Способ обработки резанием многорезцовым вращающимся инструментом

 

Использование: в станкостроении. Сущность изобретения: при обработке резанием используют инструмент, в котором резцы устанавливают по группам, причем скорость радиального смещения для резцов каждой группы устанавливают различной на одних и тех же участках зоны резания. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК ()9) (! !) (5!)5 В 23 В 1/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

-К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4706885/08 (22) 19.06.89 (46) 15.04.92. Бюл. М 14 (71) Новополоцкий политехнический институт им, Ленинского комсомола Белоруссии (72) В.А.Терентьев и Н.Н,Попок (53) 621.932 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N 854593, кл. В 23 В 1/00, 1981.

Изобретение относится к станкостроению и может быть использовано при обработке материалов резанием многолезвийным вращающимся инструментом, в частности к ротационному точению поверхностей вращения многорезцовыми головками, а также к фрезерованию поверхностей инструментом с подвижными ножами.

Кель изобретения — расширение технологических возможностей и повышение качества за счет увеличения диапазона режимов резания и улучшение динамических характеристик.

На фиг. 1 приведена схема ротационной обработки вала многорезцовым инструментом с двумя группами резцов; на фиг. 2— схема перемещения режущих элементов (резцов) двух различных групп.

Валу 1, установленному на станке, сообщают от привода станка вращение — движение В1. Ротационный многорезцовый инструмент 2 перемещают в направлении подачи — движение П2. При этом инструмент устанавливается на подвижном органе станка (не показан), например суппорте.

Траектория 3 перемещения центра инструмента эквидистантна линии профиля 4 обрабатываемой поверхности 5 вала, (54) СПОСОБ ОБРАБОТКИ РЕЗАНИЕМ

МНОГОРЕЗКОВЫМ ВРАЩАЮЩИМСЯ ИНCTPYMEНТОМ (57) Использование; в станкостроении. Сущность изобретения: при обработке резанием используют инструмент, в котором резцы устанавливают по группам, причем скорость радиального смещения для резцов каждой группы устанавливают различной на одних и тех же участках зоны резания. 2 ил.

Режущие элементы (резцы) 6 и 7 двух чередующихся групп инструмента 2 принудительно перемещают Ао замкнутой кривой

8, например окружности, — движение Вз. На устанавливаемых по длине и положению участках зоны резания 9 резцы 6 первой группы дополнительно смещают в радиальном направлении — движение П4. Длина L> участка 9, его расположение и относительная скорость перемещения резца 6 в движении П4 устанавливаются при помощи механизма 10 управления, например, кулачкового. При сообщении резцу 6, перемещающемуся по окружности, дополнительного радиального перемещения со скоростью V> (фиг. 2), режущее лезвие (кромка) резца будет участвовать в двух взаимно перпендикулярных движениях, Величина и направление скорости V > результирующего движения зависит от количественных характеристик касательной Ок! и радиальной Ч! составляющих. При этом величина задающей радиальной скорости Ч! описывается зависимостью

V! =0) Rf1 (p!), где (о — угловая скорость перемещения резцов по окружности;

R — радиус окружности перемещения режущих лезвий резцов:

1726138

55 р — угол, описывающий положение точки контакта А режущего лезвия резца первой группы с обрабатываемой поверхностью и отсчитываемый в направлении подачи инструмента нормали к обрабатываемой поверхности, проходящей через центр инструмента Oи, f (p ) — функциональный коэффициент, зависимый от угла pi.

Функциональная зависимость и состав коэффициента fi(p ) определяется характером реализуемых в процессе резания задач: получение определенной конфигурации срезаемого слоя с целью повышения равномерности силовых нагрузок на резцы, оптимизация процесса резания путем поддержания постоянства главного угла в плане; компенсация вибрационных нагрузок на инструмент, варьирование режима резания и т.п. Так, например, при необходимости уменьшения нагрузки на резец при выходе его из зоны резания (толщина среза

at имеет максимальное значение, а =

=Sosinp<) толщина срезаемого слоя может быть установлена путем перемещения резцов от периферии к центру или постоянной с некоторым средним значением а1 = Seisin

p> = const, или равной нулю, а1= О. В этом случае коэффициент f (p>) включает величину(Я- Seisin p>). В том случае, когда необходимо срезать остаточный гребешок величиной h на поверхности детали, резцам необходимо сообщить дополнительное радиальное смещение от центра к периферии на величину (R + hcos pz), которая войдет в коэффициент 1 (р), На устанавливаемых по длине и положению участках 11 эоны резания, соответствующих участкам поверхности детали, обработанным предыдущими резцами первой группы, резцы 7 второй группы смещают в радиальном направлении — движение

П5(фиг. 1). При этом направление и величина скорости Чэ результирующего перемещения зависит от величины ее касательной

V

Vz = N Rfz(pz), где ц — угол, описывающий положение точки (зоны) контакта В режущего лезвия резца с обрабатываемой поверхностью и отсчитываемой от нормали к обрабатываемой поверхности, проходящей через центр инструмента Ои, fz(pz) — фун кционал ьн ы и коэффициент, зависимый от угла pz.

