Способ обработки резанием чашечным резцом

 

Использование: при точении, строгании , растачивании и фрезеровании заготовок из конструкционных и труднообрабатываемых материалов. Сущность изобретения: в процессе обработки детали чашечным резцом, приводимым во вращение вокруг геометрической оси резца при помощи зубчатой передачи, глубину резания выбирают из соотношения t 1 /2 г sJn 2 а , где t - глубина резания; г - радиус режущей кромки резца; а - угол зацепления зубчатой передачи. 2 ил.

СОЮЗ СО ВЕТС КИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)э В 23 В 1/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР.ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4818364/08 (22) 08.02.90 (46) 07.06.92, Бюл. ЬЬ 21 (75) Г.Ф.Шатуров и Г.А. Разнорович, . (53) 621.941,2(088.8) (56) Коновалов E.Ã. Прогрессивные .еремы ротационного резания металлов. — М., 1974., с; 17, рис; 1,.а.е., (54) СПОСОБ ОБРАБОТКИ РЕЗАНИЕМ ЧАШЕЧНЫМ РЕЗЦОМ (57) Использование: при точении, строга. нии, растачивании и фрезеровании заготоИзобретение относится к машиностроению и может быть использовано на предприятиях при точении, строгании, растачивании и фрезеровании заготовок из конструкционных и труднооб рабаты ваем ых материалов, Известны способы обработки резанием круглыми резцами. Способы имеют такие общие признаки, как наличие вращения чашки вокруг геометрической оси режущей кромки.

Наиболее близким по технической сущности является способ, в котором чашечный резец в процессе резания вращается принудительно.

Недостатком известного способа является то, что он не регламентирует технологические режимы обработки в зависимости .от вида крутильных.колебаний относительно оси вращения и оси резца в плоскости подачи. Это ухудшает качество обработанной поверхности.

„„ рЦ,, 173847 ll А1 вок из конструкционных и труднообрабатываемых материалов. Сущность изобретения: в процессе обработки детали чашечным резцом, приводимым во. вращение вокруг геометрической оси резца при помощи зубчатой передачи, глубину резания вы би ра ют из соотношения t 1/2 Г. sin a,.ãäå t — глубина резания; r — радиус режущей кромки резца; а — угол зацепления зубчатой передачи. 2 ил.Цель изобретения — повышение.качест- Я ва обработки.

Цель достигается снижением вибраций резца в плоскости подач, при этом глубину

t резания выбирают иэ соотношения: а9-r sin a, И

1 2

2 @ где г — радиус режущей кромки резца; а- угол зацепления зубчатой передачи.

На фиг.1 представленасхема обработки по предлагаемому способу; на фиг.2 — схема, поясняющая положение оси резца в ее радиальных опорах во время обработки.

Обработку по предлагаемому способу осуществляют следующим образом. .Включают перемещение резца 1 вдоль оси детали 2 со скоростью подачи 8, вращение его режущего элемента 3 вместе с осью

4 со скоростью Чр. вращение детали 2 со скоростью V. В начале обработки режущую кромку 5 режущего элемента 3 резца 1 за1738471 глубляют в .металл на угол ее контакта нефиг.1) с деталью, не превышающий угла .зацепления а зубчатой передачи, например цилиндрической 6 и 7 (фиг.1). (Может быть червячная и другие передачи). При этом глубину резания выбирают из соотношения

1< гзЬ а, 1 г где r — радиус режущей кромки резца; а — угол зацепления зубчатой передачи.

