Способ обработки поверхностей вращения

Способ включает обработку поверхности вращения формообразующим токарным резцом и непрерывно вращающимся вокруг своей оси многозубым инструментом при сообщении заготовке вращения, а резцу и многозубому инструменту - движений равных осевых подач. При этом осуществляют опережающее врезание токарного резца, а многозубый инструмент настраивают так, что его зубья зависают в торцовой канавке, вытачиваемой резцом. Многозубый инструмент может быть выполнен в виде концевой фрезы, ось которой расположена перпендикулярно оси вращения заготовки. Достигается повышение производительности лезвийной обработки при требуемом качестве обработанной поверхности за счет улучшения дроблении я стружки. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

 

Изобретение относится к области машиностроения и может использоваться при обработке поверхностей вращения резанием при обеспечении надежного дробления стружки.

Из уровня техники известен способ обработки поверхностей вращения по патенту на изобретение (SU 1301563, опубликованный 07.04.1987), заключающийся в обработке заготовки многорезцовой вращающейся головкой с распределением припуска между резцами по глубине с последовательным уменьшением их главных углов в плане от формообразующего до периферийного и при опережающем врезании формообразующего резца.

Недостатком данного способа является то, что при черновой (обдирочной) обработке по корке поверхностей вращения: литых, кованых и аналогичных заготовок резанием, особенно из труднообрабатываемых вязких материалов, не представляется возможным применение известных для обычных резцов приемов стружкодробления: лунки, стружколоматели и экраны. Отсюда, собирающаяся в «клубок» сливная стружка представляет опасность для рабочего, а также существенно снижает производительность обработки из-за низкой скорости резания и увеличенного вспомогательного времени, необходимого для частой уборки из зоны резания накопившейся стружки.

Также известен способ фрезоточения из учебного пособия (Подураев В.Н., Кибальченко А.В. Технология оборонной промышленности для производства изделий народного потребления. М., 1993, с. 405-406), где в качестве инструмента используют фрезу, что обеспечивает получение дробленой транспортабельной стружки.

Недостатком данного технического решения является то, что при черновой (обдирочной) обработке по корке неравномерное, прерывистое резание при формообразовании поверхности фрезой вызывает автоколебания в системе инструмент-заготовка в радиальном направлении, что существенно снижает точность обрабатываемой поверхности и отрицательно влияет на величину ее шероховатости.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является способ обработки поверхностей вращения комбинированным инструментом в виде токарного резца и непрерывно вращающейся вокруг своей оси резцовой головки при сообщении заготовке вращения, а комбинированному инструменту - движения подачи по патенту на изобретение (SU 1355355, опубликованный 30.11.1987) принятый авторами за прототип. При этом вращательные движения резцовой головки и заготовки осуществляют вокруг параллельных осей. В данном способе реализована возможность кинематического дробления стружки токарным резцом за счет того, что резцы головки перемещают относительно заготовки по циклоидальным кривым, пересекающим поперечное сечение заготовки и формирующим его в виде многоугольника с криволинейными сторонами, но при этом работу токарного (формообразующего) резца реализуют в условиях удаления переменного припуска (прерывистого резания).

Это вызывает возникновение автоколебаний в системе инструмент-заготовка, что неизбежно снижает точность обрабатываемой поверхности и отрицательно влияет на величину ее шероховатости. Повышение качества поверхности требует дополнительной обработки (проходов), что снижает производительность лезвийной обработки в целом.

Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является повышение производительности лезвийной обработки при достижении требуемого качества обработанной поверхности.

Сущность предлагаемого изобретения заключается в том, что обработку поверхности вращения осуществляют формообразующим токарным резцом и непрерывно вращающимся вокруг своей оси многозубым инструментом при сообщении заготовке вращения, а инструментам движений равных осевых подач. Отличие согласно изобретению состоит в том, что формообразование обрабатываемой поверхности осуществляют опережающим врезанием формообразующего токарного резца, вытачивающего канавку на торцевой поверхности заготовки, при этом многозубый инструмент настраивают таким образом, что его режущие зубья зависают в предварительно проточенной резцом канавке, а число оборотов многозубого инструмента за один оборот заготовки определяют по формуле:

,

где: nф - число оборотов многозубого инструмента за один оборот заготовки;

π Dз - длина окружности заготовки;

Dз - диаметр заготовки;

Sz - подача на зуб многозубого инструмента;

Z - число зубьев многозубого инструмента.