Функциональная зависимость и состав коэффициента fz(pz) определяется анало5

45 гично коэффициенту f>(p<). В частности, при решении дополнительно задачи снижения шероховатости обработанной поверхности резцы 7 второй группы смещают в радиальном направлении со скоростью, обеспечивающей перемещение режущего лезвия каждого резца этой группы параллельно линии профиля 4 обрабатываемой поверхности 5, а состав коэффициента fz(pz) рассчитывают по формуле fz(pz)

=sin pz/сов pz, Угол отсчитывается в этом случае в направлении, противоположном направлению подачи.

Длина Lz участка 11, его расположение и закон изменения скорости движения П5 устанавливают при помощи механизма 12 управления, например кулачкового.

Производилась сравнительная обработка заготовок диаметром 70 — 100 мм из стали

50 на токарно-винторезном станке модели

1М63 с устройством для ротационного резания, Скорость вращения заготовки устанавливалась в диапазоне от 40 до 160 м/мин, подача — от 0,3 до 0,9 мм/об и глубина резания — равной 2 мм. В качестве инструмента использовались многорезцовые ротационные головки с 16 резцами, реализующие резание по известному и предлагаемому способам. Передний и задний углы заточки резцов инструмента из твердого сплава ВК8 обеспечивались одинаковыми для обоих инструментов и составляли, соответственно, О и 15 . Угол в плане устанавливался равным 45О. У резцовой головки по предлагаемому способу резцы в последовательности их ввода в зону резания разбивались на четыре группы по четыре резца в каждой

rpynne. Скорость радиального смещения резцов первой группы устанавливалась исходя из геометрии резцов (О, а = 15, =45 ), угловой скорости (в = 4 об/мин) и радиуса инструмента (R = 60 мм) равной

0,2 м/мин, второй группы — равной

0,25 м/мин, третьей группы — равной

0,3 м/мин и четвертой — равной 0,35 мlмин.

Технологические возможнОсти способов согласно стандартной методике оценивались по качеству (шероховатости) обработанной поверхности детали и мощности резания. При этом был выбран одинаковый для обоих инструментов период стойкости резцов, равный 60 мин, Шероховатость поверхности детали измерялась На профилографе-профилометре мод. 252, а мощность резания определялась путем измерения величины тока, потребляемого электроприводом станка, по формуле N = Vx

xI, где V — напряжение в сети,! — ток, 1726138

Результаты сравнительных испытаний показали (таблица), что шероховатость обработанной поверхности и мощность резания при обработке по предлагаемому способу меньше, чем при обработке по из- 5 вестному способу, П ричем эти показатели обеспечиваются при более высоком режиме резания без снижения стойкости предложенного режущего инструмента, 10

Формула изобретения

Способ обработки резанием многореэцовым вращающимся инструментом, при котором осуществляют в процессе резания относительное движение подачи инстру- 15 мента и детали, а также перемещение резцов инструмента по окружности при одновременном их смещении в радиальном направлении, отличающийся тем, что, с целью расширения технологических воэ- 20 можностей и повышения качества за счет увеличения диапазона режимов резания и улучшения динамических характеристик, используют инструмент, в котором. резцы устанавливают по группам, причем скорость радиального смещения для резцов каждой группы устанавливаютразличной на одних и тех же участках зоны резания, а скорость любого резца, принадлежащего одной и той же группе, назначают согласно зависимости

Vi= coRf;(p). где в- угловая скорость перемещения резцов по окружности;

R — радиус окружности перемещения резцов;

p> — угол, описывающий положение точки контакта резца первой группы с обрабатываемой поверхностью детали;

f.(p) — коэффициент, зависящий от угла .р

1726138

Составитель Д. Кутепов

Техред M,Ìoðãåíòàë Корректор Л. Патай

Редактор 3. Слиган

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

Заказ 1230 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР .

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