Способ осуществления продольной подачи суппорта токарного станка

 

ц о ®)

Класс 49 а, 24„

ОПИСАНИЕ И3ОБРЕТЕНИ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зпрегистрировано в Бюро изобретений Гисллпн

Б. Ф. Петропавловский.

Способ осуществления продольной подачи супорта токарного станка.

Заявлено 11 сентября 1937 года в НКТИ за № 10811.

Опубликовано 28 февраля 1941 года.

Цель настоящего изобретения— использовать продольную составляющую силы давления стружки на ре- ) зец для перемещения супорта токарного станка, устранив этим необхо- димость в ходовом винте и т. и. Для осуществления этой цели предлагается свободно враща1ощийся дисковый, резец, имеющий форму усеченного I конуса, установить на супорте под углом наклона плоскости его вращения к оси обтачиваемого изделия не; менее 45 .

На чертеже фиг, 1, 2 и 3 етеиатиче. ски изображают относительное положение резца и изделия в видах спереди, сверху и сбоку; фиг. 4— сечение изделия плоскостью, перпендикулярной к линии центров станка, и фиг. 5 — сечение дискового резца плоскостью схода стружки.

Рассмотрение условий работы дискового свободно вращающегося резца ) (фиг. 1, 2 и 3), изготовленного по форме усеченного конуса и установленного в супорте станка так, что плоскость основания конуса наклонена к оси обрабатываемого издеделия 2 под углом не менее 45 (а вершина конуса направлена вниз и в сторону передней бабки станка), показывает, что распределение слагающих давления резания таково, что горизонтальная слагающая этого давления направлена также к передней бабке станка, т. е. в направлении продольной подачи, а не в обратном направлении, что мы наблюдаем при обыкновенных призматических резцах. В силу указанных специфических свойств дискового вращающегося резца он сам прижимается к изделию давлением стружки. При этом резец периферией основания конусного диска обкатывает изделие по спирали с диаметром, равным расстоянию между осями резца и изде. лия, уменьшенному на величину радиуса резца или, другими словами, равным диаметру обточки (диаметр изделия после прохода резца).

Шаг этой спирали обусловлен размером угла между осями резца и изделия и величиной диаметра обточки. Размером продольной подачи и является линейная величина шага указанной спирали.

При заданном радиусе R обточки путем изменения угла г наклона оси резца к оси обтачиваемого изделия, 59l 27 что может быть осуществлено в пределах угла i от О до 90 величина продольной подачи S супорта áóдет определяться согласно уравнения:

S=2-R igi

Из этого уравнения следует, что, варьируя углом i при заданных радиусах Я изделия, мы можем получить желаемую величину продольной подачи S, подобно тому как при вращении винта в гайке, имеющей возможность лишь продольного перемещения в направлении ее оси, она будет передвигаться при каждом обороте винта на величину его шага.

Имея установленным размер продольной подачи, необходимо для ее осуществления иметь усилие, напра вленное в сторону подачи, по своей величине достаточное для преодоления сопротивления движению супорта.

Протекание динамических явлений резания при дисковом вращающемся резце можно рассматривать как явления динамики материальной точки изделия, Рассматриваемая нами материальная точка, движущаяся в пространстве в вертикальной плоскости, нормальной к центровой линии станка, по окружности радиуса, соответствующего ее расстоянию от линии центров станка с поступательной с«о. ростью подхода, встретив на своем пути преграду в виде передней грани резца, заставляющую изменить направление ее движения, ударяется об нее, теряет при этом часть своей скорости и деформируется.

Деформированная стружка, будучи неразрывно связанной со всей массой металла обтачиваемого изделия, по. пав на движущийся резец, прижимается к его поверхности, сбегает практически почти прямолинейно в направлении к задней бабке станка.

Плоскостью сбегания стружки, без большой погрешности, может быть принята вертикальная плоскость, параллельная вертикальной плоскости, проходящей через линию центров станка.

Рассмотрим усилия, возникающие в процессе резания и их распределение по основным направлениям в точке А начала резания.

Крутящий момент станка, преодолевающий сопротивление резанию металла изделия, при набегании его на точку А дискового резца может быть представлен как произведение усилия резания Р на радиус вращения А О.

Усилие резания Р лежит в вертикальной плоскости, будучи наклонено под углом р, к вертикали.

Разложим усилие Р на два; одно вертикальное R и другое горизонтальное Л .

Пользуясь принятыми ниями, будем иметь:

N=P sin -; (2)

R Р cos;. (з)

Усилие R„передающее вертикальное давление на резец, разложим на два усилия Т и S Усилие Т преодолевает трение между поверхностями резца, стружки и изделия, а усилие S создает давление на супорт.

Пользуясь фиг. 5, будем иметь:

S Р1 sin i (4)

Его горизонтальная слагающая, которую обозначим Р, будет равна

S cos i или

Р =Я, з1пг cosi =P cos, sini cosi;

Р„= — cos р, з1п (2i) (5)

Рассмотрение последнего уравне: ния обнаруживает, принимая во внимание значение Cos <, близкого к единице, что осевое усилие подачи зависит в большей степени от произведения двух величин усилия резания и угла наклона ю и при этом направление усилия Р,. совпадает с направлением подачи, что обеспечивает выполнение второго необходимого нам условия для движения супорта. Малый коэфициент трения на параллелях станка, по которым движется супорт, и относительно незначительный его вес представляют сопротивление, настолько малое по сравнению с величиной усилия на супорт в направлении подачи, что оно не сможет внести существенного

59127

Отв. редактор П. В. Никитин

Тнп. «Сов. печ,» М 49541. Зак. № 1934 †7

Госпланнздат

Цена 35 коп. изменения в работу станка по предлагаемомуу способу.

Предмет изобретения.

Способ осуществления продольной подачи супорта токарного станка с установленным на нем свободно вращающимся дисковым резцом формы

| усеченного конуса, отличающийся тем, что, с целью использования продольной составляющей силы давления стружки на резец для перемещения супорта, дисковый резец установлен на нем под углом наклона плоскости своего вращения к оси обтачиваемого изделия не менее 45 .