Способ обработки фасонных поверхностей точением



Способ обработки фасонных поверхностей точением
Способ обработки фасонных поверхностей точением

 


Владельцы патента RU 2522871:

Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (RU)

Способ включает предварительное позиционирование резца и фиксирование его в резцедержателе, затем перемещение центра поворота резца по траектории, сформированной перпендикулярами равной длины, спроецированными на касательную к обрабатываемой поверхности в точке нахождения вершины резца. Для повышения качества обрабатываемой поверхности резец в резцедержателе позиционируют таким образом, чтобы указанные перпендикуляры проходили через точку нахождения вершины резца на обрабатываемой поверхности, а их длина равна расстоянию от вершины резца до оси поворота резца. 2 ил.

 

Изобретение относится к обработке материалов резанием и может быть использовано при обработке фасонных поверхностей на токарных станках с высокими требованиями к качеству поверхности.

Из уровня техники известен способ токарной обработки фасонных поверхностей Данный способ включает стабилизацию температуры в зоне резания, причем стабилизацию температуры осуществляют путем изменения кинематического главного угла в плане путем поворота резца вокруг оси, проходящей через центр радиусного участка при его вершине. Кроме того, резец поворачивается вместе с верхним суппортом станка (RU 2266175 C2, 20.12.2005, B23B 1/00).

Такой способ позволяет иметь высокую производительность процесса за счет изменения кинематического главного угла в плане и стабилизации температуры в зоне обработки. Однако большая тепловая инерционность объекта ограничивает быстродействие системы управления и снижает качество обработки поверхности.

Кроме того, из уровня техники известен способ обработки фасонных поверхностей точением, принятый в качестве прототипа, как наиболее близкий по своей технической сущности и достигаемому техническому результату. В данном способе ось поворота оси резца перемещают по траектории, образуемой перпендикулярами равной длины, опущенными из центра поворота на касательную к обрабатываемой поверхности в точке нахождения вершины резца (RU 2412785 C1, 27.02.2011, B23B 1/00).

Существенным недостатком способа является наличие плеча между радиальной составляющей силы резания и осью поворота резца, что сказывается на качестве обрабатываемой поверхности.

Техническим результатом заявленного изобретения является устранение выше указанных недостатков и повышения качества обрабатываемой поверхности.

Указанный технический результат достигается тем, что в способе обработки фасонных поверхностей точением предварительно резец позиционируют и фиксируют в резцедержке, а затем перемещают по траектории, сформированной перпендикулярами равной длины, спроецированными на касательную к обрабатываемой поверхности в точке нахождения вершины резца, согласно изобретению резец в резцедержке позиционируют таким образом, чтобы указанные перпендикуляры проходили через точку нахождения вершины резца на обрабатываемой поверхности, а их длина была равна расстоянию от вершины резца до оси поворота резца.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где:

- на фиг.1 представлена схема обработки фасонных поверхностей;

- на фиг.2 - кинематика движения резцедержки с резцом.

Способ обработки осуществляется следующим образом: в исходном положении на станине 1 станка слева расположена передняя бабка 2 со шпинделем, в патроне 3 которого закреплена заготовка 7. По направляющим станины 1 перемещается продольный суппорт 4, по направляющим которого перемещается поперечный суппорт 5. Резцедержка 6 с закрепленным резцом 8 установлена на оси С, расположенной на поперечном суппорте 5, и поворачивается вокруг этой оси. Движение продольному суппорту 4 и поперечному суппорту 5 передается двигателями 9,10 соответственно. Поворотное движение резцедержке 6 передается двигателем 11. Двигатели 9,10,11 управляются системой программного управления 12.

Система координат детали 7 обозначается XдOдZд, система координат центра поворота резцедержки 6 - XрOрZр.Вершина резца 8 находится в точке М и имеет координаты 2кцХкц в системе координат центра поворота резцедержки 6. Центр поворота резцедержки 6 находится в точке Ор(С). Кривая ММ' - требуемый профиль обрабатываемой поверхности заготовки 7. Кривая СС' - траектория движения центра поворота резцедержки 6.

