Способ обработки некруглых валов и отверстий и устройство для его осуществления

 

Использование: в механической обработке внутренних и наружных поверхностей и может быть использовано для получения круглых цилиндрических поверхностей, фасонных в продольном сечении валов и отверстий , некруглых валов и отверстий, кольцевых канавок. Сущность изобретения: у инструмента с неизменным диаметральным размером перемещают один из рабочих элементов - лезвие или кулачек - 6 осевом направлении, изменяя тем самым радиальное расположение режущих лезвий, а значит размер обрабатываемой поверхности . 2 с. и 7 з.п. ф-лы, 24 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) 1s»s В 23 В 35/00

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4922123/08 (22) 25.03.91 (46) 15.07.93. Бюл. hb 26 (71) Челябинский государственный технический университет (72) С.Г.Лакирев, Я.M.Õèëüêåâè÷, А.В,Козлов и С.Г.Чиненов (56) Авторское свидетельство СССР

М 1323248, кл. В 23 В 35/00, 1985.

Авторское свидетельство СССР

hh 1060325, кл. В 23 В 29/02, 1982.

Справочник технолога-машиностроителя в 2-х т./Под ред, А.Г,Косиловой и P.Ê.Мещерякова, M. Машиностроение, 1985, т. 1, с. 232, рис. 17б.

Изобретение относится к обработке металлов резанием и может быть использовано при обработке круглых, некруглых, фасонных в осевом сечении валов и отверстий.

Целью изобретения является расширение технологических возможностей, обеспечение обработки некруглым валов и отверстйй, фасонных в осевом сечении тел вращения, повышение универсальности.

На фиг.1 показана схема реализации способа при обработке отверстия двухлезвийным инструментом с произвольно заточенными лезвиями; на фиг.3 — схема обработки вала инструментом с произвольно заточенными лезвиями; на фиг.3 — схема обработки некруглого отверстия инструмен-та одинаково заточенными лезвиями; на фиг.4 — та же схема при обработке вала: на фиг.5 — иллюстрация способа обработки фа2 Ф (54) СПОСОБ ОБРАБОТКИ НЕКРУГЛЫХ ВАЛОВ И ОТВЕРСТИЙ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ

ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Использование: в механической обработке внутренних и наружных поверхностей и может быть использовано для получения круглых цилиндрических поверхностей, фасонных в продольном сечении валов и отверстий, некруглых валов и отверстий, кольцевых канавок. Сущность изобретения; у инструмента с неизменным диаметральным размером перемещают один из рабочих элементов .- лезвие или кулачек — в осевом направлении, изменяя тем самым радиальное расположение режущих лезвий, а значит размер обрабатываемой поверхности. 2 с. и 7 з.п, ф-лы, 24 ил.

Фм аГ сонных в осевом сечении отверстий: 5а, 5á— при обработке с базированием по поверхности резания; 5в, 5г — при обработке .с базированием по обрабатываемой паве„хности; на фиг,б.— иллюстрация способа обработки фасонных в; ба, 6б.— при обработке с базированием по обработанной поверхности; бв, бг- при обработке с базированием по поверхности резания;

6д, Ge — при обработке с базированием по срабатываемой поверхности; на фиг.7 — иллюстрация способа обработки некруглых отверстий: 7а, 76 — базирование по обработанной поверхности; 7в, 7г — базирование по поверхности резания; 7д, 7е — базирование по обрабатываемой поверхности; на фиг.8 — способ обработки некруглых валов квадратной формы: 8а, 8б — базирование по обрабатываемой поверхности, SB, 8г — базирование по поверхности резания; 8д, 8е—

1827331 базирование по обработанной поверхности; на фиг.9 — иллюстрация способа обработки некруглых валов с базированием по обрабо-. танной поверхности (фиг.9а, 96}, переходной фаске обрабатываемой поверхностью и поверхностью резания — фиг.9s, 9г и по обработанной поверхности — фиг.9д, 9е; на фиг.10 — иллюстрация способа обработки некруглых отверстий с базированием по обработанной поверхности — фиг;10а, 106 и.по поверхности резания — фиг.10в, 10г.; на фиг.11-, иллюстрация способа обработки повторяющихся внутренних кольцевых канавок; 11а — процесс обработки отверстия;

