RU2274524C2 - Способ высокоскоростной фрикционно-лезвийной обработки плоских поверхностей - Google Patents
Способ высокоскоростной фрикционно-лезвийной обработки плоских поверхностей Download PDFInfo
- Publication number
- RU2274524C2 RU2274524C2 RU2004100763/02A RU2004100763A RU2274524C2 RU 2274524 C2 RU2274524 C2 RU 2274524C2 RU 2004100763/02 A RU2004100763/02 A RU 2004100763/02A RU 2004100763 A RU2004100763 A RU 2004100763A RU 2274524 C2 RU2274524 C2 RU 2274524C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- cutting
- working
- sleeve
- blade
- depth
- Prior art date
Links
Landscapes
- Milling Processes (AREA)
- Turning (AREA)
Abstract
Способ предусматривает черновую фрикционную обработку заготовки и чистовую обработку путем лезвийного резания при вращательном и поступательном со скоростью 150-200 мм/мин перемещении сборного режущего инструмента. Для повышения производительности обработки и качества обработанной поверхности как сборный режущий инструмент используют торцовую фрезу, помещенную в металлический стакан. При этом хвостовик фрезы установлен и закреплен в центральном отверстии дна стакана, вершины режущих пластин фрезы установлены ниже нижнего торца стакана на расстоянии, равном глубине лезвийного резания, и на расстоянии 7-20 мм от наружной поверхности стакана. При этом для подогрева обрабатываемого металла до температуры 450-550°С черновую обработку проводят нижним торцом стакана с глубиной 1,0-2,5 мм, чистовую обработку осуществляют со скоростью резания 10-30 м/с с глубиной лезвийного резания 0,2-1,0 мм, в процессе обработки производят охлаждение фрезы воздушным путем через сквозные отверстия, размещенные равномерно в боковой стенке стакана. 1 ил.
Description
Изобретение относится к обработке металлов резанием и может быть использовано при обработке плоских поверхностей заготовок из конструкционных, труднообрабатываемых сталей, высокотвердых чугунов, закаленных сталей и сплавов или деталей с повышенными механическими свойствами поверхностного слоя.
Известен способ высокоскоростного резания металлов, предусматривающий скорость резания более 1000 м/мин и глубину резания менее 0,5 мм. В качестве режущего инструмента используются пластинки из сверхтвердых инструментальных материалов - КНБ, композит, томал и др., красностойкость которых составляет 1200-1300°С. Обработка позволяет получать шероховатость поверхности, сравнимую со шлифованием. Способ описан в статье Боровских Г.В., Якушева О.Б., Желемутдинов А.А «Высокоскоростное фрезерование серого чугуна». - СТИН. - 1993. - С.29-31.
Недостатком указанного способа является необходимость реализации способа на специальных высокоточных дорогостоящих станках, невозможность использования режущего инструмента из твердого сплава из-за его низкой стойкости, интенсивное разрушение режущей кромки инструмента из сверхтвердого материала в условиях ударных нагрузок и при прерывистом резании.
Известен способ фрикционно-лезвийного резания, реализованный в устройстве для фрикционно-лезвийного резания, описанный в патенте RU 2162771, МКИ 7 B 23 D 81/00, В 23 С 5/06, В 23 Р 23/00, 01.02.1999, включающий черновую обработку плоской поверхности с одновременным нагревом силами трения снимаемого припуска, чистовую обработку поверхности металла путем вращательного и поступательного перемещения сборного режущего инструмента в виде металлического диска, со стороны нижнего торца которого выполнена цилиндрическая выточка с размещенной в ней резцовой вставкой с режущей пластиной из твердого сплава, вершина которой размещена на расстоянии ΔR=10-15 мм от цилиндрической поверхности и на расстоянии Δh=1,0-1,5 мм от поверхности нижнего торца. Величина Δh определяет глубину лезвийного резания. Вращение диска происходит со скоростью 5-10 м/с, поступательное перемещение заготовки - со скоростью 150-200 мм/мин.
При черновой обработке поверхность режущего диска нагревает поверхность заготовки до температуры 650-700°С, чистовая обработка лезвийным инструментом происходит при температуре 400-450°С.
Недостатками данного способа являются:
- ограниченная производительность обработки из-за наличия только одной режущей пластины;
- невозможность достижения шероховатости обработанной поверхности менее 10 мкм;
- сложность технологии достижения требуемой геометрии режущей пластины;
- невозможность использования стандартных режущих инструментов для обработки плоских поверхностей.
