RU1810278C - Combination working method - Google Patents

Combination working method

Info

Publication number
RU1810278C
RU1810278C SU914943784A SU4943784A RU1810278C RU 1810278 C RU1810278 C RU 1810278C SU 914943784 A SU914943784 A SU 914943784A SU 4943784 A SU4943784 A SU 4943784A RU 1810278 C RU1810278 C RU 1810278C
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
cutter
force
deformation
angle
deformation force
Prior art date
Application number
SU914943784A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Геннадий Филиппович Шатуров
Original Assignee
Г. Ф. Шатуров
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Г. Ф. Шатуров filed Critical Г. Ф. Шатуров
Priority to SU914943784A priority Critical patent/RU1810278C/en
Application granted granted Critical
Publication of RU1810278C publication Critical patent/RU1810278C/en

Links

Landscapes

  • Milling Processes (AREA)

Abstract

Использование: точение, строгание, растачивание и фрезерование заготовок из конструкционных и труднообрабатываемых материалов. Сущность изобретени : комбинированную обработку осуществл ют резанием N-гранным резцом, получающим, дополнительные повороты, например периодические в сторону увеличени  главного угла в плане, и поверхностно-пластическим деформированием, например, роликом, установленным по отношению к резцу подугтЬм относительно оси обрабатываемой поверхности и с одной стороны от продольной плоскости симметрии детали. В процессе обработки проекцию усили  деформировани  на направление радиальной силы резани  увеличивают , например, увеличением усили  деформации в течение поворота резца с выдерживанием соотношени  С Ру + +Pgcosa C+ (5Р, где Ру-текуща  радиальна  сила резани ; Рд - текущее усилие деформировани , приложенное к деформирующему элементу: а - текущий центральный угол расположени  деформирующего элемента и резца относительно оси обрабатываемой поверхности; С - посто нна  величина; 5Р - допустимый допуск на изменение силы деформировани . Проекцию усили  деформировани  на направление радиальной силы резани  увеличивают также уменьшением угла установки ролика относительно резца. 2 з.п. ф-лы, 3 ил. w ЈUsage: turning, planing, boring and milling of workpieces from structural and difficult to process materials. SUMMARY OF THE INVENTION: Combined processing is carried out by cutting with an N-facet cutter, receiving additional rotations, for example, periodic in the direction of increasing the main angle in the plan, and surface-plastic deformation, for example, with a roller mounted in relation to the cutter with an arched angle relative to the axis of the surface to be machined and with one side of the longitudinal plane of symmetry of the part. During processing, the projection of the deformation force on the direction of the radial cutting force is increased, for example, by an increase in the deformation force during the rotation of the cutter with maintaining the ratio C Ru + Pgcosa C + (5P, where Ru is the current radial cutting force; Rd is the current deformation force applied to deforming element: a is the current central angle of the deforming element and the cutter relative to the axis of the surface being treated; C is a constant value; 5P is the allowable tolerance for changing the deformation force. iju deforming force in the direction of the radial cutting forces also increase the decreasing angle relative to the roller installation tool. 2 ZP f ly-3-yl. w J

Description

Изобретение относитс  к машиностроению и может быть использовано на пред- при ти х при точении, строгании, растачивании и фрезеровании заготовок из конструкционных и труднообрабатываемых материалов.The invention relates to mechanical engineering and can be used in factories for turning, planing, boring and milling workpieces from structural and difficult to process materials.

Целью изобретени   вл етс  повышение качества при обработке N-гранным резцом ,, получающим дополнительные повороты.The aim of the invention is to improve the quality of processing with an N-facet cutter, which receives additional turns.