11б, 11в — осевое перемещение кулачка при обработке кольцевой канавки; на фиг,12— общий вид устройства для обработки внутренних канавок; на фиг.13 — разрез Т-Т фиг.12; на фиг.14 — разрез У вЂ” У фиг.12; на фиг.15 — Ф-Ф -на фиг.12; на фиг.16 — процесс обрабатывания при базировании опорного элемента наодрабатываемую поверхность отверстия; на фиг.17 — общий вид устройства для обработки многогранных валов (вариант двухлезвийного инструмента); на фиг 18 — разрез Х вЂ” X на фиг.1?; на фиг,19— вид И, на фиг.18; на фиг.20 — разрез Ч-Ч на фиг.17; на фиг,21 — разрез Ш вЂ” Ш на фиг.17; на фиг.22 — общий вид устройства для обработки некруглых валов с базированием по поверхностям заготовки; на фиг.23 — вид,ll|, на фиг,22; на фиг,24 — вид Ю на фиг.22.

Детали 1 сообщают вращательное движение резания, а например, инструменту 2— осевую подачу S (фиг.1а). Инструмент установлен с возможностью поперечных перемещений относительно заготовки t (плавающий патрон). Инструмент. 2 вы полнен таким образом, что содержит один или более режущих элементов 3, неподвижных относительно стебля.инструмента, и один режущий элемент 4, установленный с возможностью осевого перемещения вдоль стебля инструмента. (фиг.1а,г} лезвия элементов 3 могут быть выполнены более острыми или более тупыми по сравнению с лезвиями 4. Рассмотрим случай когда режущий элемент 4 имеет большой радиус округления режущего лезвия р по сравнению с р1 элементов 3.

В начале обработки элемент 4.отстает а осевом направлении от элемента 3. Элемент 3 (весь инструмент в этом случае может направляться по втулке, имеющей диаметр

D, либо по направляющему отверстию 5) начнет работу первым, радиус вектор отверстия 6 р в этом случае 0/2.

Пусть необхбдимо получить участок отверстия, радиус вектор которого сначала увеличивается до р зх, а затем вновь уменьшается до p = Di2. Для этого необхо5 димо переместить элемент 4 до контакта с деталью 1 и продолжать это перемещение дальше. В положении, показанном на фиг.1а вершины лезвий 3 и 4 лежат в одной поперечной плоскости, Поскольку лезвие

10 элемента 4 более затуплено, чем лезвие элемента 3, то под действием неуравновешенной радиальной силы Л Ру, действующей на инструменте 2 произойдет перемещение инструмента на некоторую величину ЛО. В

15 показанном положении смешение h,D определяется площадями срезаемых слоев

Л1 и Q, приходящихся на лезвие 3 и 4, При этом

Ь Ру Р2 Р Р К Й Рг К и где h> и hg — площади срезов, приходящиеся на элемент 3 и 4;

Ki и Кг — коэффициенты резания, учитывающие степень заострения соответственно первого и второго лезвий (3 и 4). . Таким образом, диаметр отверстия в этом случае будет D+ ЬD, При дальнейшем перемещении элемента 4 вперед в направлении подачи.(фиг.16) площадь среза, приходящаяся на элемент 4 (др ) будет возрастать, что приведет к возрастанию

АРу и дальнейшему смещению всего интсрумента 2 в радиальном направлении, а следовательно и к увеличению диаметра отверстия (фиг.1б,в). Перемещая элемент 4 в обратном направлении — уменьшают диаметр отверстия (о). Таким образом может быть получен участок отверстия переменного по длине радиус-вектора. Величина диаметра D зависит от величины т«(на сколько элемент 4 опережает в осевом направлении элемент 3) и от соотношения К1 и К2. Данный способ может быть использован не только для получения отверстий с

