RU1779559C - Способ комбинированной обработки - Google Patents

Abstract

Использование: обработка металлов резанием и поверхностно-пластическим деформированием . Сущность изобретени : в процессе комбинированной обработки режущий и деформирующий элементы устанавливают под углом друг к другу, с противоположных сторон обрабатываемого издели  относительно его продольной плоскости симметрии. В процессе обработки при колебани х усилил резани  происходит поворот режущего элемента. В процессе поворота измен ют составл ющую усили  деформировани , проекци  которой совпадает с радиальной силой реза. Изменение указанной составл ющей осуществл ют уменьшением усили  деформировани  или уменьшением угла между деформирующим и режущим элементами. 3 ил.

Description

Изобретение относитс  к машиностроению и может быть использовано на предпри ти х при точении, строгании, растачивании и фрезеровании заготовок из конструкционных и труднообрабатываемых материалов.

Известны способы комбинированной обработки резанием и поверхностно-пластическим деформированием.

Из известных способов обработки наиболее близким техническим решением к изобретению  вл етс  способ, описанный в авт. св. № 1194658, кл. В 24 В 39/00. Особенностью способа  вл етс  то, что стабилизированное отжатие осуществл ют путем приложени  к деформирующему элементу дополнительного деформировани , равного изменению радиальной составл ющей силы резани , при этом величину усили  деформировани  принимают в диапазоне от 0,7 Ропт до 1,3 Ропт, где Ропт - усилие деформировани . Кроме того, обработку режущим элементом осуществл ют с радиальной составл ющей силы резани , изменение которой не превышает диапазона усилий деформировани .

Недостатком этого способа  вл етс  то, что он не применим при больших колебани х усили  резани , которые характерны, например , при обработке шаговым М-гранным резцом. Способ также не учитывает врем  изменени  усили  деформировани  по отношению к времени изменени  усили  резани . Это ухудшает качество обработки вследствие дисбаланса усили  при переходном процессе.

Целью изобретени   вл етс  повышение точности обработки

Указанна  цель достигаетс  тем, что измен ют составл ющую усили  деформировани , проекци  которой направлена вдоль линии действи  радиальной силы резани .

со

с

XI

VI Ю СЛ СЛ

чэ

например, уменьшением усили  деформировани  в момент поворота резца и в течение всего его поворота с выдерживанием соотношени 

О Py-Pg cos a др t где Ру-текуща  радиальна  сила резани ; Рд - текущее усилие деформировани , приложенное к деформирующему элементу; а- центральный угол расположени  деформирующего элемента и резца относительно оси обрабатываемой поверхности;

др - допустимый допуск на изменение силы.

Кроме того, проекцию усили  деформировани  на направление радиальной силы резани  уменьшают уменьшением угла установки ролика относительно резца.

На фиг. 1 приведена принципиальна  схема обработки по предлагаемому способу; на фиг. 2 - то же, вид сбоку; на фиг. 3 - принципиальное изменение радиальной силы резани  Ру и усили  деформировани  Рд от угла у поворота лезви .

Способ комбинированной обработки осуществл ют следующим образом.

Включают вращение детали 1 и продольную подачу S резца 2 и ролика 3, установленных по разные стороны от оси 4 детали 1. Резец 2 имеет начальный угол в плане (р0 90° и снимает припуск t. К ролику 3 приложено максимальное усилие Рд Рд0, проекци  которого на направление радиальной силы резани  равна радиальному усилию резани  Ру или отличаетс  от него на малую величину др 2F, где F - суммарна  сила трени  в суппорте и противоположно ему (Ру) направлена. Ролик 3 установлен по отношению к резцу 2 под углом а( ). При обработке резцом с главным углом р0 в плане возникает усилие резани , радиальна  составл юща  которого наибольшим образом вли ет на отжим упругой системы станка и детали. Величину Ру считаем известной величиной, которую определ ют аналитическим расчетом по известным формулам или путем ее регистрации по упругим перемещени м резца 2 в процессе обработки. Резец 2 в процессе обработки дл  увеличени  своей стойкости получает периодические или непрерывное вращение в сторону увеличени  главного угла р в плане. Это значит, что через определенный промежуток времени резец поворачивают на угол 1 (р0 . В течение времени т поворота резца радиальна  составл юща  силы резани  Ру будет уменьшатьс  от максимального значени  Руо до Румин. При р фо имеем Руо. при р р ро имеем РУ1 Руо, при / 90°, Ру

Румин. Уменьшение силы Ру при повороте резца приведет к взаимному встречному перемещению резца 2 и детали 1, что приведет к изменению диаметрального размера детали . Дл  того „чтобы это не произошло, во врем  поворота резца и в течение всего поворота деформирующее усилие, приложенное к ролику, уменьшают (фиг. 3) с выдерживанием соотношени 

О Ру-Рдсоз ,(1)

где Ру-текуща  радиальна  сила резани ; Рд - текущее усилие деформировани , приложенное к деформирующему элементу; а- центральный угол расположени  деформирующего элемента и резца относительно оси обрабатываемой поверхности;

5Р - допустимый допуск на изменение силы.