В процессе обработки резцедержку 6 поворачивают вокруг центра С пропорционально углу наклона касательной профиля детали к продольной оси OдZд в заданной точке обработки. Синхронно с этим осуществляют ее линейные перемещения вдоль координатных осей таким образом, чтобы вершина резца 8 оставалась всегда на контуре обрабатываемой заготовки 7 и двигалась с заданной постоянной контурной скоростью.

Для обработки заготовки 7, установленной в патроне 3 шпинделя передней бабки 2 на станине 1, в систему управления 12 вводятся: значения контурной скорости обработки, геометрические параметры профиля детали - кривая ММ', положение вершины резца 8 в системе координат резцедержки 6 - Zкц и Xкц.

Основываясь на этих данных, система управления 12 рассчитывает траекторию движения резцедержки 6 - кривая СС', скорость движения резцедержки 6 по линейным координатам, углы поворота и угловую скорость резцедержки 6. В процессе обработки заготовки система управления 12 подает сигналы двигателям 9, 10, 11, которые передают движение продольному суппорту 4, поперечному суппорту 5 и резцедержке 6 соответственно. В результате сложного движения резцедержки 6 по траектории СС' вершина резца 8 будет двигаться по траектории ММ'.

В заявляемом способе расстояние от вершины резца до оси поворота МС представляет собой перпендикуляр, спроецированный на касательную к обрабатываемой поверхности из оси поворота. При этом, резец 8 позиционируют в резцедержке 6 таким образом, что он строго привязан к перпендикуляру, опущенному из оси поворота на касательную к обрабатываемой поверхности в точке М.

Радиальная составляющая силы резания в случае прототипа имеет плечо относительно оси поворота и соответственно возникает момент, который воспринимается приводом поворота, а учитывая неравномерность припуска по длине образующей, можно сделать вывод о непостоянстве этого момента, который сказывается на качестве обработки.

В случае заявляемого способа плечо отсутствует, следовательно, отсутствует и момент. Сама радиальная составляющая силы резания воспринимается осью поворота, которая во всех случаях делается достаточно жесткой.

Кроме того, траектория СС' перемещения осей поворота резца в случае прототипа и заявляемого способа являются эквидистантами обрабатываемой поверхности ММ', но в случае прототипа эквидистанта смещена по углу относительно обрабатываемой поверхности. Это тоже является существенным недостатком прототипа, который осложняет возможности программирования и наладки на обработку.

Из выше изложенного можно утверждать, что отличия заявляемого способа по сравнению с прототипом существенны и приводят к улучшению качества обработки деталей по заявляемому способу.

При использовании способа прототипа по сравнению с заявляемым способом при всех прочих условиях система СПИД (станок-приспособление-инструмент-деталь) станка менее жесткая, а расчеты траектории более сложные. Не жесткая система СПИД приводит к повышенному уровню вибрации при обработке и соответственно к ухудшению качества обрабатываемой поверхности. В предложенном способе радиальная составляющая силы резания проходит через ось поворота и приводом поворота не воспринимается, что снижает вибрацию и улучшает качество обработки поверхности.

Таким образом, заявленная совокупность существенных признаков, изложенная в формуле изобретения, позволяет устранить недостатки известных из на данный момент способов аналогичного назначения и повысить качество обрабатываемой поверхности.

Анализ заявленного технического решения на соответствие условиям патентоспособности показал, что указанные в формуле признаки являются существенными и взаимосвязаны между собой с образованием устойчивой совокупности, неизвестной на дату приоритета из уровня техники, необходимых признаков, достаточной для получения требуемого синергетического (сверхсуммарного) технического результата.

Свойства, регламентированные в заявленном соединении отдельными признаками, общеизвестны из уровня техники и не требуют дополнительных пояснений.