В способе комбинированной обработки путем резани  и поверхностной пластической деформации роликом, установленным под углом относительно режущего элемента по одну с ним сторону относительно продольной плоскости симметрии обрабатываемого издели , предусматривающий изменение усили  деформировани  в процессе обработки, согласно изобретению изменение усили  деформировани  осуществл ют путем увеличени  его проекции на направление радиальной составл ющей силы резани  в процессе поворота резца, выдержива  следующее соотношение:In the method of combined processing by cutting and surface plastic deformation by a roller mounted at an angle relative to the cutting element on one side with it relative to the longitudinal plane of symmetry of the workpiece, providing for a change in the deformation force during processing, according to the invention, a change in the deformation force is carried out by increasing its projection by the direction of the radial component of the cutting force during the rotation of the cutter, maintaining the following ratio:

С Py + Pgcosa С+ dp , где Ру - текуща  радиальна  сила резани :C Py + Pgcosa C + dp, where Py is the current radial cutting force:

Рд - текущее усилие деформировани ;Rd is the current deformation force;

а - текущий центральный угол расположени  деформирующего элемента и резца относительно оси обрабатываемой детали;a is the current central angle of the deformation element and the cutter relative to the axis of the workpiece;

С - посто нна  величина; 5р - допуск на изменение силы деформировани .C is a constant value; 5p is the tolerance for a change in the deformation force.

Увеличение проекции усили  деформировани  на направление радиальной со00The increase in the projection of the deformation force on the direction of the radial co00

оabout

N5N5

XI соXi s

стэвл ющей силы резани  осуществл ют или путем уменьшени  угла установки ролика относительно резца, или путем увеличени  усили  деформировани .stevile cutting forces are achieved either by decreasing the angle of the roller relative to the cutter, or by increasing the deformation force.

. На фиг. 1 изображена принципиальна  схема обработки по предложенному способу; на фиг. 2 - вид сбоку на фиг. 1; на фиг. 3 - принципиальное изменение радиальной силы резани  Ру и усили  деформировани  Рд от угла р поворота лезви  резца.. In FIG. 1 shows a schematic diagram of the processing of the proposed method; in FIG. 2 is a side view of FIG. 1; in FIG. 3 is a fundamental change in the radial force of the cutter Ru and the deformation force Rd from the angle p of rotation of the blade of the cutter.

Способ комбинированной обработки осуществл етс  следующим образом.The combined processing method is carried out as follows.

Включают вращение детали 1 и продольную подачу резца 2 и ролика 3, установленных с одной стороны оси 4 детали 1. Резец 2 имеет начальный угол в плане фо - УМИН 90° и снимает припуск глубиной t. К ролику 3 приложено усилие Рд Рдо, .которое имеет минимальную величину, например , близкую к нулевому значению. Ролик 3 установлен по отношению к резцу 2 под углом а (а 90°). При обработке резцом с главным углом в плане р возникает, усилие резани , радиальна  составл юща  РУ Ру0 которого наибольшим образом вли ет на отжим упругой системы станка и детали . Величину Ру считают известной величиной, которую определ ют или аналогичным расчетом по известным экспериментальным уравнени м или путем ее регистрации по упругим перемещени м, например , резца 2 в процессе обработки, При обработке резец 2 дл  увеличени  стойкости получает, например/периодические повороты (может иметь посто нное, непрерывное вращение) в сторону увеличени  главного угла в плане р . Это означает; что через определенный промежуток време- ни резец поворачивают на угол р Р2 (фиг. 1). В течение времени поворота резца радиальна  составл юща  Ру будет уменьшатьс  в соответствии со скоростью изменени  угла р (см.. например. Бобров В. Ф. Основы теории резани  металлов. - М.: Машиностроение. 1975,с. 210. фиг. .163). Так, если при имеем Ру Рис, то при ip /Э1 имеем Ру Pyi Руо (фиг. 3). Уменьше-. ние силы Ру приведет к взаимному встречному перемещению резцэ 2 и детали 1, что приведет к изменениюдиаметрального размера детали 1. (Жесткость передней и задней бабок станка при этих рассуждени х считаем, например, бесконечно большой). Дл  того, чтобы этого не произошло, к деформирующему ролику 3 во врем  поворота резца 2 на угол - -- гр„ (фиг. 1) и о течение всего этого поворота прикладываем усилие деформировани  РД11м. которое изTurn on the rotation of part 1 and the longitudinal feed of cutter 2 and roller 3 mounted on one side of the axis 4 of part 1. Cutter 2 has an initial angle in terms of pho - MIND 90 ° and removes an allowance of depth t. A force Rd Rdo is applied to the roller 3, which has a minimum value, for example, close to zero. The roller 3 is installed in relation to the cutter 2 at an angle a (a 90 °). When machining with a cutter with a principal angle in the plane p, a cutting force arises, the radial component of which RU Ru0 has the greatest effect on the spin of the elastic system of the machine and the workpiece. The Py value is considered to be a known value, which is determined either by a similar calculation using known experimental equations or by registering it by elastic displacements, for example, cutter 2 during processing. When processing, cutter 2 receives, for example, periodic turns (may have constant, continuous rotation) in the direction of increasing the main angle in terms of p. It means; that after a certain period of time, the cutter is rotated through an angle p P2 (Fig. 1). Over the course of the rotation time of the cutter, the radial component Ru will decrease in accordance with the rate of change of the angle p (see, for example, V. Bobrov, Fundamentals of the theory of metal cutting. - M.: Mechanical Engineering. 1975, p. 210. Fig. 163 ) So, if at we have Ru Rice, then at ip / E1 we have Ru Pyi Ruo (Fig. 3). Decrease. the increase in the force Ru will lead to mutual reciprocal movement of the cutter 2 and part 1, which will lead to a change in the diametrical size of part 1. (The rigidity of the front and rear headstock of the machine under these considerations is, for example, infinitely large). In order to prevent this from happening, we apply a deformation force RD11m to the deforming roller 3 during the rotation of the cutter 2 by an angle of - - „(Fig. 1) and throughout this rotation. which of

