Способ комбинированной обработки валов режущим и деформирующим элементами

 

Изобретение может быть использовано на предприятиях бумажной промышленности при точении длинномерных валов из различных материалов. Сущность изобретения: при обработке валов со статическим прогибом измеряют статический прогиб вала и деформирующий ролик смещают в сторону статического прогиба вала на величину, не превышающую величины этого прогиба. Величину смещения ролика выбирают равной половиной величины максимального статического прогиба вала. 3 з.п. ф-лы, 5 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (! !) k

0 Л fmax, h — fmax. (См. фиг.2)

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (COCflATEHT СССР) К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4938063/27 (22) 20.05.91 (46) 15.06.93. Бюл. М 22 (72) Г.Ф.Шатуров и Г.А.Разнорович (56) Чистосердов П.С. Комбинированные инструменты для отделочно-упрочняющей обработки, Минск, "Беларусь", 1977, с, 54, рис. 22. (54) СПОСОБ КОМБИНИРОВАННОЙ ОБРАБОТКИ ВАЛОВ РЕЖУЩИМ И ДЕФОРМИРУЮЩИМ ЭЛЕМЕНТАМИ. Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано на предприятиях бумажной промышленности при точении длинномерных валов из различных материалов.

Целью настоящего изобретения является улучшение качества обработанной поверхности при обработке валов со статическим прогибом, На фиг,1 изображена принципиальная схема обработки по предлагаемому способу; на фиг.2 — схема нагружения вала и прогиб .его оси под действием поперечных и осевых сил; на фиг,3 — вид сбоку фиг.1; на фиг.4 — вид сбоку фиг.1; на фиг.5 — вид сбоку фиг.1.

Обработку по предлагаемому способу осуществляют следующим образом.

Перед обработкой измеряют статиче-. ский про иб ft вала 1 и находят его максимальное значение fmax. которое имеет вал посредине своей длины. Устанавливаем резец 2, например, чашечный под углом рк оси детали и со смещением Н. Устанавлива(5I)5 В 24 В 39/04 (57) Изобретение может быть использовано на предприятиях бумажной промышленности при точении длинномерных валов из различных материалов. Сущность изобретения; при обработке валов со статическим прогибом измеряют статический прогиб вала и деформирующий ролик смещают в сторону статического прогиба вала на величину, не превышающую величины этого прогиба. Величину смещения ролика выбирают равной половиной величины максимального статического прогиба вала. 3 з,п. ф-лы, 5 ил, ем деформирующий элемент, например, ролик 3 по другую сторону оси 4 вала 1 по отношению к резцу 2, Ось 5 ролика 3 располагаем на расстоянии.ll от линии центров станка 6, при этом т.е. ось 5 ролика 3 смещают в сторону статического прогиба вала на величину, не превышающую величинй максимального. значения этого прогиба. Наилучшим образом для. виброустойчивости процесса обработки соответствует сме)цение оси 5 ролика

3 в направлении статического прогиба вала на величину равную половине величины максимального статического прогиба вала, т,е.

Затем детали 1 придают вращение со скоростью Ч, а комбинированному инструменту, состоящему из резца 2 и деформиру1821344 ющего ролика 3, сообщают подачу S. При этом ось 5 ролика 3 в начале обработки находится на уровне точки М (см, фиг,2), т.е, ролик 3 расположен ниже оси детали 4 и ниже оси линии центров станка на величину 5

h =- — fmax

По мере обработки ось 5 ролика все 10 время будет находиться ниже линии центров 6 на величину, равную 0,5 fmax. На участках обработки вала МС и ВМ1 прогиб вала

fi 5 h. Поскольку ось 4 вала 1 имеет статический прогиб, который к середине вала уве.личивается до максимального. то в точках С и В ось 4 вала 1 и ось 5 ролика находятся на одном и том же уровне (см. фиг.4). На участке обработки вала СМоВ ось 5 ролика 3 находится выше оси 4 детали (см фиг. 5). По 20 мере продвижения ролика его давление на деталь вначале увеличивается, а затем уменьшается. В точках В и С при совпадении осей детали и ролика радиальная сила от резца Ру, например, равна силедавления

