RU1821344C - Способ комбинированной обработки валов режущим и деформирующим элементами - Google Patents

Abstract

Изобретение может быть использовано на предпри ти х бумажной промышленности при точении длинномерных валов из различных материалов. Сущность изобретени : при обработке валов со статическим прогибом измер ют статический прогиб вала и деформирующий ролик смещают в сторону статического прогиба вала на величину, не превышающую величины этого прогиба. Величину смещени  ролика выбирают равной половиной величины максимального статического прогиба вала. 3 з.п. ф-лы, 5 ил.

Description

. Изобретение относитс  к машиностроению и может быть использовано на предпри ти х бумажной промышленности при точении длинномерных валов из различных материалов.

Целью насто щего изобретени   вл етс  улучшение качества обработанной поверхности при обработке валов со статическим прогибом.

На фиг.1 изображена принципиальна  схема обработки по предлагаемому способу; на фиг.2 - схема нагружени  вала и прогиб его оси под действием поперечных и осевых сил; на фиг.З - вид сбоку фиг.1; на фиг.4 - вид сбоку фиг. 1; на фиг.5 - вид сбоку фиг.1.

Обработку по предлагаемому способу осуществл ют следующим образом.

Перед обработкой измер ют статический прогиб f вала 1 и наход т его максимальное значение fmax, которое имеет вал посредине своей длины. Устанавливаем резец 2, например, чашечный под углом рк оси детали и со смещением Н. Устанавливаем деформирующий элемент, например, ролик 3 по другую сторону оси 4 вала 1 по отношению к резцу 2. Ось 5 ролика 3 располагаем на рассто нии h от линии центров станка 6, при этом

ел

с

О h f,

max i

т.е. Ось 5 ролика 3 смещают в сторону статического прогиба вала на величину, не превышающую величины максимального значени  этого прогиба. Наилучшим образом дл  виброустойчивости процесса обработки соответствует смещение оси 5 ролика 3 в на правлении статического прогиба вала на величину равную половине величины максимального статического прогиба вала, т.е.

П TJ fmax. (СМ. фиг.2)

Затем детали 1 придают врсщение со скоростью V, а комбинированному инструменту , состо щему из резца 2 и деформиру00

ю

СА

ющего. ролика 3, сообщают подачу S. При этом ось 5 ролика 3 в начале обработки находитс  на уровне точки М (см, фиг.2), т.е. ролик 3 расположен ниже оси детали 4 и ниже оси линии центров станка на величину

2

Ь - тг f max

По мере обработки ось 5 ролика все врем  будет находитьс  ниже линии центров 6 на величину, равную 0,5 fmax; На участках обработки вала МС и BMi прогиб вала fi h. Поскольку ось 4 вала 1 имеет статический прогиб, который к середине вала увеличиваетс  до максимального, то о точках С и В ось 4 вала 1 и ось 5 ролика наход тс  на одном и том же уровне (см. фиг.4). На участке обработки вала СМоВ ось 5 ролика 3 находитс  выше оси 4 детали (см фиг. 5). По мере продвижени  ролика его давление на деталь вначале увеличиваетс , а затем уменьшаетс . В точках В и С при совпадении осей детали и ролика радиальна  сила от резца Ру, например, равна силе давлени  Рд ролика на деталь. На других участках это равенство нарушаетс ,

Необходимость установки ролика 3 на величине смещени  h 0,5 fmax объ сн етс  следующим образом. Каландровый вал представл ет собой конструкцию, в которой на стальной сердцевидный вал 7 надеты бумажные кольца 8 малой толщины, которые сдавлены силой Р и в этом положении зафиксированы стальными шайбами 9. В таком виде он обрабатываетс  и устанавливаетс  в бумагоделательную машину. Бумажную насадку необходимо рассматривать как стержень с заделанными концами, подверженный осевой сжимающей силе Р, котора  должна быть меньше критической, при которой стержень потер ет устойчивость т.е. Р РКр. Поскольку контакт бумажного полого вала с шайбами 9 можно рассматривать как заделку, то

-кр

где EI -жесткость вала; I -длина обработанной части вала.

Стержень в точках С и В имеет перегиб, изгибающие моменты в которых равны нулю , При прохождении резца этих точек могут возникнуть вибрации, которые после их прохождени  не исчезнут. То есть форма линии изгиба оси вала в этих точках неустойчива , поэтому дл  устойчивости оси вала в

этих точках необходимо установить промежуточные опоры. Такой опорой и служит ролик 3, установленный таким образом, чтобы его ось проходила через точки С и В. Прогиб точки С можно рассматривать как прогиб заделки AiC. Прогиб точки Мо можно рассматривать как прогиб балки с шарнирно- опертыми концами в точках В и С (моменты в точках В и С равны нулю). Как в первом,

так и во втором случае приведенна  длина

балки равна 1/2, что и приводит к равенству прогибов точек Си Мо, измеренных от соответствующих осей балок ААт и ВС. Так как точки В и С располагаютс  посредине высо- ты максимального прогиба вала, то и смещение ролика выбирают

20

1

21

h - Trfmax

П р и м е р. Производим обработку вала диаметром Д 700 мм, длина вала I 8600 мм. Диаметр ролика dp 100 мм. Перед обработкой замер ем максимальный стати- ческий прогиб вала, fmax 3,0 мм. Устанавливаем ось ролика ниже линии центров

станка на величину h н-fmax 1,5 мм. Режимы обработки: подача S 1 мм/об; глуби- на резани  ,6 мм; частота вращени  вала п . 160 об/мин.

В результате обработки получаем Ra - 1,1 м км и требуемую бочкообразность, равную 0,02 мм.

Ролик в направлении подачи устанавливаетс  пред резцом, после него и на одной линии с ним.

Способ обеспечивает повышение устойчивости вала, что уменьшает вибрации и улучшает чистоту обработанной поверхности . Способ позвол ет получать при обработке необходимую точность вала, в том числе необходимую бочкообразность, ввиду уменьшени  давлени  в радиальном к.дета- ли направлении со стороны ролика, вслед- ствие его смещени  от центра в области наименьшей жесткости вала.

Способ прост по осуществлению и позвол ет примен ть его при обработке длин- номерных изделий.

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и  

Claims (4)

1. Способ комбинированной обработки валов режущим и деформирующим элементами , включающий обработку резцом и обкатывание деформирующим элементом, установленными по разные стороны относительно закрепленного в центрах станка вала , о т л и ч а ю щ и и с   тем, что, с целью

улучшени  качества поверхности при обработке валов со статическим прогибом, направленность которого сохран етс  в процессе обработки, предварительно определ ют максимальный статический прогиб вала, а деформирующий элемент располагают со смещением от линии центров станка в сторону статического прогиба на величину , не превышающую величины максимального прогиба. .

2. Способ по п. 1,отличающийс  тем, что величину смещени  ролика выбирают равной половине величины максимального статического прогиба вала.

3. Способ по пп.1 и 2, отличающий- с   тем, что в качестве резца используют чашечный инструмент.

4. Способ по пп.1 и2.отличающий- с   тем, что в качестве деформирующего элемента используют ролик.

Фиг./

53

/

Pug.t.

/

Pi/iS