Способ обработки материалов резанием

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (si)s В 23 В 1/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1. (V j.i X

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Д

1 с)

,(Я (у ! (К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4767783/08 (22) 14,12,89 (46) 23.05,92. Бюл. N 19 (71) Научно-исследовательский институт конструкционных материалов и технологических процессов при МГТУ им,Н.Э,Баумана и Научно-производственное объединение "Алтай" (72) В.М.Ярославцев, М.М.Михайлов, А.Н.Мирсков, А.Ю,Гусенка и B.Н.Цуканов (53) 621.941.2 (088.8) (56) Лоладзе Т,Н. Прочность и износостойкость режущего инструмента, — М.: Машиностроение, 1982, с.296 — 297, (54) СПОСОБ ОБРАБОТКИ МАТЕРИАЛОВ

РЕЗАНИЕМ (57) Изобретение относится к машиностроению, к обработке материалов резанием и может быть использовано для формообразования точением на токарных станках наружных поверхностей изделий типа тел вращения из материалов, слабо сопротивляющихся резанию. Сущность способа: способ обработки материалов резанием заключается в точении за счет поперечной подачи широкого фасонного резца. ПеИзобретение относится к машиностроению, в частности к способам обработки материалов резанием.

Изобретение наиболее эффективно может быть использовано для формообразования точением на токарных станках наружных поверхностей изделий типа тел вращения из материалов, слабо сопротивляющихся резанию.

Известен способ формообразования фасонных и гладких поверхностей тел вра„„. Ж„„1734955 А1 ред точением предварительно определяют максимальное $мекс, минимальное $мин и промежуточные $к значения подачи по зависимсствм. $макс = (Е T„zc (Ь; х

i =1 х d зегi/64 Cq B I u(l — u)); $мин = (Е Тмин л,, х

4 2 1/!з, i =1 х bid етi/64 Се В! u (I u)), $К

= 1/ k — i S«H, где N — количество участков детали, подлежащее обработке широким резцом; —; Š— модуль упругости материала детали; TM» — половина минимального поля допуска диаметра;

 — ширина обрабатываемой поверхности;

u — координата положения центра режущей кромки; Ь! — длины участков детали; бдет — диаметры участков детали; б3ег(диаметры участков заготовки; Cq, Is — эмпирические коэффициенты; К вЂ” номер промежуточных значений подачи. После определения $макс, $мин и S» точение осуществляют с переменной по величине подачей, изменяющейся от максимального до минимального значений, 2 ил. щения на токарных станках, заключающийся в использовании для сообщения резцу одновременно движений по двум координатным осям устройства ЧПУ.

Известен также способ, где для аналогичной цели используется обработка по копиру.

Недостатками известных способов является невысокая производительность, так как припуск снимается последовательно в процессе обхода резца по контуру обраба1734955

55 тываемой детали, причем возможности повышения производительности за счет увеличения глубины резания, скорости и подачи ограничены заданными стойкостью резца и параметрами качества поверхности.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ, заключающийся в использовании для съема припуска резцов, работающих с постоянной по величине поперечной подачей и осуществляющих одновременное формообразование всех участков обрабатываемой поверхности изделия (фасонное точение широкими срезами).

Недостатком способа является низкая производительность, так как величина подачи ограничена погрешностями обработки, возникающими вследствие прогиба оси заготовки под действием силы резания, Поэтому величина постоянной поперечной подачи при обработке широколезвийным фасонным резцом выбирается из условия недопустимости превышения допуска на погрешность диаметра обрабатываемого участка заготовки, что не позволяет при заданной точности осуществлять достаточно высокопроизводительную обработку.

Целью изобретения является повышение производительности при обработке широкими фасонными резцами.

