Способ фрезерования выпуклых фасонных поверхностей с криволинейными участками профилей

Изобретение относится к машиностроениию и может быть использовано для обработки сложнопрофильных деталей с выпуклой поверхностью, например рабочих поверхностей штампов. Способ включает использование фрезы с режущими пластинами и с плоской производящей поверхностью и сообщение фрезе трех нелинейно-согласованных формообразующих движений. Фрезерование осуществляют с обкатом обрабатываемого криволинейного участка профиля и одновременным проскальзыванием по профилю на участке, равном длине грани режущей пластины. Фрезе сообщают перемещение с двумя поступательными движениями вдоль обрабатываемого профиля на величину длины грани режущей пластины с одновременным поворотом корпуса фрезы при вращательном движении подачи так, чтобы вершина режущей пластины при фрезеровании перемещалась из начала до середины грани режущей пластины и от середины до начала грани режущей пластины за каждый цикл обката. Повышается стойкость инструмента и производительность обработки. 4 ил.

 

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано для обработки сложнопрофильных деталей с выпуклой поверхностью, например рабочих поверхностей штампов.

Наиболее близким аналогом является способ обработки сложных криволинейных поверхностей [1] инструментом, телом вращения (фрезой), с конической производящей поверхностью и тремя одновременными нелинейно-согласованными формообразующими движениями, одно из которых вращательное и располагается в плоскости образующей инструмента.

Недостатком этого способа является использование угловых двухсторонних фрез, являющихся стандартными и изготавливаемых цельными из быстрорежущей стали, что снижает производительность обработки и область их применения по сравнению с более производительными и распространенными торцовыми фрезами, оснащенными твердосплавными режущими пластинами.

Способ фрезерования выпуклых фасонных поверхностей с криволинейными участками профилей, включающий сообщение фрезе трех нелинейно-согласованных формообразующих движений, при этом применяют фрезу с режущими пластинами и с плоской производящей поверхностью, а фрезерование осуществляют с обкатом обрабатываемого криволинейного участка профиля и одновременным проскальзыванием по профилю на участке, равном длине грани режущей пластины, при этом фрезе сообщают движение с двумя поступательными движениями вдоль обрабатываемого профиля на величину длины грани режущей пластины с одновременным поворотом корпуса фрезы при вращательном движении подачи так, чтобы вершина режущей пластины при фрезеровании перемещалась из начала до середины грани режущей пластины и от середины до начала грани режущей пластины за каждый цикл обката

Предлагаемый способ позволяет повысить производительность обработки сложнопрофильных деталей, состоящих из криволинейных профилей, пересекающихся с малыми радиусами сопряжений, инструментом с плоской производящей поверхностью за счет увеличения числа зубьев и диаметра, а также повысить стойкость инструмента за счет изменения положения вершин режущих пластин, которые являются наиболее нагруженной частью инструмента, и за счет периодического изменения глубины резания в процессе обработки, что снижает возможность образования проточины, которая образуется на передней поверхности пластины в местах пересечения обработанной поверхности с поверхностью резания.

На фиг.1 изображена схема врезания инструмента в заготовку, на фиг.2 - схема движения обката в противоположном движению направлении с проскальзыванием, на фиг.3 - схема движения обката в направлении движения с проскальзыванием, на фиг.4 изображена схема положений инструмента при последовательных циклах обката с проскальзыванием.

При данном способе обработки фасонных выпуклых поверхностей инструменту сообщают главное вращательное движение ω_v и движения подач S_x, S_z (фиг.1).

Способ обработки осуществляют инструментом с плоской производящей поверхностью (торцовой фрезой) на станке с ЧПУ с вертикальной осью вращения стола и горизонтальной осью вращения шпинделя с одновременным программным управлением по трем координатам.

Обработка начинается с врезания фрезы по касательной к обрабатываемому профилю на толщину срезаемого припуска t, при этом вершина пластины находится в точке М.

Дальнейшее перемещение фрезы с поступательными движениями подачи S_x, S_z и с вращательным движением подачи S_ωy осуществляют таким образом (фиг.2), чтобы фреза перемещалась вдоль профиля на величину длины грани пластины S, одновременно поворачивалась так, чтобы вершина переместилась из точки М в точку М₁, которая находится в середине грани пластины.

Далее перемещение фрезы осуществляют с движениями подач S_x, S_z вдоль профиля на величину длины грани пластины S (фиг.3) с одновременным поворотом корпуса фрезы (вращательным движением подачи S_ωy) таким образом, чтобы вершина из точки М₁ переместилась в точку М.

Таким образом, корпус фрезы совершает периодическое покачивание в процессе обработки (фиг.4), что позволяет постоянно менять положение вершины пластины, то есть изменять наиболее нагруженную зону, что приводит к более равномерному износу пластины и, как следствие, повышению ее стойкости. Кроме того, такое покачивание приводит к изменению глубины погружения пластины l от максимального значения в точке N (l=t), до минимального l₁ в точке N₁, что в конечном счете снижает возможность возникновения проточины и также повышает стойкость инструмента.

Таким образом, перемещение фрезы осуществляется с обкатом профиля и одновременным проскальзыванием по профилю. Причем обкат осуществляется на длине профиля S, равной длине грани пластины, что связано с минимальным искажением обрабатываемого профиля. При этом поворот самой пластины определяется величиной перемещения вершины, то есть отрезком MM₁, который равен половине длины грани пластины (S/2), что определятся необходимым условием оптимального износа пластины при использовании многогранных пластин с одинаковым размером граней.

Источники информации

1. Патент №2167746 (РФ). Способ обработки криволинейных поверхностей // С.К.Амбросимов, А.А.Петрухин. - 2001, Бюл. №15.

Способ фрезерования выпуклых фасонных поверхностей с криволинейными участками профилей, включающий сообщение фрезе трех нелинейно-согласованных формообразующих движений, отличающийся тем, что используют фрезу с режущими пластинами и с плоской производящей поверхностью, а фрезерование осуществляют с обкатом обрабатываемого криволинейного участка профиля и одновременным проскальзыванием по профилю на участке, равном длине грани режущей пластины, при этом фрезе сообщают перемещение с двумя поступательными движениями вдоль обрабатываемого профиля на величину длины грани режущей пластины с одновременным поворотом корпуса фрезы при вращательном движении подачи так, чтобы вершина режущей пластины при фрезеровании перемещалась из начала до середины грани режущей пластины и от середины до начала грани режущей пластины за каждый цикл обката.