Из (1) находим

25

Ра Јcos a

(2)

при бр О

30

a.

(3)

Стабилизирование усилий можно осуществить за счет изменени  угла а установки ролика (шарика), осуществл емого во врем  поворота резца на увеличенный угол f в плане.

Из (1) можно получить

Kgpg

arccos

()rccos -и

д

(4) (5)

Пример. Обрабатывают валы диаметром 100-0,05 мм длиной 150 мм. Режимы обработки: глубина резани  t 3 мм; подача S 0,6 мм/об; скорость резани  V 200 м/мин.

Обработка ведетс  комбинированным инструментом, состо щим из шагового резца , установленного с начальным углом 45° в плане и радиусом режущей кромки г 15 мм, и роликом с радиусом R мм, угол установки ролика а 170°. При ( Ру 124 кг ( 6р 0). Шаговый резец через определенный промежуток времени поворачивают на угол &.р 2° до р 90°, т.е. осуществл ют 22 поворота . Сила Ру измен етс  по закону: Ру

201-1,711 р, где (f o)T, a)- углова  скорость поворота резца на угол г- врем  поворота. Врем  одного поворота г 4 с, со 0,0087 с

-1

Из (3) имеем

РА

1

cos a

cos a

(201-1,7110.

Сила Рд направлена против силы (фиг. 2 иЗ)

, р0 45°, Рдо - 125,96кг,

а 170°, р 90°, Рд - 47,73 кг.

Если прин ть Рд 124 кг, то нейтрализовать силу Ру можно за счет изменени  угла а:

9Г р 45°;Рдо -124кг;а агссо5 -5 - (201гдо -1,711 (р}} 180°,

у9 90°;Рд -124кг; ,27°.

В результате выдерживани  соотношени  (1) на деталь действует посто нна  сила Ру, близка  к нулевой, что уменьшило разброс диаметральных размеров вала. Без ролика разброс диаметральных размеров обработанных деталей составл ет 0,1 мм, а по предлагаемому способу составил 0,02 мм, т.е. точность обработки улучшилась в 4 раза.

Предлагаемый способ обработки прост в осуществлении, расшир ет возможности применени  комбинированного инструмента вместе с высокостойким шаговым резцом . Испытани  способа показали его эффективность при обработке валов, Изобретение по сравнению с известными способами обеспечивает повышение точности обработки в 3-4 раза.

Claims (3)

1. Способ комбинированной обработки путем резани  и поверхностной пластической деформации роликом, установленным

5

0

5

0

5

0

под углом относительно режущего элемента с противоположной стороны обрабатываемого издели  относительно его продольной плоскости симметрии, предусматривающий изменение усили  деформировани  в процессе обработки и поворот режущего элемента в сторону увеличени  главного угла в плане, отличающийс  тем, что, с целью повышени  качества при обработке с большими колебани ми усили  резани  за счет учета времени изменени  усили  деформировани  по отношению к времени изменени  усили  резани , измен ют составл ющую усили  деформировани , проекци  которой направлена вдоль линии действи  радиальной силы резани , в процессе поворота режущего элемента, выдержива  следующее соотношение:

О Py-Pg cosor др

где Ру - текущее значение радиальной силы резани ;

Рд - текущее значение усили  деформировани ;

а- центральный угол расположени  деформирующего элемента и резца относительно оси обрабатываемого издели ;

5р - допуск на изменение силы резани .

2.Способ по п. 1, отличающийс  тем, что изменение составл ющей усили  деформировани , проекци  которой направлена вдоль линии действи  радиальной силы резани , осуществл ют за счет уменьшени  усили  деформировани .

3.Способ по п. 1,отличающийс  тем, что изменение составл ющей усили  деформировани , проекци  которой направлена вдоль линии действи  радиальной силы резани , осуществл ют уменьшением угла между роликом и режущим элементом.

И

Фиг.1

Г9о

ЪЛ

р мин

У

о

„пНиН

-р

ff°

Фиг. 2

90° . Ч