Инструмент для получения ребристых трубчатых радиаторов

 

Изобретение относится к обработке материалов резанием, в частности к обработке металлов. Целью изобретения является повышение производительности за счет увеличения стойкости. Инструмент содержит крепежную часть 1, лезвие 2 с режущей кромкой 3, образованной пересечением винтовой передней рабочей поверхности вращения 4 и задней рабочей поверхности вращения 6. Оси вращения поверхностей 4 и 6 выполнены расходящимися с наклоном оси поверхности 4 к краю лезвия по ходу подъема этой винтовой поверхности. На этом краю лезвия выполнен скос 8 и участок 9 с закругленным рабочим профилем, Выполнение осей вращения передней и задней поверхностей 4 и 6 расходящимися позволя ет увеличить толщину лезвия в опасной зоне скоса 8, что позволяет увеличить скорость нарезания ребер радиатора и производительность обработки. 2 з.п. ф-лы, 6 ил.

. СОЮЗ СОВЕТСКИХ сОциАлистических

РЕСПУБЛИК (я)л В 23 В 27/00

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ CCCP}

ОПИСАНИЕ ИЗОЬРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ,Ю

,QQ ф

1 (21) 4789360/08 (22) 21.12.89 (46) 15.04.93. Бюл, ¹ 14 (72) В.Ф,Мосин, А.Н,Чижов и А.П.Жандарев (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1764835, кл. В 23 В 27/00, 1989, (54) ИНСТРУМЕНТ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ РЕБРИСТЫХ ТРУБЧАТЫХ РАДИАТОРОВ (57) Изобретение относится к обработке материалов резанием, в частности к обработке металлов. Целью изобретения является повышение производительности за счет увеличения стойкости, Инструмент содержит крепежную часть 1, лезвие.2 с режущей

Изобретение относится к обработке материалов резанием, в частности к области обработки металлов, Целью изобретения является повышение и роизводительности за счет увеличения стойкости.

На фиг. 1 показан общий вид инструмента; на фиг. 2 — вид А на фиг. 1; на фиг. 3— разрез Б-Б на фиг. 2 для инструмента с пересекающимися осями вращения рабочих поверхностей; на фиг. 4 — разрез Б-Б на фиг.

2 для инструмента cG скрещивающимися осями вращения рабочих поверхностей, из которых передняя — коническая; на фиг. 5— разрез В-В на фиг. 2; на фиг, б — инструмент

8 контакте с обрабатываемым радиатором, Инструмент содержит крепежную часть

1, лезвие 2, режущую кромку 3, переднюю рабочую поверхность 4 с осью вращения 5, заднюю рабочую поверхность б с осью вра„„Я „„1808474 А1 кромкой 3, образованной пересечением винтовой передней рабочей поверхности вращения 4 и задней рабочей поверхности вращения 6, Оси вращения поверхностей 4 и 6 выполнены расходящимися с наклоном оси поверхности 4 к краю лезвия по ходу подъема этой винтовой поверхности, На этом краю лезвия выполнен скос 8 и участок

9 с закругленным рабочим профилем, Выполнение осей вращения передней и задней поверхностей 4 и 6 расходящимися позволя ет увеличить толщину лезвия в опасной зоне скоса 8, что позволяет увеличить скорость нарезания ребер радиатора и производительность обработки, 2 э.п. ф-лы, 6 ил. щения 7, скос 8, участок 9 с закругленным рабочим профилем поперечного сечения.

Крепежная часть 1, выполненная в виде трубчатого сегмента, имеет радиус внутренней поверхности, не меньше радиуса наружной поверхности заготовок радиаторов.

Крепежная часть 1 может иметь отверстия или выступы (на фиг, не показаны)для крепления в технологической оснастке, Толщина стенки крепежной части 1 может быть больше толщины лезвия 2 у его основания для обеспечения необходимой жесткости крепления.

Режущая кромка 3, полученная от пересечения рабочих поверхностей: передней 4 с осью вращения 5 и задней 6 с осью вращения 7, из которых по меньшей мере передняя 4 выполнена винтовой, а задняя 6 — с выпуклой боковой образующей, имеет вид винтовой дуги, поднимающейся от эаходного края лезвия 2 к его выходному краю, у

1808474 которого выполнен скос 8, с шагом винта. уровень скрещивания осей 5 и 7, тем больше превышающим шаг оребрения радиаторов, толщина лезвия 2 у выходного края. Общая что обеспечивает необходимую высоту на- толщина лезвия 2 зависит от взаимного расрезаемых ребер. Кривизна дуги режущей положения осей 5 и 7, при расположении кромки 4 у заходного и выходного краев 5 оси 7 между осью 5 и поверхностью б (см, лезвия 2 не превышает соответственно фиг. 4) толщина лезвия 2 меньше, чем при кривизну наружной поверхности заготовки растяжении оси 5 между осью 7 и поверхнорадиатора и кривизну линии реза, проходя- стью б. щей по основанию ребер. Это обеспечивает Ось вращения 7 задней рабочей повернаименьший угол резания по всей длине "0 хности б совпадает с продольной осью сегрежущей кромки 3 и соответственно — наи- мента крепежной части 1. Возможны также большую скорость резания. варианты выполнения инструмента, когда