Цель достигается тем, что точение производят широколезвийным фасонным резцом с переменной по величине поперечной подачей, изменяющейся от максимального в начале обработки до минимального в конце обработки значения, при этом максимальное ($макс), промежуточные (Як) и минимальные (Ямин) значения подачи определяют предварительно из соотношений;

Ямакс = (E Тмин X 7, bid зад/64 Cq X . а

i =1 х Bl u(l — u)) (1)

Еммн = (Е Тмин Л g bl d деп/64 Cq x

i — 1 х Bl2 u -u (2)

k — i Ямин (3) где N — количество участков детали;

l — длина детали; н — модуль упругости материала детали;

Tìèí половина минимального поля допуска погрешности диаметра;

 — ширина обрабатываемой поверхности;

u — координата положения центра режущей кромки;

bi — длины участков детали; озаг! — диаметры участков заготовки;

40 бДат — ДИаМЕтРЫ УЧаСтКОВ ДЕтаЛИ;

Сч, ls — эмпирические коэффициенты;

k — номер промежуточного значения подачи.

Зависимости (1) и (2) получены путем преобразования зависимости для определения прогибов валов под действием распределенной нагрузки с учетом выражения радиальной составляющей погонной нагрузки резания как функции подачи и свойств материала заготовки и определяют значения подач (Ямин — начало обработки, заготовка, SM H — конец обработки, деталь) при которых погрешность диаметра лимитирующего участка заготовки равна полю допуска диаметра этого, участка 2Тмин. Промежуточные значения подач, рассчитанные по зависимости (3), обеспечивают такой закон изменения подачи, чтобы погрешность в течение всей обработки оставалась постоянной, Для гарантии обеспечения заданной точности обработки с минимальной подачей (Ямин) должно сниматься не менее 50 при-. пуска. Повышение производительности при использовании предлагаемого способа происходит за счет того, что часть припуска снимается с подачей более высокой, чем в известном способе (Ямин), На фиг. 1 приведена зависимость припуска от погрешнос1 и; на фиг. 2 — геометрия детали и заготовки, обрабатываемой предлагаемым способом„

На станке с ЧПУ модели 16К20ФЗС32 с переменной по величине поперечной подачей обрабатывается изделие из стеклопластика марки ВПР— 10 (фиг,2), Свойства материала заготовки для расчета максимальной и минимальной подач определены по результатам технологических экспериментов.

Е = 6500 МПа, Ся = 50 Н/мм, ls = 0,24.

Диаметры и длин ы участков заготовки и детали представлены в таблице.

Длина заготовки! = 400 мм, координата центра резца u = 100 мм, ширина обрабатываемой поверхности В = 100 мм. По зависимостям (1) и(2) определены S>®< = 0,08 мм/об и $мин = 0,03 мм/об. Промежуточные значения подачи, рассчитанные по зависимости (3) (k = 2; 3), будут равны S2 = 0,05 мм/об, Яз = 0,04 мм/об. По рассчитанным значениям подач составлена программа для устгройства ЧПУ 2Р22. Обработка проводилас;ь широколезвийным резцом с режущей час1734955 х Bul (! — u)) ъ = Б; -",; ..

"0

Г тью из твердого сплава ВК8 (а = 15О, y = 0 ), со скоростью V = 1,5 м/с. Замеренная после обработки погрешность диаметра на лимитирующем участке составила 0,38 мм при допуске 0,4 мм.

Формула изобретения

Способ обработки материалов резанием, при котором точение осуществляется за счет поперечной подачи, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения производительности при обработке широкими фасонными резцами, предварительно определяют максимальное Ямакс, минимальное Ямин и промежуточные Sk значения подачи по зависимостям

Ямакс = (E.Тмин X g bid зан/64 Cq X

I=1 х В! u (! — u))

Ямин = (E Тмин X Ь! с! дет /64 Cq X

1=1 где N — количество участков детали, подле5 жащее обработке широким резцом;

I — длина детали;

Š— модуль упругости материала детали;

TMvw — половина минимального поля допуска диаметра;

10  — ширина обрабатываемой поверхности;

u — координата положения центра режущей кромки;

bi — длины участков детали;

15 clpeti — диаметры участков детали; бзаг! — диаметры участков заготовки;

С, ls — эмпирические коэффициенты;

k — номер промежуточных значений подачи, 20 а точение осуществляют с переменной по величине подачей, изменяющейся от максимального до минимального значений, 1734955 Ря2. 30

40

50

Составитель А. Мирсков

Техред М.Моргентал Корректор Т. Малец

Редактор О. Хрипта

Заказ 1773 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