывать изделия с фланцем на конце, что невозможно при использовании известного способа, поэтому предлагаемый способ имеет более широкие

40 технологические возможности.

Формула изобретения

Способ точения сложных поверхностей по авт. св. N. 998822884455, отличающийся

45 тем, что, с целью расширения технологических возможностей, резцу дополнительно сообщают возвратно-поступательное перемещение в направлении подачи, согласованное с вращательным движением резца

50 зависимостью

a=I sing, где а — величина возвратно-поступательного перемещения резца в направлении подачи; ф — угол поворота резца;

I — эксцентриситет установки резца.

1722698 юг.2

Составитель В. Данилов

Техред М,Моргентал Корректор Й: Ревская

Редактор Э. Слиган

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

Заказ 1021 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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