45 переменным по длине радиус-вектором, но и просто для получения отверстий различных диаметров. Для чего в зависимости от необходимого диаметра отверстия обеспечивает соответствующие Т«и К> и К2. При этом диаметральный размер инструмента остается постоянным. Аналогичным образом обработку вала 1 инструментом 2, включающим один или насколько неподвижных относительнО корпуса инструмента режущих элементов 3 и подвижный в осевом направлении элемент 4 (фиг.2а). Изменяя т« перемещая элемент 4, изменяют диаметр обработанной поверхности и согласно п.2 заявляемого способа обработку детали 1 ведут инструментом 2 (фиг.За, в, д), неподвиж1827331

S1 = — +

$ - Оо/2 (O 0 2+й) S2 — с

S о (4) P1 = — +Ю

РУ1 РУ2 ный 3 и подвижный 4 элементы которого равно заточены (имеют одинаковые режущие свойства). Также как и в предыдущем случае диаметр отверстия зависит от относительного осевого расположения злемен- 5 тов 3 и4. При то; — О р- О/2(D — диаметр инструмента). При перемещении элемента 4 (увеличивая zoc) (фиг.За, в) увеличивается площадь среза приходящаяся на элемент 4, весь инструмент перемещается в радиаль- 1О ном направлении (в сторону элемента 3), . р —.возрастает.

Зависимость требуемой величины осевого расстояния между элементами 3 и 4 отзадаваемого радиус-вектора может быть 15 легко получена из расчетной схемы фиг.3 и имеет вид где S — осевая подача инструмента 2;

0o — диаметр отверстия в заготовке;

D — диаметр иинструмента;

p — текущее значение радиус-век1ора 25 обработанной поверхности.

Данный способ позволяет обрабатывать отверстия различных диаметров.

Рассмотрим процесс формообрйзовамия брле подробно. При обработке мини- ЗО мального размера отверстия необходимо, чтобы осевое отставание (опережение) режущих кромок было равно нулю (фиг.Зд), 8 этом случае подачи на режущих кромках равны, а с учетом того, что радиальные силь1 35 резания при плавающем закреплении инструмента из условия статического равновесия должны быть равны

6 положение равновесия по соотношению (1) (фиг.Зв) т.е.

S S

$1 — + ос а $2 — тос

2 2 но в этом случае должно быть

t1

В этом случае ось сверла смещается в оси предварительно обработанногО отверстия и сверло своей отстающей режущей кромкой начинает вырезать металл за пределами контура очерченного радиусом окружности. r = О/2 с центром лежащем на оси, отвервтия. При установившемся режиме наблюдается следующая картина срезов материала режущими кромками (фиг.За) Величины tl и 12 могут быть найдены из условия равновесия по равенству площадей

$Л1 $2тг с в + ос И = S 42 — — + ос 4

3. s

2 . 2. или (S+ 2 roc) 1 - Su (3)

Величину 2 можно найти исходя из требуемого радиус-вектора детали но при известном tg исходя из того, что диаметр инструмента не изменяется или

Сру1 $111 = Сруг $212

45 и учитывая, что геометрические параметры противолежащих режущих кромок одинаковы, тогда Ср„1 = Ср 2 можно записать

$111 = $212, (1) т.е. для обеспечения равновесия — площади 50 . .среза режущих кромок должны быть равны между собой. Если гос = О

$1=$2

t1 tZ 55 Размер отверстия (фиг.Зд) р1 =p2- D/2 (2)

Если опережения подвижной режущей кромки тос > О, то сверло находит новоЕ

0о

$2

Р- — ) ос

2 о+ (6) учитывая, что О "2 р,п о

Ь- — )

Оо

1 (7) (2 р . — — +p) Решая совместно уравнения (3), (4), (5), можно однозначно определить величину осевого колебания элемента 4 в зависимости от требуемого радиус-вектора р:

1827331 стью резания, обработанную поверхность.

