Способ точения сложных поверхностей

 

Изобретение относится к обработке резанием и найдет применение при изготовлении некруглых валов. Некруглую поверхность обрабатывают одновременно круглым резцом и установленным над ним многозубым режущим инструментом, которым и заготовке сообщают согласованные вращательные движения вокруг скрещивающихся под прямым углом осей и относительное движение подачи. Многозубый инструмент и круглый резец устанавливают с одинаковым эксцентриситетом относительно оси их вращения. Угол наклона зубьев инструмента к оси вращения задают в зависимости от количества выступов профиля поверхности изделия. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 В 23 В 5/44

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ в =arctg + ж е, D (21) 4924967/08 (22) 03.04,91 (46) 23.05.93. Бюл. йг 19 (71) Новополоцкий. политехнический институт им.Ленинского комсомола Белоруссии (72) В.А.Данилов (56) Авторское свидетельство СССР

N982845,,кл,,В 23 В 1/00, 1981. (54) СПОСОБ ТОЧЕНИЯ СЛОЖНЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙЙ (57) Изобретение относится к обработке резанием и найдет применение при изготовлении некруглых валов. Некруглую

Изобретение относится к обработке материалов резанием и найдет применение в машиностроении при изготовлении некруглых валов профильных моментопередающих соединений.

Целью изобретения является повышение производительности и расширение технологических возможностей способа.

Указанная цель достигается тем, что для точения сложных поверхностей заготовке и эксцентрично установленному круглому резцу сообщают согласованные вращательные движения вокруг взаимно перпендикулярных осей и относительное движение подачи, причем в отличие от известного способа соосно с круглым резцом над его передней поверхностью устанавливают .многозубый режущий инструмент, которому сообщают вращение совместно с вращением резца, при этом передние поверхности зубьев инструмента располагают под углом к плоскости его вращения, величину которо.Я2 1816535 А1 поверхность обрабатывают одновременно круглым резцом и установленным над ним многозубым режущим инструментом, которым и заготовке сообщают согласованные, вращательные движения вокруг скрещивающихся под прямым углом осей и относительное движение подачи, Многоэубый инструмент и круглый резец устанавливают с одинаковым эксцентриситетом относительно оси их вращения. Угол наклона зубьев инструмента к оси вращения задают в зависимости от количества выступов профиля поверхности изделия. 3 ил. го задают в зависимости от количества выступов профиля поверхности иэделия по формуле где в — угол наклона передней поверхности зуба инструмента к плоскости его вращения;

0 — диаметр заготовки;

d — диаметр резца; е — эксцентриситет установки резца;

m — количество выступов профиля поверхности иэделия;

e — угол между направлением скорости резания и нормалью к режущей кромке зуба инструмента.

Предва рител ьное и рофили рова ние сложной поверхности осуществляют вспо-. могательными режущими кромками зубьев

1816535 многозубого инструмента. длину а которых задают по зависимости а>

2 л г1

m Zcos в где г1 — максимальный радиус профиля поверхности изделия;

Z — количество режущих зубьев инструмента.

Благодаря тому, что соосно с круглым резцом над его передней поверхностью ус-танавливают многоэубый инструмент с наклоненными к оси его вращения режущими зубьямИ, снабженными вспомогательными режущими кромками, существенно улучшаются условия работы круглого резца, так как практически весь припуск срезается дополнительным инструментом. Круглый резец обеспечивает окончательное формирование некруглой поверхности, удаляя с заготовки лишь неровности (гребни), обусловленные схемой резания многозубым инструментом.

Установка режущих зубьев под указанным выше углом к оси вращения инструмента создает более благоприятные условия для срезания с заготовки слоя металла, чем при обработке одним круглым резцом. При этом за счет изменения этого угла возможна оптимизация процесса резания в зависимости от свойств .обрабатываемого .металла, что невозможно при использовании известного способа, Благодаря отмеченным техническим преимуществам предлагаемого способа, он имеет более высокую производительность, позволяя также обрабатывать такие изделия (малого диаметра и с большим числом выступов профиля), обработка которых известным способом либо невозможна, либо малоэффективна.

На фиг. 1 изображена кинематическая схема обработки, на фиг,2 — относительное положение инструментов и заготовки в плоскости ее вращения; на фиг.3 — форма зуба многозубого инструмента.

Некруглую поверхность на заготовке 1 обрабатывают одновременно инструментом 2 и круглым резцом 3, которые устанавливают с эксцентриситетом е относительно оси 4, перпендикулярной оси 5 заготовки, Резец 3 устанавливают относительно заготовки в положение, при котором его режущая кромка размещена в плоскости. проходящей через ось 5, Многозубый инструмент 2 располагают над передней поверхностью резца 3. Его режущие зубья ориентируют под углом со к оси 4.