Таким образом, вышеизложенные сведения свидетельствуют о выполнении при использовании заявленного технического решения следующей совокупности условий:

- объект, воплощающий заявленное техническое решение, при его осуществлении предназначен для металлообработки;

- для заявленного объекта в том виде, как он охарактеризован в формуле изобретения, подтверждена возможность его осуществления с помощью вышеописанных в материалах заявки известных из уровня техники на дату приоритета средств и методов;

- объект, воплощающий заявленное техническое решение, при его осуществлении способен обеспечить достижение усматриваемого заявителем технического результата.

Следовательно, заявленный объект соответствует условиям патентоспособности «новизна», «изобретательский уровень» и «промышленная применимость» по действующему законодательству.

Способ обработки фасонных поверхностей точением, включающий предварительное позиционирование резца и фиксирование его в резцедержателе, затем перемещение центра поворота резца по траектории, сформированной перпендикулярами равной длины, спроецированными на касательную к обрабатываемой поверхности в точке нахождения вершины резца, отличающийся тем, что резец в резцедержателе позиционируют таким образом, чтобы указанные перпендикуляры проходили через точку нахождения вершины резца на обрабатываемой поверхности, а их длина равна расстоянию от вершины резца до оси поворота резца.



 

Похожие патенты:

Способ характеризуется тем, что для пары инструмент-деталь при различных скоростях резания v определяют тангенциальные силы резания Pz, флуктуации тангенциальных сил резания P ˜ z , флуктуации скорости резания υ ˜ и переменную термоЭДС ε ˜ , а в качестве критерия оптимальной скорости резания используют мощность флуктуаций N ˜ = P ˜ z υ ˜ или коэффициент использования мощности флуктуаций K N = N ˜ N ¯ = P ˜ z υ ˜ P z υ , или аналог производства энтропии от тепловых процессов на контакте S ˜ = P ˜ z υ ˜ ε ˜ , при этом значение оптимальной скорости резания, соответствующей минимальной интенсивности изнашивания инструмента, определяют по максимальному значению мощности флуктуаций, полученной на кривой изменения комплекса мощности флуктуаций или по точке перелома коэффициента использования мощности флуктуаций, полученного на кривой изменения комплекса коэффициента использования мощности флуктуаций или по минимальному значению параметра аналога производства энтропии от тепловых процессов на контакте, полученного на кривой изменения комплекса аналога производства энтропии от тепловых процессов на контакте.

Изобретение относится к области технологии машиностроения и может быть использовано для получения сквозных отверстий малого диаметра в деталях из цветных металлов и их сплавов.

Способ включает выполнение пробных проходов в заданном диапазоне режимов резания, получение пробных стружек, по параметрам которых определяют значение оптимальных режимов резания.

Способ обработки резанием включает движение инструмента с установленным в гнезде его корпуса режущим элементом, имеющим режущее лезвие, относительно обрабатываемой детали в направлении главного движения и продольную подачу инструмента.
Изобретение относится к способу обработки сопрягаемых и торцевых поверхностей ствольной коробки стрелкового оружия под взаимодействие с сопрягаемыми и торцевыми поверхностями затвора.

Изобретение относится к области металлообрабатывающей промышленности и может быть использовано для высокоскоростной обработки труднообрабатываемых материалов с повышенным качеством обрабатываемых поверхностей.

Способ относится к твердосплавным режущим инструментам группы применяемости Р в виде режущих пластин и заключается в том, что проводят измерения температуры в зоне рабочего контакта твердый сплав - обрабатываемый материал при различных скоростях резания с построением графической зависимости.