Так как базирующий элемент и инструмент находятся по разные стороны от оси заготовки, то радиальные силы уравновешены

5 силой взаимодействия заготовки на базирующий элемент. Кроме того, так как расстояние в осевом направлении между плоскостью действия радиальной и тангенциальной сил резания и опорной точкой ба10 зирующего элемента незначительно, то и моменты от этих сил, воздействующие на инструмент и заготовку имеют незначительную величину. Это обстоятельство увеличивает точность обработки;

15 При обработке отверстий (фиг.5, 7, 10) в случае выполнения минимального размера

Dmin (фиг.5д, 5е) расстояние между проекциями опорной точки базирующего элемента и формообразующей (периферийной) точкой

20 режущей кромки на плоскость, перпендикулярную оси вращения — Е, должны быть равны:

S атос max =—

2 (8) с учетом (7) имеем

Р х = 4

@min (10) Таким образом наибольший диапазон регулирования диаметра обработанного отверстия может быть достигнут при обработке в сплошном материале. Изменяя тос и раз в течение одного оборота детали, можно таким образом получить и-гранное отверстие (фиг.Зб, r, е), например 4-х-гранное.

Подобным же образом обрабатывают двухлезвийным инструментом с одинаково заточенными неподвижным 3 и подвижным элементами (фиг,4а, в), При необходимости получения и-гранных отверстий перемещение подвижного элемента 4 осуществляют ri раз. Так для получения шестигранных отверстий элементу 4 сообщают. возвратно поступательные перемещения 6 раз в течение одного . оборота детали.

По способу обрабоки п,4,формулы изобретения (фиг.3, 7, 8, 9, 10) заготовке 1 или инструменту 2 сообщают вращательное движение резания и осевые перемещения подач. Инструмент 2 выполняется плавающим, то есть с возможностью радиального перемещения относительно заготовки 1, при этом положение инструмента 2 определяется осевым положением базирующего элемента 3 относительно формообразующей точки инструмента (периферийной точкой главной режущей кромки.при обработке отверстий и наиболее приближенной к центру точки главной режущей кромки при обработке валов).

Базирующий элемент 3 в процессе обработки перемещается в осевом направлении и базируется (опирается) на различные поверхности и (или) кромки заготовки: обрабатываемую поверхность, поверхность резания, переходную кромку между обрабатываемой поверхностью и поверхноDmin = Е (11)

25 (12) Для определения величины диаметра предварительно обработанного отверстия—

Do задается максимальной допустимой величиной тес с учетом того, что D

При обработке максимального размера — Дmax опорная опорная точка должна лежать либо на поверхности резания (на переходной фаске между обрабатываемой

30 поверхностью и поверхностью резания) (фиг.10в, r), либо на обрабатываемой поверхности (фиг,5в, г), тогда

D max D3

35 — (йИХ

После подставки (11) в (12) и преобразований имеем

40 Оз» 2Dmin Dmax (13) При обработке валов (фиг.б, 8, 9) в случае выполнения максимального размера—

Dmax (фиг.ба, 6б, 8д, Be, 9д, 9е), расстояние

45 между проекциями опорной точки базирующего элемента и формообразующей точки резца на плоскость, перпендикулярную оси вращения — Е, должно быть равным максимальному размеру обработанной поверхно50 сти (базирование по обработанной поверхности) Dmax =- Е (14)

При обработке максимального размера

55 — Dmin опорная точка должна лежать либо на поверхности резания (на переходной фаске между обрабатываемой поверхностью и поверхностью резания), либо на обрабатываемой поверхности (фиг.бд, е, Bд, е, 9д, е), 1827331 тогда

D3 — Dmin

min

03 2Dm x — Dmin (17) D3 = 2Dmin — Dmax для- валов

03 = 2Dmax Dmin

{18) Dx = 2D — i3î, После доставки (14) в (15) и преобразований имеем

В случае обработки фасонных в Осевом сечении валов и отверстий (фиг.5, 6) базирующий элемент опирается в течение одного прохода на обработанную поверхность (фиг.5д, е, а, б), поверхность резания (5а, б, в, г), обрабатываемую поверхность (Бв, г, д, в).

