Способ фрезерования

 

Использование: механическая обработка , процессы фрезерной обработки нежестких деталей, Сущность изобретения: обработку ведут двумя коаксиально расположенными фрезами, которым сообщают вращение в разные стороны и подачу относительно детали, Ось вращения фрез совмещают с продольной осью детали. Угловые скорости фрез обратно пропорциональны числам зубьев фрез. Число зубьев фрез и глубины резания определяют из соотношений , включающих ширину фрезерования и диаметры охватывающей и охватываемой фрез. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (1 1) (51)5 В 23 С 3/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4846534/08 (22) 23.05,90 (46) 23.09,92. Бюл, ¹ 35 (71) Тернопольский филиал Львовского политехнического института им. Ленинского комсомола (72) С.Г.Нагорняк и К,В.Зеленский (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1148723, кл, В 23 С 3/00, 1982, (54) СПОСОБ ФРЕЗЕРОВАНИЯ (57) Использование: механическая обработка, процессы фрезерной обработки нежестИзобретение относится к области механической обработки, а более конкретно — к процессам фрезерной обработки нежестких деталей в машиностроении, приборостроении и других отраслях техники.

Целью изобретения является повышение производительности и качества при обработке нежестких деталей.

На фиг. 1 показан поэтапный технологический процесс обработки по предлагаемому способу; на фиг, 2 — положение режущих инструментов в осевой плоскости; на фиг. 3 — схема действия сил в зонах резания.

Перед началом обработки осуществляют настройку системы исходя из условия последующего выравнивания действующих на заготовку в процессе установившегося фрезерования поперечных сил, Для этого выбирают исходя из заданной ширины фрезерования В числа зубьев Z1 и Z2 коаксиально расположенных соответственно охватываемой фрезы 1 Й охватывающей фрезы 2; ких деталей, Сущность изобретения: обработку ведут двумя коаксиально расположенными фрезами, которым сообщают вращение в разные стороны и подачу относительно детали, Ось вращения фрез coBMGщают с продольной осью детали. Угловые скорости фрез обратно пропорциональны числам зубьев фрез. Число зубьев фрез и глубины резания определяют из соотношений, включающих ширину фрезерования и диаметры охватывающей и охватываемой фрез. 3 ил.

7Г К

Z1— Z2

arCSin В/D1 arcsin В/D2 где 01 и D2 — соответственно диаметры расположения лезвий охватываемой и охватывающей фрез.

После этого производят настройку системы на требуемые глубины резания У1 и 12 соответственно охватываемой и охватывающей фрез, которые находятся между собой в соотношении т1/t2 =

1 В/D2 " D1 22 х где х, q u w — соответственно показатели степеней при глубине резания t, диаметре фрезы D и частоте вращения фрезы и. Глубина резания t1(фиг. 2) настраивается путем осевого смещения фрезы 1 (движение 011) относительно фрезы 2 за счет, например, шагового двигателя 4 и передачи винт-гайка качения 5, которая соединена с осеподвиж1763103 ным шпинделем фрезы 1 посредством упорного подшипника качения 6. Глубина резания t настраивается путем вертикального перемещения стола с заготовкой 3 (или же перемещения режущих инструментов в направлении к заготовке).

После этого устанавливают угловые скорости в им вращения соответственно фрез 1 и 2, которые связаны с числами их зубьев зависимостью

С 1 1©2 = 22/21.

Затем стол станка с деталью 3 передвигают (движение Dy) к инструменту (или, наоборот, инструмент передвигают к детали 3) до тех пор, пока продольная ось симметрии

"Π— О" детали 3 (фиг. 1, а) не совпадет с осью (точкой О ) вращения соосно расположенных торцовых фрез 1 и 2 (фиг. 1, б). После этого начинается непосредственно процесс торцевой двухфрезерной обработки нежестких деталей, который состоит в следующем, Торцовым фрезам 1 и 2 сообщают разнонаправленные вращательные движения резания соответственно D«и Da, а заготовку перемещают в направлении к фрезам (движение подачи Ds (фиг. 1, б)), Начиная с момента касания зубьев охватывающей фрезы 2 с заготовкой (точка Н, фиг. 1, в) осуществляют врезание фрезы в заготовку с минутной подачей S < (фиг. 1, ж), меньшей половины минутной подачи SM.y при последующем установившемся процессе фрезерования, Подача S > сохраняется до полного врезания фрезы 1 в заготовку (точки Н1, фиг. 1, г).

