RU1821343C - Method of combination machining shafts - Google Patents
Method of combination machining shaftsInfo
- Publication number
- RU1821343C RU1821343C SU4937255A RU1821343C RU 1821343 C RU1821343 C RU 1821343C SU 4937255 A SU4937255 A SU 4937255A RU 1821343 C RU1821343 C RU 1821343C
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- shaft
- axis
- deflection
- roller
- deforming element
- Prior art date
Links
Landscapes
- Rolls And Other Rotary Bodies (AREA)
Abstract
Сущность изобретени : перед обработкой измер ют статический прогиб вала и при обработке деформирующий элемент, например ролик, непрерывно смешают в направлении статического прогиба вала на величину этого прогиба, при этом до точки максимального прогиба вала смещение плавно увеличивают, а затем уменьшают. Смещение ролика осуществл ют путем кинематически св занными его радиального перемещени и поворота в плоскости, перпендикул рной линии центров станка вокруг оси, не совпадающей с геометрической осью ролика. При обработке ролик дополнительно непрерывно поворачивают на угол, равный углу между линией центров станка и касательной к изогнутой оси вала. Поворот ролика осуществл ют в плоскости параллельной плоскости статического прогиба вала, в направлении совмещени проекций осей ролика и вала на эту плоскость. 4 з.п. ф-лы. 3 ил.SUMMARY OF THE INVENTION: Before processing, the static deflection of the shaft is measured and during processing, a deforming element, for example a roller, is continuously mixed in the direction of the static deflection of the shaft by the amount of this deflection, while the displacement gradually increases to the point of maximum deflection of the shaft, and then decreases. Roller displacement is carried out by kinematically related to its radial movement and rotation in a plane perpendicular to the center line of the machine around an axis that does not coincide with the geometrical axis of the roller. During processing, the roller is additionally continuously rotated by an angle equal to the angle between the center line of the machine and the tangent to the curved axis of the shaft. The rotation of the roller is carried out in a plane parallel to the plane of the static deflection of the shaft, in the direction of alignment of the projections of the axes of the roller and the shaft on this plane. 4 s.p. f-ly. 3 ill.
Description
Изобретение относитс к машиностроению и может быть использовано на предпри ти х бумажной промышленности при точении длинномерных валов из различных материалов.The invention relates to mechanical engineering and can be used in the paper industry for turning lengthy shafts of various materials.
Целью изобретени вл етс улучшение качества обработанной поверхности и повышение точности при обработке валов, имеющих статический прогиб, направленность которого сохран етс в процессе обработки .The aim of the invention is to improve the quality of the machined surface and increase accuracy when machining shafts having a static deflection, the direction of which is maintained during processing.
На фиг.Т изображена принципиальна схема обработки по предложенному способу; на фиг.2 - нагружени вала и прогиб его оси под действием собственной массы и осевых сил; на фиг.З - вал с резцом и роликом, вид сбоку на фиг,1.Fig. T shows a schematic diagram of the processing of the proposed method; Fig. 2 - loading of the shaft and deflection of its axis under the action of its own mass and axial forces; in Fig. 3 - a shaft with a cutter and a roller, a side view in Fig. 1.
Обработку по предложенному способу осуществл ют следующим образом.The processing according to the proposed method is carried out as follows.