Диаметр предварительно обработанной поверхности определяется крайними значениями соотношений (13), (16}, т.е. для отнерстий

При обработке некруглых валов и Отверстий (фиг,7, 8) производят последовательное базирование по обработанной поверхности (фиг.7а, в, д, е), поверхности резания (7в, r, в, г), абрабатынаемой поверхности (7д, е, а, б) и в обратной последовательности, причем за время одног< оборота число таких циклов равно числу граней некруглого отверстия. При этом способе обработки должнь: выполняться условия (17), (18).

При обработке фасонных в осевом сечении и некруглых валов и отверстий вместо поверхности резания можно базироваться по переходной фаске между обрабатываемой поверхностью и поверхностью резания (фиг,9). В этом случае базирование происходит на обрабатываемую поверхность (фиг.9а, б), переходную фаску(фиг.9в, г), обработанную поверхность (фиг.9д, е), Для осуществления этого метода необходимо, чтобы главный угол в плане — p инструмента был больше угла — а базирующего элемента.

Когда необходимо часто поднастраивать инструмент, например, при обработке труднообрабатываемых материалов н условиях быстрого износа инструмента., та целесообразно за время одного прохода осуществлять базирование только по двум

1Î

40 поверхностям (фиг.10); обработанной поверхнОсти (10а, б) и поверхности резания (10в, г) или па обработанной поверхности и переходной фаске между обрабатываемой поверхностью и паверхнастыа р8зания, Пад настройка Осуществляется за счет смещения положения начала колебаний базирующего элемента относительно фарьюабразующей точки инструмента. В этом случае должно выполняться неранечстна для отв8рстий

03 < 2Dmln — Dmsx для валов

D3 > 2Dmax Dmin

При обработке периодически повторяющихся элементов валов и отверстий инструментом с фасонным режущим лезвием (фиг,11) обработку осуществляют следу ащим образам. Гак при обработке внутренних кольцевых канавок детали 1 сообщается вращение, а инструменту 2 осевая подача (фиг.11а). Режущий элемент 3 выполнен фасанным па форме канавки а подвижный элемент 4 — выполнен в виде базирующего кулачка. Инструмент 2 растачивает отверстие 5 дигме;: рам, равным диаметру инструмента D, При этом элемент 4 базируется на обработанную поверхность 5. Напротив будущега элемента поверхности инструмент 2 астанавлина,от (осевая подача S прекаащается), а злемечт 4 перемеща ат вперед. В процессе перамещения ан б,дет сначала базироваться па поверхности резания и

СКОЛЪЗИТЬ Па Ней, НЫДНИГаЯ Н6СЬ ИНСТР СМ8НТ

2 в радиал=. -ioM направлении, формируя кальцеву|а канавку. После того как элемент

4 выйдет на поверхность предварительно обработанного о-.нарстия, диаметр инструм8нтд и диаметральные ааэм8ры канавки связаны соотношением

После выполнения канавки элемент 4 отводится в исходное полажение, инструменту? сообщается осевая подача и технологический цикл повторяется. Аналогичным образом обрабатываются валы.

Устрайс гва для обработки отверстий по п,8 (фиг,10) включает корпус 6, установленный, например, на продольном суппарте токарного Оган;а, оправку 7 с размещенным на ней режущим элементам 3. В продольном отверстии оправки 7 размещен с вазмажнаcTblo Осенага перемеьцения опорный элеМ8НТ 4. Опорный 3 lQMQHT па лащь а тягl4 8

v. пальца 9 связан с палзунам 10, установленным на корпусе 6 с вазможностью поперечных перемещений. Палец 9 входит в

1827331 наклонный паз 11 (фиг,14), выполненный в ползуне 10. Корпус 6 устанавливают на станке 12 с возможностью перемещения в направлении радиальной подачи инструмента 2, Устройство работает следующим образом, Для получения наименьшего размера отверстия (или наименьшего радиус-вектора ®i> ) опорный элемент 4 отодвигают назад (по отношению к осевой подаче), для этого ползун 10 перемещают также назад (по отношению к направлению поперечной подачи) (фиг.12), В этом случае диаметр отверстия равен диаметру инструмента. Для получения отверстий большего диаметра (или большего радиус-вектора р) элемент