Способ включает прорезание канавок в заготовке с использованием режущей пластины, покрытой по передней поверхности КНБ, со скоростью резания, составляющей от 200 до 500 м/мин, и направление одного или более потоков охлаждающей текучей среды на обратную поверхность стружек, причем один или более потоков охлаждающей текучей среды направляют через внутренние каналы режущей пластины вверх и наружу к области взаимодействия между режущей кромкой режущей пластины и заготовкой под давлением не менее 200 бар для ограничения длины стружек.

Изобретение относится к обработке материалов резанием, в частности к способу выбора твердого сплава для твердосплавного режущего инструмента. Сплав выбирают из группы твердых сплавов.

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к конструкциям и способам изготовления подшипников качения, в частности радиальных и упорных шарикоподшипников.

Способ включает подвод импульсного электрического тока при плотности тока в диапазоне от 10 до 700000 А/см2 и длительности его импульсов от 10 до 7000 мкс. Режущий инструмент содержит режущую часть, изолированную от прохождения через нее электрического тока посредством диэлектрических прокладок, имеющих механические свойства при высоких температурах до 1500 градусов. Подвод тока осуществляют посредством контактного ролика, выполненного с возможностью прижима к заготовке с помощью упруго-пружинных элементов. При этом на изолированную режущую часть подают хладагент, не проводящий электрический ток. Технический результат: повышение стойкости режущего инструмента и режимов резания посредством исключения электродуговых замыканий с участием режущей части. 3 н. и 6 з.п. ф-лы, 4 ил.

Способ заключается в том, что проводят сокращенные испытания стойкости инструмента на различных скоростях резания, при которых не доводят инструмент до полного затупления, и строят графики зависимостей h3=ƒ(l), где h3 - величина износа инструмента по задней поверхности; f(l) - функция от пути резания. При этом о критической температуре резания судят по наибольшей скорости, при которой интенсивность износа остается постоянной на всей длине пути резания, включая зону приработочного износа, а зависимость h3=ƒ(l), становится прямолинейной по отношению к осям hз и l. 6 ил.

Изобретение относится к области обработки металлов резанием, в частности к способу определения оптимальной скорости резания при обработке жаропрочных сплавов на никелевой основе для твердосплавного инструмента. По результатам кратковременных испытаний определяют температуру резания, при которой происходит изменение вида стружки из сливной в элементную. На графике зависимости температуры резания от скорости резания по этой температуре определяют оптимальную скорость резания. Технический результат заключается в сокращении трудоемкости определения оптимальной скорости резания на основе стандартных кратковременных испытаний при обработке жаропрочных сплавов на никелевой основе для твердосплавного инструмента. 1 ил., 1 табл.

Изобретение относится к области обработки металлов резанием и может быть использовано для определения оптимальной скорости резания при работе на выбранном технологическом оборудовании. Согласно изобретению осуществляется предварительная обработка заготовки при разных скоростях резания с записью сопровождающих вибраций и с последующим выделением посредством полосовых фильтров высокочастотной и низкочастотной составляющих вибраций и определением амплитудных значений указанных составляющих. За величину оптимальной скорости резания принимают значение скорости, при которой отношение упомянутых значений амплитуд высокочастотной составляющей к низкочастотной минимально. 3 ил.

Способ включает вращение обрабатываемой детали, поступательное перемещение резца, выполненного с подвижной режущей частью, упругими элементами и неподвижной частью, с обеспечением колебательного синусоидального перемещения подвижной режущей части резца под действием сил резания, воздействующих на колебательный контур, образованный подвижной частью резца, упругими элементами и неподвижной частью с использованием элементов качения. Для повышения точности и производительности обработки и повышения стойкости инструмента за счет исключения его нагрева в качестве элементов качения используют два опорных ролика, установленных в контакте с подвижной частью резца. Вибрационный резец содержит корпус с крышкой и подвижную часть с режущей пластиной, комплект упругих элементов, связывающих подвижную часть резца с корпусом и крышкой с образованием колебательного контура, и элементы качения, при этом упругие элементы размещены между подвижной частью резца и корпусом со стороны, противоположной направлению резания. Для достижения того же технического результата элементы качения выполнены в виде двух опорных роликов, установленных в контакте с подвижной частью резца и размещенных между подвижной частью резца и корпусом с крышкой. 2 н. и 6 з.п. ф-лы., 3 ил.