Перед обработкой измер ют статический прогиб вала вдоль его длины и наход т сечение, в котором он максимален. Максимальный прогиб вала fmax лежит обычно.на половине длине вала (фиг.2). Затем детали (валу) 1 придают вращение со скоростью V, а комбинированному инструменту, состо щему из режущего элемента, например, чашечного резца 2 и деформирующего элемента, например, ролика 3, установленного по отношению к резцу 2 по другую сторону относительно оси 4 детали 1 и в начале обработки на уровне линии центров 5 станка, сообщают подачу S. Резец 2 установлен под угломер и со смещением Н. Резец снимает припуск глубиной t а деформирующий элемент 3 имеет возможность автономного регулировани усили деформировани Рд. Поскольку ось 4 детали и лини центров 5 станка не совпадают (фиг.2), ввиду наличи Before processing, the static deflection of the shaft is measured along its length and the cross section is found in which it is maximal. The maximum deflection of the shaft fmax usually lies at half the length of the shaft (figure 2). Then the parts (shaft) 1 are rotated at a speed V, and the combined tool consisting of a cutting element, for example, a cup cutter 2 and a deforming element, for example, a roller 3, mounted in relation to the cutter 2 on the other side relative to the axis 4 of part 1 and at the beginning of processing at the level of the center line 5 of the machine, the feed S is reported. Cutter 2 is installed at an inclinometer and with offset N. The cutter removes an allowance of depth t and the deforming element 3 has the ability to independently control the deformation force Rd. Since the axis 4 of the part and the line of the centers 5 of the machine do not coincide (figure 2), due to the presence
со гоfrom th
Сл)C)
NN
соwith
статического прогиба fi детали, то в процессе : обработки ролик 3, т.е, его ось б, непрерывно смещают в направлении статического прогиба вала 1 (в плоскости 02)(фиг.З) на величину этого прогиба fi. То есть, перемещение деформирующего (обкатывающего) ролика 3 происходит в плоскости, перпендикул рной плоскости подач со скоростью Sb (фиг.З). Величина смещени h ролика 3 равна величине статического прогиба fi вала 1. При этом до точки Оз максимального прогиба, равного f max, смещение ролика при обработке плавно увеличивают от нул ДО fmax (обцч- но до х 1/2), а затем смещение плавно уменьшают от fmax до нул . На фиг.З представлены положени деформирующего ро- л. ика 3: С- начальное и конечное положение : оси ролика; Сг-положениеоси ролика/, соответствующее максимальному прогибу вала; Ci -промежуточное положение. Величину смещени h . fi ролика 3 при обработке можно определить не только Замером величины статического прогиба до обработки, а теоретически пр. формуле : static deflection fi of the part, then in the process of processing the roller 3, i.e., its axis b, is continuously shifted in the direction of the static deflection of the shaft 1 (in plane 02) (FIG. 3) by the value of this deflection fi. That is, the movement of the deforming (rolling) roller 3 occurs in a plane perpendicular to the feed plane at a speed Sb (Fig. 3). The displacement h of the roller 3 is equal to the static deflection fi of the shaft 1. In this case, to the point Oz of the maximum deflection equal to f max, the displacement of the roller during processing smoothly increases from zero to fmax (normal to x 1/2), and then the displacement smoothly decrease from fmax to zero. Fig. 3 shows the positions of the deforming roll. Ika 3: C- start and end position: roller axis; Cg-position of the axis of the roller /, corresponding to the maximum deflection of the shaft; Ci is an intermediate position. The amount of displacement h. fi of the roller 3 during processing can be determined not only by measuring the value of the static deflection before processing, but theoretically by the following formula:
h fih fi
т t
где q .where q.
к тому, что в каждый момент времени ось б ролика 3 все врем находитс на уровне оси 4 вала 1, что приводит к неизменности усили в направлении оси ОУ,the fact that at each moment of time the axis b of the roller 3 is always at the level of the axis 4 of the shaft 1, which leads to a constant force in the direction of the axis of the op-amp;
Смещение деформирующего ролика 3 в направлении статического прогиба детали 1 можно производить путем его поворота в плоскости, перпендикул рной линии центров 5 стайка (в плоскости чертежа фиг.З)The displacement of the deforming roller 3 in the direction of the static deflection of the part 1 can be done by turning it in a plane perpendicular to the line of centers 5 of the flock (in the plane of the drawing of FIG. 3)
вокруг оси, не совпадающей с геометрической осью 6 деформирующего ролика 3. Ось поворота может совпадать: с точкой 0, лежащей на линии центров станка 5 (фиг,3); с точкой Од, лежащей на уровне линии центров станка; с точкой Ог, лежащей на уровнеaround an axis that does not coincide with the geometric axis 6 of the deforming roller 3. The axis of rotation can coincide: with point 0 lying on the line of the centers of the machine 5 (Fig, 3); with Od, lying at the level of the center line of the machine; with point Og lying on the level
низшей точки Оз оси детали; с точкой Оз, совпадающей с точкой максимального прогиба оси 4 вала; с любой другой точкой, например, 04. При.этом поворот ролика осуществл етс .на углы ос, а,аг (Хз х от нул до ма симальнргр их значени на длине обработки вала, равной х 0,5 I, а затем от максимальнрго Значени до нул . При этом ролику 3 сообщают поперечное (радиальное ) перемещение со скоростью Snori, кине . ма тйче с к и св занное су г л о в ы м е г оlowest point Oz axis of the part; with the point Oz, coinciding with the point of maximum deflection of the axis 4 of the shaft; with any other point, for example, 04. In this case, the rotation of the roller is carried out at the angles a, a, a (x3 x from zero to maximal value of them on the shaft processing length equal to x 0.5 I, and then from the maximum Values are up to 0. In this case, the transverse (radial) movement with the speed of Snori, kinene, is informed to the roller 3, as well as to the related corollary
поворотом, на длине х 0,51 в одну сторону,turning, at a length of x 0.51 in one direction,
а затем в противоположную. Например, приand then the opposite. For example, when
повороте вокруг оси, проход щей через точKyOi- . имеем (фиг.З) .turning around an axis passing through KyOi-. we have (fig.Z).
h Помещение оби ролика; Д .h Room obi roller; D.