4 перемещают вперед базируя его либо на поверхность резания, либо на переходную кромку, либо на предварительно обработанную поверхность (фиг.16). Для этого ползун

10 перемещают вперед по стрелке Япоп., задавая необходимое

Для получения некруглых отверстий перемещение элемента 4 необходимо осуществлять несколько раз в течение одного оборота детали, Для обработки фасонных канавок передают осевое перемещение всего инструмента 2 с его выстоем и перемещением элемента 4, как это было описано выше, Устройство для обработки некруглых валов (фиг, 17, 18, 19, 20 21) состоит иэ корпуса 6 с размещенной на нем с воэможностью поперечного перемещения полой державкой 13, с закрепленными на ней неподвижно режущим элементом 3 и ползуном 14 режущим элементом 4, ползун установлен в державке с возможностью осевого перемещения в пазу 15. Оба резца установлены с возможностью регулирования вылета. С одной стороны ползун 14 подпружинен относительно державки пружиной

16, а с другой вращающийся на оси 17 ролик 18 взаимодействует с рабочей частью торцевого копира 19, установленного в цилиндрической выточке державки 13 и опирающегося на упорный подшипник 20.

На внутренней поверхности копира 19 размещены регулировочные винты 21. Кроме того в копире выполнен продольный паэ 22, в который входит штифт 23, закрепленный на вращающемся рифленом центре 24, пиноли станка 25.

Устройство работает следующим образом, Заготовка 1 устанавливается в патроне и поджимается центром 24. Ей сообщается вращение, э устройству (корпусу 6) осевая подача, Режущие элементы 3 и

4 настроены на наименьший размер вала.

На этот же размер настроены и винты 21. В связи с вращением детали 1 будет вращаться центр 24, а через штифт 23 вращение передается копиру 19, который задает возвратно-поступательное перемещение полэуна 14 (В данном примере 4 раза эа один оборот детали). Резец 4 будет перемещаться вперед, создавая радиальную силу, перемещающую державку в сторону резца 3, После того как устройство переместиться

10 вдоль детали на расстояние, при котором

55 штифт 23 выйдет из паза 22 копира 19 в контакт с обработанной некруглой поверхностью детали войдут винты 21, головки которых отстоят друг от друга на расстояние, равное наименьшему размеру вала. (фиг.20). Передача вращения от детали к копиру будет осуществляться через винты 21.

С помощью копира 19 задают любой требуемый закон перемещения резца 4.

Устройство для обработки некруглых валов (фиг.13, 22, 24) состоит из державки 13, выполненной из кольцевой части и цилиндрического штыря, ось которого перпендикулярна оси кольцевой части. Штырь установлен в отверстии корпуса 6 на шпонке 26 с возможностью осевого перемещения. На кольцевой части державки 13 выполнены радиальный внутренний паз, в который установлен щуп 27 с возможностью перемещения вдоль паза, причем пазы выполнены оппозитно друг друг относительно оси кольцевой части державки 13, а их стенки параллельны оси цилиндрической штыревой части державки 13, С переднего торца щупа 27 выполнено отверстие, в котором расположена пружина 28, вторым своим торцем контактирующая с упором 29, жестко закрепленным к торцу державки 13. Задний торец щупа 27 контактирует с рабочей частью торцевого копира 19, установленного по внутреннему диаметру кольцевой части державки 13 с возможностью поворота и заневоленной от осевого перемещения посредством шайбы 30 и гайки 31. закрепленной на реэьбовой части державки 13. На нерабочем торце торцевого копира 19 посредством винтов 32 установлены два сборных поворотных самозажимных кулачка, состоящих из корпусов 33, планок 34 и фигурных роликов 35, заневоленных между планкой 34 и выступом корпуса 33 с возможностью поворота вокруг своей оси, перпендикулярной ос» поворота копира 19, На кольцевой части державки 13 выполнено радиальное резьбовое отверстие,перпендикулярное радиальному пазу для резца 4, в котором закреплен регулируемый тангенциальный упор 36.