Рд ролика на деталь. На другйх участках это равенство нарушается, Необходимость установки ролика 3 на величине смещения h = 0,5 fmax объясняется 30 следующим образом. Каландровый вал представляет собой конструкцию, в которой на стальной сердцевидный вал 7 надеты бумажные кольца 8 малой толщины, которые сдавлены силой P и в этом положении зафик- 35 сированы стальными шайбами 9. В.таком ви- . де ой обрабатывается и устанавливается . в бумагоделательную машину, Бумажную насадку необходимо рассматривать кэк стержень с заделанными концами, подвер- 40 женный осевой сжимающей силе Р, которая должна быть меньше критической, при которой стержень потеряет устойчивость, т,е,Р < P„p. Поскольку контакт бумажного полого вала с шайбами 9 можно рассматривать 45 как заделку, то лЕ!

Ркр = (о,йе)

50 где E I —; I — длина обработанной части вала, Стержень в точках С и В имеет перегиб, изгибающие моменты в которых равны нулю. При прохождении резца этих точек могут возникнуть вибрации, которые после их прохождения не исчезнут. То есть форма линии изгиба оси вала в этих точках неустойчива, поэтому для устойчивости оси вала в этих точках необходимо установить промежуточные опоры. Такой опорой и служит ролик 3. установленный таким образом, чтобы его ось проходила через точки С и В. Прогиб точки С можно рассматривать как прогиб заделки А1С. Прогиб точки Мо можно рассматривать как прогиб балки с шарнирноопертыми концами в точках В и С (моменты в точках В и С равны нулю). Как в первом, так и во втором случае приведенная длина балки равна I/2, что и приводит к равенству прогибов точек С и Мо, измеренных от соответствующих осей балок АА1 и ВС. Так кэк точки В и С располагаются посредине высоты максимального прогиба вала, то и смещение ролика выбирают

2fmax

Пример. Производим обработку вала диаметром Д = 700 мм, длина вала I = 8600 мм. Диаметр ролика dp - 100 мм, Перед обработкои замеряем максимальный статический прогиб вала, fmax = 3,0 мм. Устанавливаем ось ролика ниже линии центров

1 станка на величинУ h = =2fmax = 1,5 мм. Режимы обработки: подача 5 = 1 ммlоб; глубина резания t =0,6 мм; частота вращения вала

n = 160 об/мин.

В результате обработки получаем

Ra = 1, t м км и требуемую бочкообразность, равную 0,02 мм.

Ролик в направлении подачи устанавливается пред резцом, после него и на одной линии с ним..

Способ обеспечивает повышение устойчивости вала, что уменьшает вибрации и улучшает чистоту обработанной поверхности. Способ позволяет получать при обработке необходимую точность вала, в том числе необходимую бочкообразность, ввиду уменьшения давления в радиальном к детали направлении со стороны ролика, вследствие его смещения от центра в области наименьшей жесткости вала.

Способ прост по осуществлению и позволяет применять его при обработке длинномерных иэделий, Формула изобретения

1, Способ комбинированной обработки валов режущим и деформирующим элементами, включающий обработку резцом и обкатывание деформирующим элементом, установленными по разные стороны относительно закрепленного в центрах станка вала. отличающийся тем, что, с целью

1821344 улучшения качества поверхности при обработке валов со статическим прогибом, направленность которого сохраняется в процессе обработки, предварительно определяют максимальный статический прогиб вала, а деформирующий элемент располагают со смещением от линии центров станка в сторону статического прогиба на величи ну, не превышающую величины максимального прогиба..

2, Способ по п,1, отличающийся тем, что величину смещения ролика выби рают равной половине величины максималь, ного статического прогиба вала, 5 3. Способ по пп,1 и 2, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что в качестве резца используют чашечный инструмент.

4, Способ по пп.1 и 2. о т л и ч а ю щ и йс я тем, что в качестве деформирующего t0 элемента используют ролик.

1821344

Составитель Г. Шатуров

Техред M.Moðãåíòàë

Корректор Н, Кешеля

Редактор

Заказ 2085 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