-;: I лйна вала; .; V.f- .; G,-..(:-- : V ;-v: ; l.--;V7ivv ;:-:v 4;; - . -;.. ; х - рассто ние от торцаг вала до текуще- 35 го положёнил ролика 3; -.. ;.V . , . . : С, V; ; Е.- жесткрсть;;вала,.. -:-,. .- v ; ...:.;. ..-, :;: При х 1/2 имеем .: .. .. - ;: I lane of the shaft; .; V.f-.; G, - .. (: -: V; -v:; l .--; V7ivv;: -: v 4 ;; -. -; ..; x - distance from the shaft end to the current 35th position roller 3; - ..; .V.,..: C, V;; E.- stiffness ;; shaft, .. -: -,. .- v; ...:.;. ..-,: ;: For x 1/2 we have.: .. ..
fmax fmax
384EI384EI
(2)(2)
где Ё - модуль упругости (дл стали Е . (2,0-2,1); 10J,кг см2 ; i&&$: v-x : , - ..: .;Шмо|лё ;1г нвр1Д11и/дл вала .4 45 .-:.f.,-/ - ; еличинусме щени Ьрблика можнооп- р ёйелйть по уравнению изогнутой оси вала, н йТр у ж нбгоосевой силой кwhere E is the modulus of elasticity (for steel E. (2.0-2.1); 10J, kg cm2; i & & $: vx:, - ..:.; Shmo | lö; 1g HBP1D11i / dl shaft. 4 45 .- :. f., - / -; the magnitude of the shift of the flicker can be determined by the equation of the curved axis of the shaft, ntr y axial force
.ь в йидеТси нусдиды:; . } . ...i in Tisi Nusdidas :; . }. ..
50fifty
h;h;
v ftX---- fmax Sin -|- .. (3) v ftX ---- fmax Sin - | - .. (3)
где fmax - .максимальна величина статиче- ckpro прргйба;..вала; -/:,i,-: ;,:, : .... where fmax -. the maximum value of static- ckpro prrbyba; .. shaft; - / :, i, -:;,:,: ....
. Г:-; дли назвал а.; ::;;:: л-г -. ; .;; .- . v Таким образом, плйвное перемещение. G: -; dl called a .; :: ;; :: lg -. ; . ;; .-. v Thus, the playful movement
ролика в процессе обрабо и в н;а;правле- нйм СтатиЧе ского прогиба детали приводит the roller in the process and in the; a; the right Static deflection of the part leads
(4)(4)
гдеР1 01С,where P1 01C,
a fi определ етс , например, по формуле (1):a fi is determined, for example, by the formula (1):
:Sncm Sn: Sncm Sn
RH -Ri VRl + ff -ЯГ,- r x/Sn - .RH -Ri VRl + ff -NG, - r x / Sn -.
(VRi -Mf-Rj) ,(VRi -Mf-Rj),
(5)(5)
где S - подача ролика; .where S is the feed roller; .