Устройство для обработки некруглых валов работает следующим образом.

1827331

20

50

Перед началом работы инструмент настраивается на заданный размер обрабатываемого вала и закрепляется болтом 37.

Державка 13 надевается на заготовку своим . центральным отверстием кольцевой части, а корпус 6 крепится в резцедержателе токарного станка, В начальном этапе обработки вращение с частотой равной частоте вращения заготовки на торцевой копир 19 передается с помощью поводкового устройства. а после образования обработанной поверхности заготовки вращение на торцевой копир 19 передается за счет зацепления самозажимными кулачками за обработанную часть заготовки через винты 32. Для передачи крутящего момента от.заготовки к торцевому копиру 19 рабочая поверхность роликов 35 выполнена самозазажимной, а для обеспечения возможности перемещения устройства вдоль оси заготовки ролик

35 может вращаться вокруг своей оси на шипах, установленных s отверстиях корпуса

33 и планки 34. При вращении торцевого копира 19 вокруг сваей оси его рабочий фигурный торец нажимает на торец щупа 27, перемещая его вдоль паза Так как на щупе

27 рабочая поверхность выполнена наклонной, то при перемещении щупа 27 в осевом направлении расстояние между вершиной инструмента и точкой контакта рабочей части щупа 27 с заготовкой изменяется, от чего изменяется и размер обработанной поверхности. В зависимости от угла наклона рабочей поверхности щупа - а и главного угла в плане — р режущего элемента базирование происходит либо по переходной фаске между обрабатываемой поверхностью и поверхностью резания заготовки при а < р, либо по поверхности резания заготовки при а >ф . При .перемещении щупа 27 ось кольцевой части державки 13 смещается относительно оси вращения заготовки за счет перемещения (плавания) вдоль оси отверстия в корпусе 6. Тангенциальный упор 36 предотвращает смещейие оси заготовки относительно основной плоскости резца под действием тангенциальных сия резания, Упор 36 опирается своим торцем на обрабатываемую поверхность заготовки и настраивается перед обработкой на размер этой поверхности.

Так как при применении предложенного способа обработки происходит уравновешивание сил резания за счет базирования по поверхностям заготовки, то уменьшается деформация заготовки при обработке и обработка может происходить с большими глубинами резания и подачами.

Предложенный способ и устройство для его реализации являются универсальными техническими режимами, позволяющими осуществлять обработку различных отверстий и валов: цилиндрических в широком диапазоне диаметров, фасонных в осевом сечении поверхностей вращения, некруглых в поперечном сечении валов этверстий, периодически повторяющихся профилях типа кольцевых канавок при постоянном диаметральном размере инструмента. При этом длина валов и глубина отверстий практически не играет роли, так как в процессе обработки .осуществляется силовое замыкание на стенки детали.

Зкономическая эффективность предложенного способа может быть показана на следующем примере.

По сравнению с известной технологией обработки квадратного конца метчика под ключ, которая производится на фрезерном станке с использованием делительного приспособления, предлагаемый способ обработки позволяет не выделять обработку квадрата в отдельную операцию, а вести ее на токарном станке с одной установки.

Формула изобретения

1. Способ обработки некруглых валов и отверстий, при котором инструменту и детали сообщают относительные движения вращения и осевой подачи, при этом инструмент перемещают в радиальном направлении при изменении радиуса обработанной поверхности, а обработку осуществляют инструментом, режущие злементы которого смещены один относительно другого в осевом направлении, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью расширения технологических возможностей, один из . режущих элементов перемещают в осевом направлении до взаимодействия С поверхностью детали, а со стороны подвижного элемента на инструмент возде . твуют радиальной силой, значение которой изменяют при изменении глубины резания на упомянутых режущих элементах.