Технологические возможности способа существенно расширяются, если многозубому инструменту, выполненному в виде концевой фрезы, сообщают вращательное движение вокруг оси, расположенной перпендикулярно оси вращения заготовки.

Основной технический результат заключается в следующем:

- опережающее врезание формообразующего резца позволяет зубьям многозубого инструмента, зависая в предварительно проточенной формообразующим резцом канавке шириной (h), реализовывать высокоскоростное торцевое фрезоточение многозубым инструментом значительной части (H) неравномерного чернового припуска с обеспечением высокой степени устойчивости динамической системы;

- обеспечение устойчивости динамической системы при удалении значительной части H чернового припуска торцевым фрезоточением многозубым инструментом позволяет формообразующему резцу достигать требуемого качества обрабатываемой поверхности за счет точения с минимальной стабильной величиной срезаемого слоя h и постоянной силой резания;

- сочетание точения формообразующим резцом с минимальной стабильной величиной срезаемого слоя h и высокоскоростного торцевого фрезоточения многозубым инструментом с удалением значительной части Н чернового припуска позволяет существенно увеличить как скорость осевой подачи (S) резца и фрезы, так и число оборотов (nз) заготовки, а следовательно, технологическую производительность с учетом исключения необходимости дополнительной обработки (проходов) и обеспечения надежного дробления стружки.

Сущность предлагаемого способа поясняется чертежами, на которых изображено:

на фиг. 1 - схема реализации способа;

на фиг. 2 - вид по стрелке A на фиг.1;

на фиг. 3 - многозубый инструмент в виде концевой фрезы.

Заготовку 1 обрабатывают комбинацией инструментов в виде формообразующего токарного резца 2 и многозубого инструмента 3 с режущими зубьями 4. В процессе обработки заготовке 1 и многозубому инструменту 3 сообщают вращательные движения nз и nф вокруг своих осей. Одновременно формообразующему токарному резцу 2 и многозубому инструменту 3 сообщают движения равных подач S вдоль оси заготовки 1.

Согласно заложенному в предлагаемом способе обработки принципу удаление припуска начинают опережающим врезанием формообразующего токарного резца 2, вытачивающего канавку 5 шириной h на торцевой поверхности заготовки 1, а затем вводят в работу многозубый инструмент 3, который, реализуя торцевое фрезоточение, удаляет значительную часть Н неравномерного чернового припуска. Многозубый инструмент 3 настраивают так, что его режущие зубья 4 не касаются обработанной формообразующим токарным резцом 2 поверхности 6 заготовки 1, а зависают в предварительно проточенной им канавке 5. При этом число оборотов многозубого инструмента 3 за один оборот заготовки 1 определяют по формуле:

,

где: nф - число оборотов многозубого инструмента за один оборот заготовки;

π Dз - длина окружности заготовки;

Dз - диаметр заготовки;

Sz - подача на зуб многозубого инструмента;

Z - число зубьев многозубого инструмента.

Технологические возможности заявляемого способа обработки поверхностей вращения расширяются, если многозубый инструмент выполняют в виде концевой фрезы 7, а ее вращательное движение осуществляют вокруг оси, расположенной перпендикулярно оси вращения заготовки 1.

Применение предлагаемого способа обеспечивает как существенное снижение влияния исходных погрешностей заготовки на работу формообразующего токарного резца за счет повышения степени устойчивости динамической системы многозубый инструмент - заготовка - резец, так и повышение точности обрабатываемых поверхностей вращения. Удаление значительной части неравномерного припуска с использованием высокоскоростного торцевого фрезоточения позволяет существенно повысить технологическую производительность за счет увеличения скорости равных осевых подач формообразующего токарного резца и многозубого инструмента, а также числа оборотов заготовки при обеспечении надежного дробления стружки.