В процессе работы изменяются составляющие силы резания Рх, Ру и Р вследствие колебания припуска и твердости обрабатываемого материала. Иэ-за наличия зазора величиной д между осью 4 резца и втулкой

8 ее радиальной опоры она силой Ру будет прижата к противоположной относительно действия силы Ру точке С опоры. С другой стороны, режущий элемент 3 вместе с осью

4 под действием момента, действующего в основном от силы Р» будет колебаться, покачиваясь в отверстии втулки 8 опоры относительно точки С, как показано на фиг.2 по стрелке е — е, В результате этого колебательного движениЯ на Угол 2 1 (фигк2) веРшина резца, т.е. наиболее заглубленная в металл точка В режущей кромки 5 резца 1, занимает положение от В до Bz. Поскольку скорость вращения Чр очень мала (от двух до шести порядков меньше Vj и существующий износ режущей кромки 5увеличивается от нулевого в точке В до максимального h> в точке А, то формирование обработанной поверхности в этом случае может.происходить неизношеннай точкой режущей кромки В1 или частична начально изношенной точкой режущей кромки В, или изношенной до определенной величины точкой Bz режущей кромки 5. В результате обработанная поверхность детали неоднородна по качеству. Она имеет переменно полосчатую топографию, что создает интерференционный эффект ее неоднородности.

Для предотвращения колебательного движения оси резца необходимо относительно ее точки С приложить дополнительный момент, противоположно действующий от момента силы Рк. Таким моментом может служить момен, возникающий от действия сил R и R< зубчатой передачи, приводящий во вращение ось 4 резца вместе с режущим элементом 3. Если расположить зубчатую передачу 6 и 7 таким образом, чтобы ее полюс зацепления P находился на линии

ВС, т.е. напротив вершины режущей кромки точки В, то линия зацепления а-б.будет поверйута относительно касательной Т- f к начальным окружностям зубчатых колес передачи 6 и 7 на угол зацепления а, как показано на фиг.1. (Для зубчатых колес в нормальном исполнении а= 20О), Тогда силы R и R<, действующие нормально и каса5 тельно к линии зацепления и контакта зубьев колес создают дополнительный момент относительно точки С, что предотвращает (или. значительно уменьшает) периодическое колебание оси резца вместе

10 с режущим элементом. В результате точка В режущей кромки не отклоняется от своего положения на угол у, улучшается качество обработки, обработанная поверхность будет более однородной..

15 С другой стороны, равнодействующая сил Ру и Рх должна проходить через линию зацепления аР, что гарантирует отсутствие вибраций, так как линию зацепления б-а можно сравнить с установкой дополнитель20 ной опоры, воспринимающей на себя активную нагрузку от сил резания, В начале обработки режущая кромка 5.режущего элемента 3 касается. в точке А и радиальная сила. действующая на нее, направлена по

25 радиусу режущего элемента резца, Макси.мальное угловое удаление точки А от точки

В должно быть равно углу зацепления а. т.е.

+ а. В этом случае радиальная сила, действующая на режущую кромку; лежит в преде30 лах линии зацепления аР и будет восприниматься полностью дополнительной радиальной опорой в виде зубчатого зацепления. Так как

35 . АМ

sin ф=

«у 2тт

Или sing

/Ж

Г

Поскольку а=ус то 2tlã- sin а и

« r sin а, Во время обработки

1 г равнодействующая сил Р> и Рх проходит через линию аР.

Пример. Производится обработка вала (сталь 45) диаметром 100 мм, длиной 1

- 400 мм резцом Т15К6 с диаметром режу50 щей кромки 2г - 32 мм. Режимы обработки:

Ч-400м/мин; $-0,5 мм/об.; Vp™1,5 10 м/с; а- 20О. Максимальное заглубление ре. жущей кромки резца равно 20О.

Определяем максимальную глубину резания:

t <багз(п а„" г

t 0,936 мм.

1738471

Назначаем t - 0,8 мм, При обработке получаем однородную поверхность с Ra

Q,8 мкм.

Фиг., Составитель

Техред М.Моргентал Корректор Н;Король

Редактор Н.Химчук

Заказ19И 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

Формула изобретения

Способ обработки резанием чашечных резцом, приводимым во вращение в процессе обработки вокруг геометрической оси резца при помощи зубчатой передачи и пеV ремещэемым относительно детали со сгоростью подачи, отличающийся тем, что, с целью повышения качества обработ5 ки, глубину t резания выбирают иа соотношения: . t 1/2 ° r° . sin а, где r — радиус режущей кромки резца: а- угол зацепления зубчатой передачи.