Передняя винтовая рабочая поверх- ось вращения 7 параллельна продольной ность 4 может быть выполнена конической оси сегмента крепежной части 1, скрещиваили в виде йоверхности вращения с выпук- "5 ется с этой осью, или пересекает ее. Этим лой боковой образующей. например, одно- достигается соответствующее смещение, осного зллипсоида, параболоида вращения наклон со смещением или наклон лезвия 2 и т.д. по отношению к крепежной части 1, необхоЗадняя рабочая поверхность 6 выполне- димые в ряде случаев для крепления в на в виде поверхности вращения с выпуклой 20 технологической оснастке. Скос 8, выполбоковой образующей, имеющей наклон к ненный у выходного края лезвия 2, направее продольной оси вращения 7 меньший, лен от передней рабочей поверхности 4 к чем наклон к этой оси боковой образую- задней б по касательной к участку с закругщей поверхнбсти 4, что обеспечивает не- ленным рабочим профилем поперечного обходимый угол заострения лезвия 2 . 25. сечения 9 под углом р к оси вращения 5

Возможно выполнение задней рабочей по- поверхности 4, изменяющимся в интервале верхности винтовой, аналогично поверхно- от угла о) между осью 5 и касательной к сти 4, боковой образующей поверхности 4 на

Рабочйе поверхности 4 и 6 имеют оси участке лезвия 2 -перед скосом 8 до угла вращения соответственно5 и 7, расходящи- 30 90 + 0(в Ð 90 + 0). Это при заданном еся под острым углом О, причем ось 5 на- угле отгиба ребер по отношению к продольклонена к выходному краю лезвия 2. Это ной оси радиатора (90 ) обеспечивает позволяет, во-первых, обеспечить плавное наибольшую возможную толщину лезвия 2 уменьшение угла заострения а лезвия 2 в у выходного края. направлении от его заходного края к выход- 35 В зависимости от угла отгиба ребер ному (аа < сц), что способствует повыше- возможно также выполнение скоса 8 с угнию скорости резания, а, во-вторых, лом /3 у выходного края лезвия 2 меньше получить утолщение лезвия 2 для выполне- 90 + 0. ния скоса 8 и участка с закругленным рабо- Скос 8 расположен по ходу подъема печим профилем .пойеречного сечения 9, 40 редней винтовой поверхности 4 с шагом благодаря чему обеспечивается возмож- винта, равным или несколько меньшим (на ность уменьшения поперечного изгиба лез- величину упругого отгиба лезвия от сил ревия 2 и снижения рабочих напряжений в нем зания) шага этой винтовой поверхности, Это в процессе нарезания ребер, способствует уменьшению поперечно, о

Рабочие поверхности 4 и 6 могут иметь 45 сдвига ребер и исключению их отрыва от пересекающиеся оси вращения 5 и 7. При заготовки при высоких скоростях нареза этом в зависимости от положения их точки ния. пересечения лезвие 2 имеет разную толщи- Длина скоса 8 по ходу подъема винто ну, чЕМ ниже йо направлению от вершин к вой поверхности 4 равна длине участка с основаниям поверхностей 4 и 6 эта точка, 50 закругленным рабочим профилем поперечтем больше толщина лезвия 2 у выходного ного сечения 9, Ширина скоса 8 возрастает края. в направлении от точки перехода режущей

Возможен вариант инструмента с рабо- кромки 3 в участок 9 к выходному краю лезчими поверхностями 4 и 6, имеющими скре- вия 2 от величины, обусловленной остротой щивающиеся оси вращения 5 и 7 (т,е, 55 режущей кромки, до величины, определяерасходящиеся под острым углом и лежащие мой углом О расхождения осей вращения 5 в разных плоскостях, параллельных одна — и 7. другой). При этОй, чем ниже в направлении Участок с закругленным рабочим проот вершин к ОСнованиям поверхностей 4 и 6 филем поперечного сечения 9 выполнен по