1. Способ обработки поверхностей вращения, включающий обработку формообразующим токарным резцом и непрерывно вращающимся вокруг своей оси многозубым инструментом при сообщении заготовке вращения, а токарному резцу и многозубому инструменту - движений равных осевых подач, отличающийся тем, что формообразование обрабатываемой поверхности осуществляют опережающим врезанием формообразующего токарного резца, вытачивающего канавку на торцевой поверхности заготовки, при этом многозубый инструмент настраивают таким образом, что его режущие зубья зависают в предварительно проточенной резцом канавке, а число оборотов многозубого инструмента за один оборот заготовки определяют по формуле:

где: nф - число оборотов многозубого инструмента за один оборот заготовки;
π Dз - длина окружности заготовки;
Dз - диаметр заготовки;
Sz - подача на зуб многозубого инструмента;
Z - число зубьев многозубого инструмента.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что вращательное движение многозубому инструменту, выполненному в виде концевой фрезы, сообщают вокруг оси, расположенной перпендикулярно оси вращения заготовки.



 

Похожие патенты:

Способ предназначен для механической обработки осесимметричных деталей и включает воздействие под усилием режущего инструмента на вращающуюся деталь. Предельную скорость резания определяют по приведенной формуле в зависимости от критического значения разности температуры поверхностного и центрального слоев обрабатываемой детали, приводящей к появлению термопластических деформаций в поверхностных слоях детали и образованию остаточных напряжений, подачи резца за один оборот изделия и глубины резания.

Способ включает нагрев обрабатываемой поверхности заготовки пламенем газовой горелки перед обработкой по винтовой линии с последующим охлаждением и срезанием припуска.

Способ включает построение графика температурной зависимости структурно-чувствительной характеристики пластин по результатам кратковременных испытаний в диапазоне от 400 до 1000°С и определение на нем характерного участка, соответствующего интервалу температур максимальной работоспособности.

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.
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.

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.

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.

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.

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.

Изобретение относится к области обработки металлов резанием и может быть использовано для определения оптимальной скорости резания при работе на выбранном технологическом оборудовании.

Изобретение относится к области металлообработки и может быть использовано для уменьшения эксцентричности внутренней поверхности (7) полой детали (1), в частности полого вала, относительно ее наружной поверхности (9). Способ включает зажатие детали (1) с помощью зажимного устройства с возможностью вращения в станке (2), измерение контура ее внутренней поверхности (7), который используют для расчета заданной поверхности (13) по меньшей мере одной части наружной поверхности (9), имеющей уменьшенную эксцентричность относительно внутренней поверхности (7) и обрабатывание резанием наружной поверхности (9) детали (1) в соответствии с расчетной заданной поверхностью (13). При этом обрабатывают резанием только по меньшей мере одну часть (14, 15) наружной поверхности детали (1), после чего деталь (1) переустанавливают в зажимном устройстве (3, 4) с зажатием по меньшей мере одной из обработанных частей (14, 15) наружной поверхности и обрабатывают резанием по меньшей мере частично оставшуюся необработанную наружную поверхность (9) детали для по меньшей мере частичного уменьшения эксцентричности внутренней поверхности (7) относительно наружной поверхности (9). 12 з.п. ф-лы, 5 ил.

Способ включает относительное перемещение обрабатываемой детали и режущего инструмента с одновременной подачей в зону резания смазочно-охлаждающей технологической среды, подвергаемой вибрационному воздействию в диапазоне частот от 1 до 40 кГц. Смазочно-охлаждающая технологическая среда подается на необработанную поверхность детали в зону начала пластических деформаций при стружкообразовании по нормали к вектору скорости резания под напором, обеспечивающим давление смазочно-охлаждающей технологической среды на поверхность обрабатываемой детали в пределах упругой деформации материала обрабатываемой детали. Целесообразно со стороны, противоположной зоне резания, на обрабатываемую деталь осуществлять противодавление с параметрами давления смазочно-охлаждающей технологической среды на обрабатываемую деталь. Достигается повышение качества обработки за счет снижения образования хрупких трещин в процессе обработки хрупких материалов. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к области способов исследования материалов путем получения корней стружек при резании с последующим их изучением. Сущность: осуществляют установку и закрепление образца на столе устройства, задание маятнику начальной энергии путем оснащения грузом некоторой массы и поворота маятника вокруг оси качания в исходное положение, позиционирование образца смещением предметного стола относительно траектории качательного движения маятника. На маятнике закрепляют режущий элемент, а останов лезвия режущего элемента в материале образца обеспечивают варьированием массы груза и угла поворота маятника. Технический результат: расширение области применения устройства маятникового скрайбирования. 3 ил.