n-частота вращени вала;n is the shaft speed;
fi- текуща величина статического прогиба вала.; -. .; ..: .. V . Поскольку деталь в процессе обработки сохран ет свой статический прогиб, а ось 6 ролика расположена параллельно оси 5 линий Центров станка и касательна к.оси 4 вала составл ет некоторый угол с линией центров 5 станка, то ось ролика и ось деталиГ- скрещиваемые пр мые, угол / между которыми мен етс от максимального значени до нул , принимающего в точке максимального прогиба детали. А это значит, что в процессе обработки мен етс п тно контакта деформирующего ролика с деталью , что приводит к изменению удельного давлени между ними и взаимного углублени . При автоколебани х вала вдоль оси OZ это приводит к неоднородному качеству обработанной поверхности вдоль оси вала. Дл устранени этого недостатка ось 6 ролика 3 непрерывно плавно поворачивают на угол, равный углу между линией центров станка и изогнутой осью вала, определ емый из соотношени :fi- current value of the static deflection of the shaft .; -. .; ..: .. V. Since the part retains its static deflection during processing, and the axis 6 of the roller is parallel to the axis 5 of the lines of the Center of the machine and the tangent axis of the shaft 4 makes a certain angle with the line of centers of the machine 5, the axis of the roller and the axis of the part are crossed straight, the angle / between which varies from the maximum value to zero, which is received at the point of maximum deflection of the part. This means that during processing the spot contact of the deformation roller with the part changes, which leads to a change in the specific pressure between them and the mutual deepening. With self-oscillations of the shaft along the OZ axis, this leads to an inhomogeneous quality of the machined surface along the shaft axis. To eliminate this drawback, the axis 6 of the roller 3 is continuously rotated smoothly by an angle equal to the angle between the center line of the machine and the curved axis of the shaft, determined from the ratio:
(6)(6)
где q G/f,where q G / f,
При этом до точки максимального прогиба детали 1 угол /Si плавно уменьшают от максимального значени до нул , а затем увеличивают от нул до максимального значени , определ емого из соотношени In this case, to the point of maximum deflection of part 1, the angle / Si gradually decreases from the maximum value to zero, and then increase from zero to the maximum value determined from the ratio
fafa
GL 24EIGL 24EI
(7)(7)
Причем поворот ролика 3 осуществл ют в плоскости XOZ статического прогиба вала в направлении совмещени его оси 6 и оси вала 4. Угол можно определить, вз т производную от выражени (3). Тогда имеемMoreover, the rotation of the roller 3 is carried out in the XOZ plane of the static deflection of the shaft in the direction of alignment of its axis 6 and the axis of the shaft 4. The angle can be determined, taken from the expression (3). Then we have
firfir
f Л fmax Т COS-г (8)f L fmax T COS-g (8)
и Дпах получим при х Оand Dpah we get at x O
ПP
Дпах fmaxDpah fmax
ТT
. (9). (9)
где Дпах - Максимальна величина угла поворота ролика;. .where Dpah - The maximum value of the angle of rotation of the roller ;. .
I - длина вала;I is the length of the shaft;
fmax - максимальна величина статического прогиба вала.fmax - the maximum value of the static deflection of the shaft.
Пример осуществлени способа,An example implementation of the method,
Производитс обработка вала диамет ром D 700 мм, длина вала I 8600 мм. Режим обработки; подача S 1,0 мм/об; глубина резани t 0,6 мм; частота вращени вала п 160 об/мин. Вес вала G 17000 кг; Еприв 0,391.10 кг/см2. Рд Ру 100кг. Диаметр ролика dp -100 мм. Перед обработкой замер ем статический прогиб вала вдоль длины обработки и максимальный статический прогиб fmax 3,0 мм. В начале обработки ось ролика устанавливаем на уровне линии центров станка. При обработке вала ось ролика смещаем на величину статического прогиба. Дл обеспечени посто нной величины контакта ролика с деталью и силы Рд ролик плавно поворачиваем на угол Д. Величина смещени h и ft. рассчитанные по зависимост м (1,3) и (6,8), дл некоторых значений х приведены в таб- 5 лице.The shaft is machined with a diameter of D 700 mm and a shaft length of I 8600 mm. Processing mode; feed S 1.0 mm / rev; cutting depth t 0.6 mm; shaft rotation speed n 160 rpm. Shaft weight G 17000 kg; Apri 0.391.10 kg / cm2. Rd Ru 100kg. The diameter of the roller dp is -100 mm. Before processing, we measure the static deflection of the shaft along the length of the treatment and the maximum static deflection fmax 3.0 mm. At the beginning of the processing, the roller axis is set at the level of the center line of the machine. When processing the shaft, the axis of the roller is shifted by the amount of static deflection. To ensure a constant value of the contact of the roller with the part and the force Rp, the roller is smoothly rotated through an angle D. The displacement value h and ft. calculated according to dependences (1.3) and (6.8), for some values of x are given in table 5.
В результате обработки получаем: шероховатость обработанной поверхности Ra 1,0 мм, точность по диаметру на всей длине 0,02 мм. При обработке без роликаAs a result of processing, we obtain: roughness of the processed surface Ra 1.0 mm, accuracy in diameter over the entire length of 0.02 mm. When processing without roller
0 имеем Ra 3,0 мкм, точность - 0,15 мм0 we have Ra 3.0 μm, accuracy 0.15 mm
(имеем бочкообразность). (we have barrel-shaped).