Величину эксцентриситета е задают в два раза меньше высоты h выступов профиля поверхности изделия, т.е.

h г1 г2 е

2 2

2кг1 а

m Zcosu) (2) 45

50 где Z — число режущих зубьев, Принимаемое значение а задают на 0,30,5 мм больше расчетного.

Величина угла а наклона режущих зубьев определяется ориентацией скорости резания Ч относительно плоскости вращения инструмента и нормали к режущей кромке (фиг.1):

В =1 +. С, (3) где ц — угол между направлением скорости резания V и плоскостью вращения инструмента;

8 — угол между направлением скорости резания и нормалью к режущей кромке. где г1 — максимальный радиус профиля; гг — минимальный радиус профиля.

Диаметр инструмента 2 принимают на

0,5 — 1 мм меньше диаметра резца 3.

В процессе обработки заготовки 1 сообщают вращение В1 с частотой п1, вокруг оси

5, а многозубому инструменту 2 и круглому

15 резцу 3 — вращение В2 с частотой п2 вокруг оси 4. Для образования некруглого профиля с m равномерно расположенными по окружности выступами отношение частот указанных вращательных движений задают равным количеству выступов профиля поверхности изделия, т.е. = п2/n1 = m. Для образования некруглой поверхности подлине обоим инструментам сообщают подачу S вдоль ее образующей, Режущие зубья инструмента 2 снабжены главной 6 и вспомогательной 7 режущими кромками (фиг.3).

Длина а вспомогательной режущей кромки 7 зуба инструмента 2 определяется

30 из условия перекрытия следов вспомогательных режущих кромок соседних зубьев на формируемом профиле, т.к. в этом случае обеспечивается минимальная высота неровностей обработанной поверхности, 35 обусловленная схемой резания. Так как за один оборот многозубого инструмента осуществляется формирование участка некруглого профиля между вершинами соседних выступов. то для обеспечения указанного перекрытия должно выполняться условие

1816535

y = arctg —, Ч1 чг (4) 21 — 19

Š= — = 1 MM

2 (8) n>—

+ 2Pо = 30о со =- агсщ ки

Значение е определяется экспериментально, исходя из условия обеспечения рациональных условий резания. Из фиг.1 где v> = кDn> — окружная скорость заготовки; чг = 2 m(+ е)пг — окружная скорость д резца.

Так как пг = n>m, то

Ч=аcg +2е „(5) D где б — диаметр круглого резца.

На основании (3) и (5) ш = arctg + „„- e. (6) D

Скорость резания ч определяется выражением ч= n1л 02+(d+2 е ) m2, (7) поэтому при заданном значении v частоту п1 вращения заготовки задают по зависимости ()

Предварительное профилирование некруглой поверхности осуществляется многозубым инструментом 2, а окончательноекруглым резцом 3. Профиль, формируемый инструментом 2, представляет собой пересечение множества положений прямолинейных режущих кромок 7 его зубьев, поэтому представляет собой ломаную линию. Профиль, формируемый круглым резцом 3; имеет синусоидальную форму и описывается уравнением р= е(1 - cosm p+ rz . (9) где р- радиус текущей точки профиля;

p — угол поворота заготовки.

Срезание с заготовки слоя металла осуществляется в основном многозубым инструментом, геометрия режущей части которого позволяет оптимизировать условия резания. Поэтому обеспечивается возможность обрабатывать некруглые поверхности 3а один проход, благодаря чему достигается повышение производительности. За счет изменения угла в наклона зубьев инструмента благоприятные условия резания могут быть созданы независимо от количества выступов профиля и диаметра

5 заготовки. Это позволяет расширить техно,,I логические воэможности способа по форин 1 и размерам обрабатываемых поверхностей

Пример. Параметры обрабатываемого изделия: профиль — синусоидальный, с рав10 номерно расположенными по окружности выступами; максимальный радиус профиля

r> =21 мм; минимальный радиус профиля ф

- 19; количество выступов профиля m =

4. Диаметр заготовки 0 = 44 мм, материал

15 заготовки — сталь 45.

Параметры режущих инструментов, диаметр круглого резца 60 мм; диаметр многозубого инструмента 59 мм; количество режущих зубьев Z = I8.

