Способ обработки винтовых поверхностей резанием с ударом

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.

 

Область техники, к которой относится изобретение

Данное изобретение относится к обработке металлов резанием, а именно к методам обработки винтовых поверхностей резанием с ударом.

Уровень техники

Изобретение относится к обработке материалов резанием со снятием стружки и может быть использовано при обработке винтовых поверхностей деталей класса «Тела вращения», имеющих пересечения с элементами прерыва - это пазы, выточки, отверстия, перпендикулярные оси вращения детали, и др., создающих прерывистость резания.

Изобретение может использоваться в области машиностроения при механической обработке винтовых поверхностей со снятием стружки лезвийным инструментом: одиночным резцом.

Известен способ обработки прерывистых поверхностей резанием (АС на изобретение СССР №1641509, МПК В23В 1/00, опубликовано 28.09.1988), при котором устраняется удар, вызванный в момент встречи режущей части инструмента с обрабатываемой поверхностью детали упругим восстановлением технологической системы.

Основным недостатком данного способа является то, что устраняется удар только по задней поверхности режущей части инструмента, а ударные нагрузки, возникающие при обработке резанием винтовых поверхностей, имеющих пересечения с элементами прерыва, остаются неизменными и приводят к разрушению вершины и кромок режущего элемента, изготовленного из хрупких инструментальных материалов.

Задача изобретения - избежать разрушения инструмента и повысить его стойкость управлением положения режущего элемента относительно обрабатываемой поверхности детали, за счет перераспределения ударной нагрузки, возникающей при врезании инструмента, от его вершины и режущих кромок, на наиболее отдаленную часть площади передней поверхности режущего элемента.

Указанный технический результат заявленного способа обработки винтовых поверхностей достигается взаимодействием более прочной области передней поверхности режущего элемента инструмента с прерывистой поверхностью резания.

В состоянии первоначального контакта, фиг. 1, исходная форма передней поверхности FAG, под действием перпендикулярно направленных к режущим кромкам потокам стружки со скоростями V0, V1, V2, V1', V2' по мере продолжения резания трансформируется в многогранник FDA'EG. В этом положении вероятность возникновения погрешности профиля резьбы определяется зависимостью:

где εф - фактический угол профиля резьбы, образованный вследствие изнашивания режущего элемента;

ε - 60° - номинальный угол при вершине режущего элемента.

где К - коэффициент конструктивной сложности обрабатываемой прерывистой поверхности (для винтовой поверхности без элементов прерыва К=1); α - задний угол; γ - передний угол режущего элемента.

где l - расстояние от вершины режущего элемента А до точки О - места первоначальной встречи режущего элемента с обрабатываемой винтовой поверхностью; h - высота головки резьбы; rg - радиус детали.

Определение настроечных углов элемента в положении оптимального первоначального контакта с обрабатываемой винтовой поверхностью происходит в следующем порядке:

1) определяется конструктивная сложность обрабатываемой поверхности К=Sпр/Sг, где Sпр - площадь обрабатываемой винтовой поверхности за вычетом площади элемента прерыва; Sг - площадь той же винтовой поверхности без элемента прерыва;

2) исходя из размеров режущего элемента определяется максимально возможное l - расстояние от его вершины до точки О на передней поверхности - точки первоначальной встречи режущего элемента с обрабатываемой поверхностью;

3) по формулам (2-3) рассчитывается значение переднего угла γ, при котором первоначальная встреча инструмента и прерывистой обрабатываемой поверхности произойдет в заданном положении настройки - точке О.

Очевидно, что положение, при котором передняя поверхность режущего элемента встречается с прерывистой поверхностью детали, на которой он нарезает резьбу, является оптимальным с точки зрения сохранения стойкости инструмента.

Расчеты показывают, что в условиях действия зависимостей (1-3), реализующих содержание способа обработки винтовых поверхностей с элементами прерыва, погрешность профиля резьбы, полученная одиночным резцом, не превышает величины (20…25)' при нормативе ±(30)', что согласно ГОСТ 16093-81 приемлемо для требуемой точности обработки.

Предлагаемый способ обработки винтовых поверхностей с ударом отличается универсальностью и простотой выбора настроечных размеров.

Экономический эффект от использования изобретения, по сравнению с прототипом, может быть получен за счет повышения стойкости хрупкого инструментального материала путем перераспределения ударной нагрузки, которая возникает при врезании инструмента, от его вершины и режущих кромок на наиболее отдаленную часть площади передней поверхности режущего элемента, тем самым сокращая затраты, связанные с его переточками и поломкой.

Способ обработки винтовых поверхностей резьбы резанием с ударом, включающий обеспечение контактного взаимодействия прерывистой обрабатываемой поверхности с более прочной областью передней поверхности режущего элемента одиночного резца, которую устанавливают под передним углом к основной плоскости резания, отличающийся тем, что упомянутый передний угол установки передней поверхности выбирают из соотношения:

sinεф=K⋅(tgα/sin2γ),

где εф - фактический угол профиля резьбы, образованный вследствие изнашивания режущего элемента;

α - задний угол режущего элемента;

γ - передний угол режущего элемента;

K - коэффициент конструктивной сложности обрабатываемой винтовой прерывистой поверхности резьбы, равный Sпр/Sг;

Sпр - площадь обрабатываемой винтовой поверхности за вычетом площади элементов прерыва;

Sг - площадь обрабатываемой винтовой поверхности без элементов прерыва.



 

Похожие патенты:

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.

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.

Способ выбора инструментального материала заключается в поочередном силовом воздействии индентора из предназначенного для обработки материала на поверхность образцов инструментальных материалов при их взаимном перемещении.

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.

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.

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 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.

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.

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 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.

Наверх