мен етс , г. е. УВРЛИЧИР.ЯОЧСНis changing, i.e., URRLICHIR.

м m

00

интенсивностью, с какой уменьшаетс  Ру. То есть текущие изменени  сил Рд и Ру за врем  Л т поворота резца на уголД р зеркально противоположны. В этом случае сумма текущих сил Ру + Pgcosa на направлении радиальной силы резани  Ру будет величиной посто нной или будет измен тьс  в допустимом пределе (5Р , т. е.:the intensity with which Py is reduced. That is, the current changes in the forces Rd and Py during the time Lt of rotation of the cutter through the angle Dp are mirror-opposite. In this case, the sum of the current forces Py + Pgcosa in the direction of the radial cutting force Py will be constant or will vary in the permissible limit (5P, i.e.:

С РУ + Рд С + др. (1).С РУ + Рд С + etc. (1).

Откуда находим величину изменени  силы деформировани :Where do we find the magnitude of the change in the deformation force:

11

cos acos a

(С -Ру) Рд (€ -Ру -rcSp). (2)(C-Ru) Rd (€ -Ru-rcSp). (2)

15fifteen

00

55

00

55

00

55

00

где С - посто нна  величина, С Смин Ру + Pgcos а;. . ;where C is a constant value, C Cmin Ru + Pgcos a ;. . ;

Руо - радиально составл юща  сила ре-. зани  при : Rouault is the radial component of the re- force. Zani at:

Рдо- минимальна  сила деформировани  ролика при р р0The minimum deformation force of the roller at p p0

РУ - текуща  радиальна  сила резани ;RU - current radial cutting force;

Рд - текущее усилие деформировани ; ее -угол расположени  ролика относительно резца;Rd is the current deformation force; its angle of location of the roller relative to the cutter;

(5Р - допустимый допуск на измерение силы деформировани , например, 3Р 2F, где F - обща  сила трени  в суппорте станка;(5P is the allowable tolerance for measuring the deformation force, for example, 3P 2F, where F is the total friction force in the machine support;

Рдмакс Ропт, где РОПТ - оптимальное усилие деформировани .Rdmax Ropt, where ROPT is the optimum deformation force.

Если сила деформировани  ролика увеличитс  от Prom Рдо на величину Д Р уменьшени  силы резани  Ру и при этом Рдо + +Д Ру РОПТ, то ролик необходимо установить от вершины резца в направлении подачи S. Этим самым предотвратим перенакал металла обработанной резцом поверхности детали. . .If the deformation force of the roller increases from Prom Рдо by the amount Д Р of the reduction of the cutting force Ru and thus Рдо + + Д Ру РОПТ, then the roller must be installed from the top of the cutter in the feed direction S. This prevents metal over-machining of the surface of the part. . .

