Способ пятикоординатной механической обработки пространственно-сложных криволинейных поверхностей

 

1. СПОСОБ ПЯТИКООРДИНАТНОЙ МЕХАНИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ПРОСТРАНСТВЕННО-СЛОЖНЫХ КРИВОЛИНЕЙНЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ, например, объемных лопастей сборньк гребных винтов, при котором вращающийся режущий инструмент одновременно поворачивают вокруг двух взаимно перпендикулярных осей, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности, точности и чистоты обработки, ее осуществляют инструментом с плоскойторцевой рабочей поверхностью, который перемещают одновременно по трем прямоугольным координатам, а одну из взаимно перпендикулярных осей поворота располагают в координатной плоскости под постояннь1м углом к оси вращения инструмента, причем последнюю устанавливают под углом к плоскости, касательной к обрабатываемой детали, так,чтобы зона контакта режущей поверхности инструмента с деталью, ось вращения инструмента и направление подачи находились в одной плоскости.2.Способ ПОП.1, отличающийся тем,что обработку осуществляют торцевой фрезой.3.Способ ПОП.1, отличающийся тем, что обработку осуществляют абразивным кругом.i(Л С

COOS СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТ И4ЕСН ИХ

РЕСПУБЛИН

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H АВТОРСКОМ У СВИДЕТЕЛЬСТВУ

47иг. S

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬП ИЙ (21) 1822498/25-08 (22) 14.О8.72 (46) 23. 11.8). Бюл. Р 43 (7 1) Особое конструкторское бюро станкостроения (72) М.А.Деева, N.Ã.Èìÿíèòoâ и И.Н.Шпекторов (53) 621.9 14.37 (088,8) (54)(57) 1. СПОСОБ ПЯТИКООРДИНАТНОЙ

МЕХАНИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ПРОСТРАНСТВЕННО-СЛОЖНЫХ КРИВОЛИНЕЙНЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ, например, объемных лопастей сборных гребных винтов, при котором вращающийся режущий инструмент одновременно поворачивают вокруг двух взаимно перпендикулярных осей, о т— л и ч а ю шийся тем, что, с целью повьппения производительности, точности и чистоты обработки, ее осуществляют инструментом с плоской (19) (11) (51)4В23С318824B1700 торцевой рабочей поверхностью, который перемещают одновременно по трем прямоугольным координатам, а одну из взаимно перпендикулярных осей поворота располагают в координатной плоскости под постоянным углом к оси вращения инструмента, причем последнюю устанавливают под углом к плоскости, касательной к обрабатываемой детали, так,чтобы зона контакта режущей поверхности инструмента с деталью, ось вращения инструмента и направление подачи находились в одной плоскости.

2. Способ по п.1, о т л и ч а ю— шийся тем,что обработку осуществляют торцевой фрезой.

3. Способ по п.1, о т л и ч а ю шийся тем, что обработку осуществляют абразивным кругом.

33294 2

1l 5

Описываемый способ может испольэоваться в станкостроении и применяться при проектировании пятикоординатных фрезерных и шлифовальных станков с программным управлением для обработки пространственно сложных криволинейных поверхностей, в частности отъемных лопастей сборных гребных винтов, поворотно-лопастных турбин и осевых насосов.

Известны способы обработки подобных деталей, согласно которым вращающийся режущий инструмент одновременно:поворачивают вокруг двух взаимно перпендикулярных осей.

С целью повьппения производительности, точности и чистоты обработки в описываемом способе обработку осуществляют инструментом с плоской торцевой рабочей поверхностью, который перемещают одновременно по трем прямоугольным координатам, а одну из взаимно перпендикулярных осей поворота располагают в координатной плоскости под постоянным углом к оси вращения инструмента, причем, последнюю устанавливают под углом к плоскости, касательной к обрабатываемой детали, так,чтобы зона контакта режущей по— верхности инструмента с деталью, ось вращения интрумента и направление подачи находились в одной плоскости.

Обработку осуществляют фрезой или абразивным кругом.

На фиг. 1 представлена схема расположения инструмента относительно обрабатываемой поверхности в системе прямоугольных координат; на фиг.2 то же, в координатной плоскости с расположением осей поворота инструмента; на фиг. 3 — расположение типовой торцевой фрезы относительно обрабатываемой поверхности; на фиг. 4 то же, для типовой торцевой фрезы с чашечными резцами; на фиг. 5 — исход ное положение инструмента перед началом обработки.

Торцовой инструмент 1 (фиг.1 и 2) рабочего диаметра контактирует с обрабатываемой поверхностью 2 в точке

0, где проходит нормаль Я, перпен— дикулярная к касательной плоскости

gy, в которой расположен вектор траекторной подачи 5 . Ось 3 вращения инструмента наклонена под некоторым углом к нормали Я и находится в одной плоскости с вектором 5. Поло— жение зоны обработки определяется тремя линейными координатами точки 0

55 и углами между нормалью 1 и осями координат.

Для того, чтобы всегда обеспечивать указанное положение оси вращения инструмента относительно нормали

Й для любой точки обрабатываемой поверхности 2 и при любом направлении траекторной подачи S, ось 3 поворачивают вокруг двух взаимно перпендикулярных осей 4 и 5, Ось 4 расположена в координатной плоскости V2 и установлена под постоянным углом 1 к оси 3, с которой она пересекается, а ось 5, несущая всю эту систему при ее материальном воплощении, перемещается в трех прямоугольных координатах, не изменяя при этом своего направления. В процессе обработки все пять движений совершаются одновременно, но с различными скоростн ми. Как видно на фиг. 5, в исходном

"нулевом положении системы, от которого начинается отсчет по всем пяти координатам, ось вращения инструмента 3 пересекается с осью 5.

Имея линейные координаты точки 0 и угловые для ее нормали, диаметр инструмента 2), угол г-, направление подачи S и конкретные параметры рабочих узлов, изображенных на фиг. 2 и 5, определяют с помощью соответствующего алгоритма три линейных координаты материальной оси 5, кгол Ы поворота инструмента вокург оси 4 и угол р поворота материальной оси 4 вокруг оси 5. Таким же образом, назначая определенную скорость подачи по траектории обработки (вектор 5 ), определяют переменные скорости перемещений рабочих узлов по трем линейным и двум круговым координатам.

Реальные торцевые фреэы 6 и 7 (фиг. 3 и 4) контактируют с обрабатываемой деталью по некоторой поверхности, величина которой зависит от припуска и угла, однако форма обработанной детали является результатом траектории крайней точки 0 (фиг. 1-4).

По окончании одной строчки и выхода инструмента иэ контакта с деталью ему сообщается периодическая подача и поворот на угол т в обратную сторону, поскольку направление подачи вдоль соседней строчки реверсируется. Строчки могут быть дуговыми (например, описанными иэ центра вращения гребного винта), прямыми и произвольнымир

533294

Фиг. Х

Составитель

Редактор Л.Письман ТехредЛ.Мартяшова

Корректор Г. Решетник

Заказ 7038/4 Тираж 1085 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная,4