Способ точения поверхностей, при котором изделию сообщают вращение и обрабатывают перемещающимся в осевом направлении лезвийным инструментом с режущей пластиной, закрепленной в инструментодержателе, при выбранных параметрах режима точения, отличающийся тем, что предварительно устанавливают численные значения постоянных зависимости стойкости режущей кромки пластины от скорости съёма материала, с учетом которых определяют значение оптимальной скорости съема материала и выбирают сочетание управляемых параметров режима точения, обеспечивающих найденное значение оптимальной скорости съема материала. 1 табл.

Способ включает механическое воздействие на деталь резца в процессе их взаимного перемещения и подачу в зону резания озонированного воздуха под давлением посредством сопла, размещенного на расстоянии 10 мм от передней поверхности резца. При этом продольную ось сопла располагают в плоскости главной задней поверхности резца под углом 70-80° к его главной режущей кромке, а озонированный воздух подают непосредственно на главную режущую кромку резца. Технический результат: повышение износостойкости инструмента, производительности и качества обработки. 1 ил., 2 пр.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при обработке глубоких отверстий в трубных заготовках. Обработку осуществляют устройством, содержащим борштангу с режущим инструментом, расположенную на эксцентричных подшипниках в пиноли с режущими и дорнующими зубьями, которую базируют перед подачей рабочей среды в исходном положении во входном люнете. Обрабатываемую заготовку зажимают между внутренними торцами входного и выходного люнетов соосно с ними. Перед началом обработки на внутренних торцах люнетов выполняют центрирующие фаски, а на торцах трубной заготовки выполняют ответные фаски, которые совмещают и уплотняют. На внешних торцах входного и выходного люнетов устанавливают заглушки для создания единой герметичной полости. Рабочую среду подают через дроссели во время прямого рабочего хода во входной люнет, совмещая вращательное и поступательное движение борштанги с ее планетарным движением вокруг оси пиноли. Во время обратного рабочего хода рабочую среду подают в выходной люнет. Повышается точность и качество обработанной поверхности, надежность процесса обработки за счет улучшения стружкоотвода. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.
Изобретение относится к области металлообработки и может быть использовано при обработке пластичных материалов по схеме несвободного резания. Осуществляют обработку пластичных материалов лезвийным инструментом с принудительным отводом стружки путем приложения тянущего усилия к стружке. Тянущее усилие к стружке прикладывают в зоне ее контакта с лезвием инструмента в направлении, увеличивающем естественный угол схода стружки по передней поверхности лезвия. В результате обеспечивается повышение качества обработанной поверхности и снижение силы резания.

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к способам поверхностного упрочнения с получением закалочных структур. Для повышения износостойкости деталей машин из закаливаемых металлов, преимущественно из железоуглеродистых сплавов, и создания на поверхности детали полностью или частично закаленного поверхностного слоя с однородными свойствами по его толщине инструментом в виде резца, имеющим режущую и деформирующую кромки послойно подрезают поверхностный слой детали с сохранением его механической связи с деталью по своей узкой стороне, при этом пластически деформируют подрезанные слои рабочими поверхностями инструмента, после чего подрезанные слои укладывают на деталь деформирующей кромкой инструмента. В процессе подрезания поверхностного слоя, его пластического деформирования и трения об инструмент, соответствующим выбором геометрических параметров инструмента и технологических параметров обработки достигают нагрева подрезанного слоя выше температур фазовых превращений для данного обрабатываемого материала. Охлаждение подрезанного слоя осуществляется кондуктивным теплоотводом в заготовку или охлаждающими технологическими средами. 5 з.п. ф-лы, 6 ил.
Наверх