Стабилизацию действи  радиальных сил в направлении оси Y можно осуществить и вторым методом, а именно за счет изменени  угла аустан о вки ролика относительно резца, при этом усилие PQ Роль где РОПТ - оптимальное усилие деформировани , остаетс  посто нным. Угол а изменени  в момент поворота лезви  резца на угол Д (/7 - р- -.ро и в течение времени Д т всего его поворота на этот угол.The stabilization of the action of radial forces in the direction of the Y axis can also be carried out by the second method, namely, by changing the angle of austening of the roller relative to the cutter, the force PQ where ROPT is the optimal deformation force remains constant. The angle a of the change at the moment of rotation of the blade of the cutter by the angle D (/ 7 - p-o.ro and during the time D t of its entire rotation by this angle.

Из (1) можно определить величину изменени  текущего угла «:From (1) we can determine the magnitude of the change in the current angle ":

( с РУ -- ( С - Ру + др )(with RU - (С - РУ + other)

........-..-„/.... . ft .---......- -...1........-..- „/ ..... ft. --- ......- -... 1

рд rd

С - Pv РлC - Pv Rl

arccos ( ---к - .arccos (--- to -.

arc: С о:; ( arc: From about :; (

(С Ру f rt(1 j(C Ru f rt (1 j

Р)R)

где С - посто нна  величина, С РУо + РОПТ cos Ру0 + Pgcos a :where C is a constant value, C RUo + ROPT cos Ru0 + Pgcos a:

Рр РОЩ.RR GROVE.

Руо - радикальна  сила резани  при ( :Rouault - radical cutting force at (:

(.to - угол установки ролика при(.to is the angle of the roller when

Пример. Обрабатывают валы диаметром 100 - 0,05 мм, длиной I 150 мм. Материал - сталь 40Х. 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 с начальным углом в плане (р fo, - 45° и радиусом режущей кромки г 15 мм и роликом с наибольшим радиусом Р 20 мм. Угол установки ролика г 10°.При р 45° имеем составл ющие силы резани ; Руо 124 кг; Ро 220 кг; Рхо 90 кг. Начальное давление, приложенное через ролик к детали, равно Рдо Юкг. Шаговый резец через определенный промежуток времени поворачивают на угол Дуз 2° до f) - /Эмакс 90°, т. е. осуществл ют 22 поворота. Сила Ру. как наиболее вли юща  на точность обработки, измен етс  по закону: Ру --- 201 - 1,711 р , где f) - (DT , а) - углова  скорость поворота резца на угол Д|/э; г - врем  поворота.Example. Shafts with a diameter of 100 - 0.05 mm, length I 150 mm are processed. Material - steel 40X. Processing modes: cutting depth t 3 mm, feed S 0.6 mm / rev; cutting speed V 200 m / min. Processing is carried out with a combined tool consisting of a stepping cutter with an initial angle in the plan (p fo, - 45 ° and a radius of the cutting edge g of 15 mm and a roller with the largest radius P of 20 mm. The installation angle of the roller is 10 °. At p 45 ° we have components of the cutting force; Rouault 124 kg; Rho 220 kg; Rho 90 kg. The initial pressure applied through the roller to the part is equal to Rdo Yukg. After a certain period of time, the stepping cutter is rotated through the angle Duz 2 ° to f) - / Emax 90 ° i.e., 22 turns are made. The power of Ru. as the most affecting the accuracy of processing, it changes according to the law: Ru --- 201 - 1.711 p, where f) - (DT, a) is the angular velocity of the cutter turning through the angle D | / e; g is the time of rotation.

При первом повороте резца на угол Д (/) 2° имеем р (/)„+ 2 47° и РУ1 - 201 - 1,711 47 120,6 кг. После 22 поворота резца имеем р 90°, Pymln 201 - 1,711-90 47 кг.At the first turn of the cutter through the angle D (/) 2 °, we have p (/) „+ 2 47 ° and RU1 - 201 - 1.711 47 120.6 kg. After 22 turns of the incisor we have p 90 °, Pymln 201 - 1.711-90 47 kg.