2. Способпоп.1,отл ич а ю щийся тем, что режущие кромки подвижного и по крайней мере одного неподвижного режущих элементов выполняют с одинаковым радиусом заострения, причем осевое опережение обеспечивают подвижному элементу и изменяют его при изменении радиуса обработанной поверхности по следующему загде S — осевая подача инструмента;

1827331

30

pt — текущий радиус обработанной поверхности;

0 — диаметр предварительно обработанной поверхности;

Р— диаметр инструмента.

3. Способ по п.1, о тл ич а ю щи и с я тем, что, с целью обработки фасонных в осевом сечении поверхностей, режущую кромку подвижног0 элемента выполняют с меньшим радиусом заострения, при этом в течение одного периода осуществляют изменение радиальной силы путем последовательного базирования подвижного элемента по предварительно обработанной поверхности, затем по поверхности резания и/или переходной фаске между последней и поверхностью, подлежащей обработке, и по последней поверхности, после чего осуществляют базирование подвижного элемента в обратной последовательности, причем диаметр цилиндрической поверхности детали, подлежащей обработке, получают из следующих соотношений: для валов Оз = 20, —

Омин, для отверстий Оз = 20мин Омакс где

О ин — наименьший диаметральный размер фасонной поверхности; О ш, — наибольший . диаметральный размер фасонной поверхности.

4. Способ по пп,1 и 3, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью получения п-гранных валов и отверстий, в течение одного относительного оборота детали и инструмента осуществляют перемещения подвижного элемента в осевом направлении и раз, при этом подвижный элемент и раз последовательно базируют по предварительно обработанной поверхности, по поверхности резания, по поверхности,. подлежащей обработке, и затем в обратном порядке.

5, Способ по пп,1 и3, от л ич а ю щи йс я тем, что, с целью выполнения повторяющихся элементов поверхности таких, как кольцевые канавки, инструменту сообщают прерывистое осевое движение, которое чередуют с выстоем, причем во время последнего подвижному элементу сообщают возвратно-поступательное перемещение в осевом направлении. б; Устройство для обработки отверстий по пп.1, 3, 4 и 5, содержащее корпус с закрепленным на нем стеблем, несущим неподвижный режущий элемент и пбдвижный опорный элемент, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения технологических возможностей, устройство снабжено ползуном, установленным на корпусе с возможностью перемещения в поперечном направлении относительно стебля, и пальцем, размещенным в наклонном пазу, который выполнен в ползуне, при этом палец жестко связан с упомянутым опорным элементом, установленным с возможностью осевого перемещения в продольном пазу, который выполнен в стебле.

7. Устройство для обработки некруглых валов по пп.1, 2 и 4, содержащее установленную на корпусе с возможностью поперечных перемещений относительно его оси державку, несущую диаметрально расположенные режущие элементы и задающий движение режущего элемента относительно державки копир, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения технологических возможндстей, устройство снабжено несущим один из режущих элементов ползуном, установленным с возможностью осевого перемещения в продольном пазу, который выполнен на внутренней поверхности державки, и взаимодействия с копиром, установленным в державке с возможностью вращения, при этом на копире размещены введенные в устройство элементы, предназначенные для передачи вращательного движенил копиру от детали.

8. Устройство для обработки некруглых валов по пп.1,2,4и7, отл и ч а ю щееся тем, что элементы для передачи вращательного движения копиру выполнены в виде винтов, 9. Устройство для обработки некруглых валов по пп.1, 3, 4 и 7, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что подвижный режущий элемент выполнен в виде щупа, а элементы для передачи вращательного движения копиру выполнены в виде сборных кулачков и осей, предназначенных для закрепления последних к копиру, причем кулачки представляют собой основание с выступом, закрепленную на основании планку и фигурный ролик, установленный между выступом основания и планкой с возможностью поворота вокруг копира.

1827331

1827331

3(г Ь/

$ е) а)

Фиг. 4

1827331

1827331

A -Ê

1827331

h - h

/7 J7

1827331

1S27331

1827331

t 827331

1827331

Составитель Я,Хилькевич

Редактор В.Трубченко Техред M.Моргентал Корректор Н.Ревская

Заказ 2342 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж-35. Раушская каб„4!5

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