Перед изобретателями стояла задача повышения производительности процесса обработки плоских поверхностей, снижение шероховатости обработанной поверхности при одновременном упрощении технологии и использовании стандартных режущих инструментов.
Поставленная задача решается заявляемым способом высокоскоростной фрикционно-лезвийной обработки плоских поверхностей, предусматривающим черновую фрикционную обработку заготовки, включающую фрикционный подогрев и чистовую обработку плоской поверхности заготовки путем вращательного и поступательного со скоростью 150-200 мм/мин перемещения сборного режущего инструмента, в качестве сборного режущего инструмента используют торцовую фрезу, помещенную в металлический стакан так, что хвостовик торцовой фрезы установлен и закреплен в центральном отверстии дна стакана.
Черновую обработку проводят нижним торцом стакана с глубиной резания 1,0-2,5 мм, а чистовую обработку осуществляют на глубину лезвийного резания 0,2-1,0 мм режущими пластинами фрезы, вершины которых установлены ниже нижнего торца стакана на расстоянии, равном глубине лезвийного резания и на расстоянии 7-20 мм от наружной поверхности стакана со скоростью 10-30 м/с по металлу, нагретому до температуры 450-550°С. В процессе резания проводят охлаждение фрезы воздушным путем через сквозные отверстия, размещенные равномерно в боковых стенках стакана.
Новым в заявляемом способе является то, что высокоскоростная обработка плоских поверхностей производится стандартной многолезвийной торцовой фрезой с предварительным фрикционным подогревом заготовки до температуры 650-700°С при скорости вращения фрезы 10-30 м/с на глубину лезвийного резания 0,2-1,0 мм с интенсивным охлаждением фрезы за счет воздушной прослойки между боковой поверхностью стакана и фрезой, что обеспечивается размещением вершин режущих пластин на расстоянии 7-20 мм от наружной поверхности стакана и наличием боковых сквозных отверстий в стакане.
Технический результат заявленного способа заключается в том, что применением многолезвийного инструмента достигается повышение производительности процесса обработки за счет увеличения скорости резания до 10-30 м/с, а снижение шероховатости обработанной поверхности до 3-5 мкм достигается за счет высокой окружной скорости и скорости поступательного перемещения, не превышающей значений 150-200 мм/мин. Предварительный фрикционный нагрев снимаемого припуска до температуры 450-550°С позволяет легко снимать металл, прочность которого в 2,0-2,3 раза ниже, чем без нагрева, при этом температура нагрева режущего инструмента не превышает 900°С, что обеспечивает его нормальную технологическую стойкость.
На чертеже представлен разрез устройства для фрикционно-лезвийной обработки, реализующего способ высокоскоростной фрикционно-лезвийной обработки плоских поверхностей.
Способ высокоскоростной фрикционно-лезвийной обработки плоских поверхностей и устройство для его осуществления реализовано на примере чертежа, содержащее корпус фрезы 1 с хвостовиком 2, который установлен и жестко закреплен в центральном отверстии дна металлического стакана 3 с толщиной стенки 3-4 мм из стали 45 или стали 40Х. Стакан 3, в котором предусмотрены сквозные боковые отверстия, скреплен с корпусом фрезы 1 винтами 4, расположенными в отверстиях дна стакана, размещенных равномерно по окружности. Наружная цилиндрическая поверхность стакана 3 расположена по отношению к вершине режущей пластины 5 на расстоянии ΔR=7-20 мм. Нижняя торцовая часть стакана 3 расположена выше вершин режущих пластин 5 фрезы на расстоянии Δh=0,2-1,0 мм, равном глубине лезвийного резания.
Способ осуществляется следующим образом. При вращении и поступательном перемещении с продольной подачей стакан 3 соприкасается с заготовкой и производит разогрев снимаемого припуска и его удаление. Глубина снимаемого чернового припуска зависит от вида обрабатываемого материала и выбирается из условия нагрева снимаемого припуска до температуры не более 700°С.
В процессе своего перемещения от цилиндрической поверхности стакана 3 до режущих пластин 5 нагретый припуск за счет теплопроводности остывает и в момент начала лезвийного резания имеет температуру Θ=450-550°С. При такой температуре прочностные характеристики обрабатываемого материала снижаются и чистовой припуск глубиной 0,2-1,0 мм легко срезает лезвийный твердосплавной инструмент, при этом обеспечивается получение шероховатости обработанной поверхности с Rz=3-5 мкм, а нагрев режущего инструмента не превышает 900°С, чем достигается его необходимая технологическая стойкость.