Принимаем начальное давление ролика Рдо 10 кг. При первом повороте резца на угол 2° имеем р 47° и Pyi - 120,6 кг. Во врем  первого поворота и за врем  первого поворота, равного 4 с, (IF- 0.087 с 1, давление на ролик увеличитс  (из 2) при 3р 0 имеем:We accept the initial pressure of the roller Rdo 10 kg. When you first turn the cutter at an angle of 2 °, we have p 47 ° and Pyi - 120.6 kg. During the first turn and during the first turn of 4 s (IF- 0.087 s 1, the pressure on the roller will increase (out of 2) at 3 p 0 we have:

Py1 соГ« (С Py1 coG "(C

v) . V cos 10°v) V cos 10 °

(R

11

+Pyocos10° - Pyi) --I-- (124 + 10cos10°+ Pyocos10 ° - Pyi) --I-- (124 + 10cos10 °

. cos 10°. cos 10 °

-120,6) 13,45кг-120.6) 13.45kg

После 22 поворотов давление на ролик равно: 90°; - 1,711 90° 47,1 кг.After 22 turns, the pressure on the roller is: 90 °; - 1.711 90 ° 47.1 kg.

-- (Руо PejCOS«0 - Ру22) - (Rouault PejCOS «0 - En22)

cos 10°cos 10 °

(124 + 10cos10° - 47,1) 88,1 кг. cos 10°(124 + 10cos10 ° - 47.1) 88.1 kg. cos 10 °

В результате выдерживани  соотноше- ни  (2) на деталь в процессе поворота резца на увеличенный угол в плане р и процессе обработки действует посто нна  сила Ру. Разброс диаметральных размеров валов без изменени  давлени  на ролик составл As a result of maintaining ratio (2), a constant force Py acts on the part during the rotation of the cutter by an increased angle in the plane p and during the processing. The variation in the diametrical dimensions of the shafts without changing the pressure on the roller was

ет 0,1 мм. а при изменении давлени  ы ролик при выдерживании соотношени  (2) разброс диаметральных размеров сое га в л ет 0.03 мм. То есть точность обработки улучшалась в 3,3 раза.it is 0.1 mm. and when the pressure of the roller changes while maintaining ratio (2), the spread in the diametric dimensions of the soybean is 0.03 mm. That is, the processing accuracy improved by 3.3 times.

Точность обработки можно повысить и за счет изменени  угла а , использу  соот ношение (3) при Pg Ропт 66 кг. Дл  рассмотренного выше примера имеем: при 45°, Ру 124 кг. Пример г2о 85° и 5Р 0. .The processing accuracy can also be improved by changing the angle a using relation (3) at Pg Ropt 66 kg. For the above example, we have: at 45 °, Py 124 kg. Example r2o 85 ° and 5P 0..

15fifteen

2525

30thirty

3535

4040

4545

50fifty

5 205 20

COS «22 COS "22

Руо-РRouault-R

- .,-.,

г omin r omin

+ cos85° 0.9825.+ cos85 ° 0.9825.

,73°. , 73 °.

Уменьшением угла установки ролика во врем  поворота резца на новый угол р Дб; биваемс  также сохранени  посто нной величины суммарной силы, действующей на деталь.Reducing the angle of installation of the roller during rotation of the cutter to a new angle p DB; We also strive to maintain a constant value of the total force acting on the part.

Предложенный способ обработки прост в осуществлении, расшир ет возможности применени  комбинированной обработки. Испытани  предложенного способа показали его эффективность при обработке валов. Способ по сравнению с известными способами обеспечивает повышение в 3 - 4 раза точности обработки.The proposed processing method is simple to implement and expands the possibilities of using combined processing. Tests of the proposed method showed its effectiveness in the processing of shafts. The method in comparison with known methods provides an increase of 3 to 4 times the accuracy of processing.