После полного врезания фрезы 1 в заготовку минутную подачу заготовки увеличивают до значения SM y установившегося процесса фрезерования и это значение минутной подачи сохраняется до выхода фре.зы 2 из обрабатываемой детали, В процессе установившегося фрезерования при взаимодействии зуба фрезы 1 с заготовкой 3 (точка "а") возникает тан генциальная составляющая Р«силы резания (фиг. 3), проекция которой на направление, перпендикулярное оси "Π— О" детали 3 равна Р». Одновременно с этим при взаимодействии зуба фрезы 2 с заготовкой 3 (точка

"в") возникает тангенциальная составляющая Pzz силы резания, проекция которой на направление, перпендикулярное оси "Π— О" равна Р,г. Поскольку силы P» и Р, равны между собой и направлены навстречу друг другу, то следовател ьно на обрабатываемую деталь 3 не действует поперечное усилие, приводящее к ее изгибу и возникновению вибраций.

В процессе выхода зубьев фрезы 2 из заготовки, начиная с точки К (фиг. f, д), минутную подачу заготовки уменьшают до значения S .z., меньшего половины значения

Я .у (фиг. 1, ж). При такой подаче осуществляют выход из заготовки (фиг, 1, е) зубьев обеих фрез (до точек К ). Фрезерование на этапах врезания и выхода инструмента из заготовки с минутными подачами, меньшими половины минутной подачи при установившемся процессе фрезерования, обусловлено требованием минимальной деформации заготовки на этих этапах обработки.

Числа зубьев фрез 1 и 2 соответственно

z> и zz определены в результате рассмотрения схемы действия сил в зонах взаимодействия зубьев фрез с заготовкой (фиг. 3) из условия обеспечения одновременного врезания зубьев обеих фрез в заготовку:

=2K х

Z1 =

% arcsin В/D<

2л л

zz =

Ж arcsin В/ Dz где 0> и 6 — центральные углы между соседними зубьями соответственно в фрезах 1 и

2, Пример осуществления способа, Для обработки нежестких пластин из стали 45 шириной В = 10,4 мм, при диаметрах фрез D> = 100 мм, Dz = 120 мм, числа зубьев были выбраны и рассчитаны так: z> =

=-5; zz = 6, При глубине резания t> = 2 мм, глубина резания tz, при которой осуществляется выравнивание усилий, была выбрана

tz = 2,1 мм. Частоты вращения фрез 1 и 2 были приняты в = 30 с, cuz = 25 с, Испытания проводились на универсальнофрезерном станке мод. 6А758.

В результатие фрезерования детали пластинками из твердого сплава Т15К6 по разработанному способу, оказалось, что поперечный прогиб детали во много раз меньше по сравнению с традиционным способом однофрезерной обработки, При этом значительно уменьшается уровень вибраций.

Таким образом, разработанный спосос фрезерования позволяет реализовать высокоэффективную обработку деталей малоР жесткости.

Технико-экономическая эффективност от внедрения способа заключается в повышении производительности и качества об работки.

Формула изобретения

Способ фрезерования, при котороь припуск снимают двумя коаксиально распо ложенными фрезами, которым сообщаю вращение в разные стороны и продольнук

1763103 т1/тг =

H - вар, 1 - (В/D1)2 Г

1!

„1 л

1),л л подачу относительно детали, при этом фрезы устанавливают из условия совмещения оси вращения фрез с продольной осью детали,отличающийся тем,что,с целью повышения производительности и качества 5 при обработке нежестких деталей, числа зубьев, соответственно охватывающей и охватываемых фрез определяют из зависимостей

arcsin В/D1 к

arcsin В/D2 где  — ширина фрезерования;

D1 и D2 — диаметры охватывающей и 15 охватываемых фрез соответственно, глубины резания первой и второй фрез назначают из соотношения / О:

Х 1 Д

; < - Й р .г-,.-т +

1г; ——

Й ) б

«Т. .. =-., .=,„( » .: где х, q u w — показатели степеней при глубине резания, диаметре фрезы и частоте вращения фрезы при этом угловые скорости w1, w2, соответственно первой и,второй фрез удовлетворяют соотношениям

w1 z2

W2 Z1 а минутные подачи фрез при врезании и выходе фрезы выбирают меньше половины минутной подачи фрез в процессе фрезерования, Е

3 g—

1763103

Фиг. Г

Составитель С,Нагорняк

Техред M,Ìoðãåíòàë Корректор Л.Филь

Редактор О.Стенина

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

Заказ 3411 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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