20 Материал режущей части обоих инструментов — быстрорежущая сталь Р6М5, Скорость резания v = 32 мlмин, подача S = 1,0 мм/об, Угол между направлением скорости резания и нормалью к режущей кромке e-25 =20, Многоэубый инструмент в круглый резец устанавливают относительно оси вращения с эксцентриситетом е, величина которого в cooTBBTc fBMN с (1)

Используют многозубый инструмент, зубья

35 которого наклонены к оси вращения под углом

40 ( и снабжены вспомогательной режущей кромкой длиной

45 а> „2 lмм;а=25мк.:

2 21

4 18 соз30

Согласно (8) частота вращения заготов32 10з, — 40.4мин щ

Настраивают п1 = 40 мин; пг = 160 мин . В процессе обработки заготовке сообщают вращение с частотой n> = 40 мин, а многозубому инструменту и круглому резцу — вращение с частотой пг = l60 мин и перемещение вдоль образующей поверхно1816535 сти изделия с подачей S =- 1 мм/об. Многозубый инструмент осуществляет предварительное профилирование поверхности изделия, срезая с заготовки неравномерный припуск, а круглый резец — окончатель- 5 ную обработку с равномерным. припуском

0,5 мм, что повышает точность профилирования и качество обработки. Обработка изделия осуществляется за один проход, что обеспечивает повышение производитель- 10 ности по сравнению с известным способом, так как обработка им данного изделия из-за неблагоприятных условий резания (yron g =

=10 ) возможна минимум за два прохода, За счет использования многозубого инстру- 15 мента с соответствующим углом в наклона режущих зубьев при предлагаемом способе создаются одинаковые условия резания при обработке изделий с любыми параметрами (r), m) профиля, что расширяет возможности 20 способа по номенклатуре обрабатываемых изделий.

Следует отметить и то преимущество предлагаемого способа, что в отличие от известного он обеспечивает надежное 25 дробление стружки при обработке изделий из любых материалов, Формула изобретения

1. Способ точения сложных floBBpxtстей, согласно которому осуществляют ки- 30 нематически взаимно связанные вращательные движения вокруг взаимно перпендикулярных осей заготовки и эксцентрично установленного относительно оси вращения круглого резца и продольное пе- 35 ремещение резца вдоль заготовки, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью расширения технологических возможностей и повышения производительности, предварительно осуществляют профилирование обрабаты- 40 ваемой поверхности многозубым режущим инструментом, установленным над передней поверхностью круглого резца, при этом передние поверхности зубьев инструмента расположены под углом к оси его вращения, величину которого задают в зависимости от количества выступов профиля поверхности изделия по формуле со= агстц где и — угол наклона передней поверхности зуба инструмента к плоскости его вращения, D — диаметр заготовки;

d — диаметр резца; е — эксцентриситет установки резца;

m — количество выступов профиля поверхности изделия; а — угол между направлением скорости резания и нормалью к передней поверхности зуба инструмента.

2. Способпоп1,отличающийся тем, что предварительное профилирование сложной поверхности осуществляют вспомогательными режущими кромками многозубого инструмента, длину которых задают по зависимости

2дг1 а >

m 2 сов и) где а — длина вспомогательных режущих кромок; п — максимальный радиус профиля поверхности изделия, Z — количество режущих зубьев инструмента.

Составитель Т,Гончарова

Редактор М.Кузнецова Техред М.Моргентал Корректор А.Козо риз

Заказ 1696 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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

Способ точения сложных поверхностей Способ точения сложных поверхностей Способ точения сложных поверхностей Способ точения сложных поверхностей Способ точения сложных поверхностей 

 

Похожие патенты:

Изобретение относится к обработке резанием и найдет применение в машиностроении при изготовлении валов и втулок профильных моментопередающих соединений

Изобретение относится к механообработке и может быть использовано для обработки простых и сложных эллипсных поверхностей

Изобретение относится к металлообра-

Изобретение относится к обработке материалов резанием

Изобретение относится к машиностроению и может найти применение при изготовлении валов некруглого сечения

Изобретение относится к машиностроению и может найти применение при изготовлении деталей типа валов с некруглыми цилиндрическими или коническими поверхностями моментопередающих соединений

Изобретение относится к обработке материалов резанием и может быть использовано при обработке многогранных поверхностей

Изобретение относится к обработке материалов резанием и может быть использовано при обработке фасонных поверхностей методом прямого копирования

Изобретение относится к обработке материалов резанием, обработке некруглых валов и отверстий

Изобретение относится к области обработки металлов резанием, обработки некруглых валов и отверстий

Изобретение относится к области обработки материалов резанием, в частности обработке некруглых поверхностей с синусоидальным профилем

Изобретение относится к обработке материалов резанием и может быть использовано при обработке некруглых валов и отверстий

Изобретение относится к области машиностроения, обработке металлов резанием

Изобретение относится к механической обработке материалов и может быть использовано для обработки многогранников на токарных станках

Изобретение относится к механической обработке материалов и может быть использовано для обработки трехгранников на токарных станках

Изобретение относится к электромеханике и может быть использовано для повышения точности токарной обработки серийных некруглых деталей
Наверх