Способ выбора инструментального материала заключается в поочередном силовом воздействии индентора из предназначенного для обработки материала на поверхность образцов инструментальных материалов при их взаимном перемещении. При этом силу воздействия монотонно увеличивают до момента появления на образце следов схватывания с материалом индентора, а в качестве приемлемого выбирают материал образца, появление следов схватывания на котором соответствует наибольшей силе воздействия. Достигается упрощение процесса выбора инструментального материала. 1 табл., 2 ил.

Изобретение относится к способам сверления глубокого отверстия в заготовке на универсальном токарном станке. Заготовку закрепляют одним концом в патроне станка, а вторым - в люнете, сверлят наметочное отверстие, затем растачивают его с использованием оправки. На место резцедержателя на суппорте устанавливают стебледержатель с открытым зажимным устройством. Один из стеблевых люнетов устанавливают на станину станка посередине между суппортом и заготовкой, а второй - зеркально за суппортом. Используют стебель коаксиальной конструкции. В задней части стебля выполняют ввод во внешнюю трубу и вывод из внутренней трубы, которые присоединяют к соответствующим патрубкам системы СОЖ. Стебель с патрубками перемещают в просверленное отверстие. После включения системы СОЖ посредством вращения патрона станка и подачи суппорта производят сверление. Обеспечивается сверление глубокого отверстия любой формы на токарном станке без использования специального оборудования в условиях единичного производства. 4 ил.

Способ включает взаимодействие режущей поверхности резца с обрабатываемой поверхностью. В зоне контакта стружки с передней поверхностью резца осуществляют приложение прижимного усилия стружки к передней поверхности резца. Достигается увеличение периода стойкости инструмента при прерывистом резании. 1 табл.

Способ обработки включает обеспечение контактного взаимодействия более прочной областью передней поверхности режущего элемента с прерывистой обрабатываемой поверхностью. Обработку производят одиночным резцом, передняя поверхность которого установлена под углом γ к основной плоскости резания, определяемым по приведенной зависимости. Достигается повышение прочности инструмента за счет перераспределения контактной нагрузки. 1 ил.

Способ включает предварительную подготовку обрабатываемой поверхности путем нагрева непрерывным лазерным лучом на глубину снимаемого припуска. Лазерный луч перемещают по прямой траектории с линейной скоростью и с постоянными мощностью излучения и длиной волны под углом наклона к обрабатываемой поверхности заготовки в пределах от 75 до 80° в виде сфокусированного светового пятна, диаметр которого выбирают из условия обеспечения плотности мощности, достаточной для фазовых превращений в структуре заготовки на глубину припуска и формирования в ней локальной метастабильной зоны с измененными упругими свойствами, пересечение которой с плоскостью резания обеспечивает сегментацию и дробление стружки. Достигается повышение надежности стружкодробления. 5 ил..

Изобретение относится к способу механической обработки заготовки из титанового сплава. Осуществляют предварительное локальное пластическое деформирование вращающейся заготовки и ее лезвийную обработку путем снятия припуска. Локальное пластическое деформирование заготовки осуществляют непрерывно движущимся с подачей шариком на величину, не превышающую значение снимаемого припуска лезвийной обработкой. При этом осуществляют постоянное давление шарика по винтовой траектории с углом наклона деформационного слоя по отношению к торцевой части заготовки. В результате повышается точность и качество механической обработки. 4 ил, 2 табл.

Способ включает обработку поверхности вращения формообразующим токарным резцом и непрерывно вращающимся вокруг своей оси многозубым инструментом при сообщении заготовке вращения, а резцу и многозубому инструменту - движений равных осевых подач. При этом осуществляют опережающее врезание токарного резца, а многозубый инструмент настраивают так, что его зубья зависают в торцовой канавке, вытачиваемой резцом. Многозубый инструмент может быть выполнен в виде концевой фрезы, ось которой расположена перпендикулярно оси вращения заготовки. Достигается повышение производительности лезвийной обработки при требуемом качестве обработанной поверхности за счет улучшения дроблении я стружки. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Наверх