Ролик в направлении подачи может быть установлен после резца, дб резца илиThe roller in the feed direction can be installed after the cutter, dB cutter or
на поверхности резани .on the cutting surface.
5 Способ обеспечивает уменьшение вибраций вала в направлении оси ОУ, т.е. в радиальном к детали направлении. Этим самым улучшаетс в 3 раза чистота обработанной поверхности. Благодар тому, что ролик5 The method provides a reduction in vibration of the shaft in the direction of the axis of the OS, i.e. in the direction radial to the part. This improves the quality of the treated surface by 3 times. Thanks for the video
0 все врем находитс на уровне Оси детали, имеем его посто нное давление на деталь. Тем самым обеспечиваетс посто нна разница радиальных усилий от резца и ролика, что предопредёл ет получение деталей по5 вышенной точности. Точность обработки0 is always at the level of the Axis of the part; we have its constant pressure on the part. This ensures a constant difference in radial forces from the cutter and the roller, which determines the receipt of parts with improved accuracy. Processing accuracy
повышаетс в 5-10 раз. Способ прост по осуществлению и позвол ет примен ть его при обработке длинномерных изделий.increases by 5-10 times. The method is simple to implement and allows its use in the processing of long products.
30thirty
Claims (5)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU4937255 RU1821343C (en) | 1991-05-20 | 1991-05-20 | Method of combination machining shafts |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU4937255 RU1821343C (en) | 1991-05-20 | 1991-05-20 | Method of combination machining shafts |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU1821343C true RU1821343C (en) | 1993-06-15 |
Family
ID=21575060
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU4937255 RU1821343C (en) | 1991-05-20 | 1991-05-20 | Method of combination machining shafts |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU1821343C (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102728995A (en) * | 2011-03-31 | 2012-10-17 | 上海伟尔泵业有限公司 | Method for processing Monel-material pump shaft |
-
1991
- 1991-05-20 RU SU4937255 patent/RU1821343C/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Чистосердов П.С. Комбинированные инструменты дл отдел.очно-упрочн ющей обработки, Минск, изд-во Беларусь, 1977, с. 54, рис,22. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102728995A (en) * | 2011-03-31 | 2012-10-17 | 上海伟尔泵业有限公司 | Method for processing Monel-material pump shaft |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
SU707512A3 (en) | Device for working external and internal surfaces of polygonal-shape articles | |
US4651599A (en) | Method for producing workpieces having polygonal outer and/or inner contours | |
US6227082B1 (en) | Process and device for manufacturing workpieces with non-circular inner or outer contours as well as eccentrically positioned round boreholes and/or journals | |
US4573289A (en) | Apparatus for superfinishing bearing rollers | |
JPH0775916A (en) | Precision machining of gear surface of gear-like workpiece by tool with internal tooth, finishing work of said tool and finishing wheel suitable for said finishing work | |
RU1821343C (en) | Method of combination machining shafts | |
DE3321208C2 (en) | ||
US2909010A (en) | Process of and apparatus for forming manifold symmetrical non-circular profiles on workpieces | |
JP2000071121A (en) | Honing process method for gear, and toothed dresser used for it | |
GB2108027A (en) | Method for producing crowned tooth flanks on a toothed workpiece and a machine suitable therefor | |
JPH0227087B2 (en) | ||
DE2712029A1 (en) | Crankshaft grinding machine speed controller - monitors motor rotation and swinging table angular speed for constant grinding speed | |
DE888659C (en) | Grinding machine, in particular fine drawing grinding machine | |
SU1321563A1 (en) | Method of controlling the process of combined working by cutting and deforming | |
Yonekura et al. | A Study on Finish Hobbing with Carbide Hob: Improvement of Gear Accuracy Using New Hobbing Machine | |
SU1710189A1 (en) | Method for machining of shafts | |
RU2133656C1 (en) | Method for turning spherical surfaces of openings | |
SU937094A2 (en) | Apparatus for knurling thread on taps | |
RU1821344C (en) | Technique of combined machining of shafts by cutting and deforming members | |
JPH04183509A (en) | Machining method using ball end mill | |
SU1484492A1 (en) | Method of finishing machining of spur gears | |
RU6732U1 (en) | DEVICE FOR PRODUCTION OF PRODUCTS WITH CURVED LINE CIRCUITS | |
JPH0331534B2 (en) | ||
SU1738471A1 (en) | Method for machining with a cup tool | |
SU704771A1 (en) | Tool for finishing and toughening treatment of parts |