Claims (3)

1. Способ комбинированной обработки путем резани  и поверхностной пластической деформации роликом, установленный под углом относительно режущего элемента по одну с ним сторону относительно продольной плоскости симметрии обрабатываемого издели , предусматривающий изменение усили  деформировани  в процессе обработки, отличающийс  тем. что, с целью повышени  качества при обработке N- гранным резцом, получающим дополнительные повороты, изменение усили  деформировани  осуществл ют путем увеличени  его проекции на направление радиальной составл ющей силы резани  в процессе поворота резца, выдержива  соотношение1. A method of combined processing by cutting and surface plastic deformation by a roller, installed at an angle relative to the cutting element on one side with it relative to the longitudinal plane of symmetry of the workpiece, comprising changing the deformation force during processing, characterized in that that, in order to improve the quality of processing with an N-facet cutter receiving additional rotations, a change in the deformation force is carried out by increasing its projection on the direction of the radial component of the cutting force during the rotation of the cutter, maintaining the ratio С Ру + PgCOStt С + д() ,C Ru + PgCOStt C + d (), Ру - текуща  радиальна  сила резани : Рд - текущее усилие деформировани ; ft - текущий центральный угол расположени  деформирующего элемента и резц относительно оси обрабатываемой детали;Ru is the current radial cutting force: Rd is the current deformation force; ft is the current central angle of the deformation element and the cutter relative to the axis of the workpiece; С-посто нна  величина;C-constant; dp - допуск на изменение силы деформировани . .dp is the tolerance for a change in the deformation force. . 2. Способ по п. 1, о т л и ч а ю щ и и с   .тем, что увеличение проекции усили  деформировани  на направление радиальной составл ющей силы резани  осуществл ют путем уменьшени  угла установки ролика относительно резца.2. The method according to claim 1, wherein the projection of the deformation force on the direction of the radial component of the cutting force is increased by reducing the angle of the roller relative to the cutter. 3. Способ по п. 1,отличающийс  тем, что увеличение проекций усили  деформировани  на направление радиальной составл ющей силы резани  осуществл ют путем увеличени  усили  деформировани .3. The method according to claim 1, characterized in that the projection of the deformation force onto the direction of the radial component of the cutting force is increased by increasing the deformation force. Фи. ГPhi. G & Фие.6Fie. 6
SU914943784A 1991-03-19 1991-03-19 Combination working method RU1810278C (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU914943784A RU1810278C (en) 1991-03-19 1991-03-19 Combination working method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU914943784A RU1810278C (en) 1991-03-19 1991-03-19 Combination working method

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU1810278C true RU1810278C (en) 1993-04-23

Family

ID=21578425

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU914943784A RU1810278C (en) 1991-03-19 1991-03-19 Combination working method

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU1810278C (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР № 1194658, кл. В 24 В 39/00. 1985. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU93051539A (en) REPLACEABLE CUTTER
ES2139137T3 (en) METHOD AND DEVICE FOR MACHINING PARTS WITH MAIN SYMMETRIC ROTATING SURFACES.
RU1810278C (en) Combination working method
RU2000119775A (en) METHOD FOR PROCESSING PREPARATIONS WITH REMOVING THE MATERIAL LAYER
JPS5715609A (en) Machining method and its device for turbine blade
RU1779559C (en) Method of combination machining
KR960017052A (en) Spherical processing machine
KR890015810A (en) Automatic machinery and methods for processing coiled stock
SU1348064A1 (en) Method of separating chips
SU1738471A1 (en) Method for machining with a cup tool
SU974219A1 (en) Method of testing cutting tool for strength
SU1593818A1 (en) Apparatus for arc surfacing
EP0297133A1 (en) Cam lock for tool elements
SU1349882A2 (en) Chip breaker for cutting tool
US2618990A (en) Boring bar and cutter
SU1237365A1 (en) Apparatus for working crankshafts
SU1247172A1 (en) Rotary-bit tool
SU1710190A1 (en) Method of tooling with bowl-shaped cutter
SU1162575A1 (en) Method of working parts by plastic surface deformation
SU1201058A1 (en) Turning method
SU1666275A1 (en) Rotary tool
SU1217582A1 (en) Method of working by cutting
SU1207727A1 (en) Method of working an opening with inclined generatrix
SU1764836A1 (en) Rotary cutter
SU1042907A1 (en) Shaft milling method