1808474

25

35

50

55 краю скоса 8 со стороны задней рабочей поверхности 6. Участок 9 в направлении по ходу подъема винтовой поверхности 4 может иметь вогнутый, прямолинейный или выпуклый контур. Радиус закругления участка 9 возрастает по ходу подьема винтовой поверхности 4 от величины, обусловленной остротой режущей кромки 3 до величины r, наибольшее значение которой у выходного края лезвия 2 не превышает 1/2 наименьшего расстояния t между ребрами радиатора, При этом толщина лезвия 2 у выходного края превышает величину удвоенного радиуса r участка 9, Инструмент работает следующим образом, Заготовку радиатора с продольными разделительными канавками на его наружной поверхности закрепляют s патроне токарно-винтореэного станка. Инструмент в технологической оснастке (на чертежах не показана) закрепляют в резцедержателе этого станка осью вращения 7 задней рабочей поверхности 6 вдоль продольной оси радиатора, Подводят инструмент к обрабатываемой заготовке крепежной частью 1 коаксиально ей так, что торец заготовки находится у основания лезвия 2, а режущая кромка 3 располагается за пределами заготовки, Для задания необходимой длины и нужного угла отгиба ребер радиатора поворачивают инструмент в горизонтальной плоскости так, что поверхность скоса 8 у выходного края лезвия 2 устанавливается относительно продольной оси заготовки под некоторым углом р, который не превышает угла отгиба ребер, Путем подачи инструмента в направлении перпендикулярно продольной оси заготовки задают необходимую глубину вреэания лезвия 2 в эту заготовку, при этом режущая кромка 3 располагается наклонно к продольной оси заготовки. Заходной край лезвия 2 находится у поверхности заготовки, а выходной край со скосом 8 и участком 9 — у торца заготовки на глубине врезания в нее лезвия

2. Устанавливают необходимое количество оборотов заготовки в единицу времени и продольную подачу инструмента, соответствующие заданной скорости нарезания ребер и требуемому шагу. оребрения радиатора, При этом вершины поверхности вращения 4 и 6 направлены в сторону, противоположную перемещению инструмента.

Включают вращение патрона станка с заготовкой и перемещение резцедержателя с инструментом и производят нарезание ребер, После врезания лезвия 2 в заготовку на всю длину режущей кромки 3 происходит постепенное вдавливание участка 9 в материал заготовки и образование вследствие пластической деформации линии реза по основанию ребер с закругленным рельефом дна по форме и размерам поперечного сечения участка 9. Одновременно с этим происходит поочередный отгиб ребер от заготовки эа счет разного наклона к оси вращения 7 поверхности 6 с одной стороны лезвия 2 и поверхности 4 и скоса 8 — с другой, находящихся в контакте соответственно с заготовкой и нареэаемыми ребрами, а также за счет деформацйонного течения металла у основания ребер в их поперечном направлении в результате вдавливания участка 9 в заготовку.

По мере перехода от ребра к ребру в процессе их нареаания усилие врезания и вдавливания в заготовку лезвия 2 циклически изменяется, что вызывает циклические упругие изгибающие и сдвиговые деформации этого лезвия и соответствующие им рабочие напряжения, величина которых максимальна в наиболее нагруженном месте лезвия 2 на участке 9. При прочих равных условиях наибольшая скорость нарезания ребер, обеспечивающая их целостность, зависит от вклада в их поперечный сдвиг упругого изгиба лезвия 2 от сил сопротивления вдавливанию участка 9 и пропорциональна толщине этого лезвия у выходного края, а величина рабочих напряжений прямо пропорциональна скорости нарезания ребер и обратно пропорциональна толщине лезвия 2 у выходного края, Выполнение инструмента с расходящимися осями вращения передней и задней рабочих поверхностей позволяет увеличить указанную толщину лезвия, повысить прочность инструмента и увеличить за счет этого скорость нарезания ребер.

Формула изобретения

1. Инструмент для получения ребристых трубчатых радиаторов, содержащий крепежную часть в виде трубчатого сегмента и лезвие„режущая кромка которого имеет форму дуги, образованной пересечением передней и задней рабочих поверхностей вращения, из которых по крайней мере передняя поверхность выполнена винтовой, причем у края лезвия по направлению подьема винтовой поверхности на режущей кромке выполнен участок с закругленным рабочим профилем поперечного сечения, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности за счет увеличения стойкости ребер, передняя и задняя рабочие поверхности выполнены с расходящимися под острым углом осями вращения, причем ось вращения передней рабочей поверхности отклонена от оси за1808474

МАФР 2 дней рабочей поверхности к краю лвзвия по ходу подъема винтовой поверхности, при зтом на упомянутом краю лезвия выполнен скос, расположенный в направлении от передней рабочей поверхности к задней, а участок с закругленнь|м рабочим профилем расположен нэ пересечении указанного скоса и задней рабочей поверхности, 2. Инструмент по и, 1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что передняя и задняя рабочие поверхности выполнены с пересекающимися осями вращения, 5 3, Инструмент по и, 1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что передняя и задняя рабочие поверхности выполнены со скрещивающимися осями вращения.

1808ЛУ4

Редактор

Корректор M.Àíäðóøeíêo

Заказ 1238 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.Гаг арина, 101

ЛыЬожюр

Составитель А.Акимов

Техред M.Ìîðãåíòàë