Преимущества, достигнутые новым способом, заключаются в том, что он позволяет выполнять высокоскоростное торцовое фрезерование плоских поверхностей со скоростью V=10-30 м/с с использованием стандартных торцовых фрез и пластинок из твердого сплава, при этом обеспечивается высокая производительность процесса и качество обработанной поверхности. Повышение производительности достигается за счет увеличения скорости лезвийного резания до 30 м/с и использования многолезвийного, стандартного инструмента, обеспечивающего подачу на зуб не более 0,01-0,03 мм. Благодаря этому шероховатость обработанной поверхности Rz=3-5 мкм стабильно достигается за один проход, и тем самым сокращается время обработки.
Claims (1)
- Способ высокоскоростной фрикционно-лезвийной обработки плоских поверхностей, предусматривающий черновую фрикционную обработку заготовки и чистовую обработку путем лезвийного резания при вращательном и поступательном со скоростью 150-200 мм/мин перемещении сборного режущего инструмента, отличающийся тем, что в качестве сборного режущего инструмента используют торцевую фрезу, помещенную в металлический стакан, при этом хвостовик фрезы установлен и закреплен в центральном отверстии дна стакана, вершины режущих пластин фрезы установлены ниже нижнего торца стакана на расстоянии, равном глубине лезвийного резания, и на расстоянии 7-20 мм от наружной поверхности стакана, при этом для подогрева обрабатываемого металла до температуры 450-550°С черновую обработку проводят нижним торцом стакана с глубиной 1,0-2,5 мм, чистовую обработку осуществляют со скоростью резания 10-30 м/с с глубиной лезвийного резания 0,2-1,0 мм, а в процессе обработки производят охлаждение фрезы воздушным путем через сквозные отверстия, размещенные равномерно в боковой стенке стакана.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2004100763/02A RU2274524C2 (ru) | 2004-01-08 | 2004-01-08 | Способ высокоскоростной фрикционно-лезвийной обработки плоских поверхностей |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2004100763/02A RU2274524C2 (ru) | 2004-01-08 | 2004-01-08 | Способ высокоскоростной фрикционно-лезвийной обработки плоских поверхностей |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2004100763A RU2004100763A (ru) | 2005-06-27 |
RU2274524C2 true RU2274524C2 (ru) | 2006-04-20 |
Family
ID=35836331
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2004100763/02A RU2274524C2 (ru) | 2004-01-08 | 2004-01-08 | Способ высокоскоростной фрикционно-лезвийной обработки плоских поверхностей |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2274524C2 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2809615C1 (ru) * | 2022-11-28 | 2023-12-13 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Российский университет транспорта" (ФГАОУ ВО РУТ (МИИТ), РУТ (МИИТ) | Способ восстановления профиля поверхности катания колес рельсового транспорта |
-
2004
- 2004-01-08 RU RU2004100763/02A patent/RU2274524C2/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2809615C1 (ru) * | 2022-11-28 | 2023-12-13 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Российский университет транспорта" (ФГАОУ ВО РУТ (МИИТ), РУТ (МИИТ) | Способ восстановления профиля поверхности катания колес рельсового транспорта |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2004100763A (ru) | 2005-06-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Liu et al. | Wear patterns and mechanisms of cutting tools in high-speed face milling | |
TWI266667B (en) | Tool for the precision machining of surfaces | |
TWI450974B (zh) | 具有一熱機械調質工作區的工具與成形此種工具之方法 | |
CN209288434U (zh) | 一种切削刃部、切削刀具及超声波刀具组件 | |
US20140144972A1 (en) | Friction processing tool, and friction processing apparatus and friction processing method using the same | |
CN105525230A (zh) | 一种用高速钢W18Cr4Nb为材料的刀具制造方法 | |
JPH06218613A (ja) | むくのボールノーズ工具 | |
CN205949880U (zh) | 一种淬硬深冷完全马氏体合金钢硬切削的刀具 | |
Okada et al. | Cutting characteristics of direct milling of cemented tungsten carbides using diamond-coated carbide end mills with untreated and treated cutting edge | |
RU2274524C2 (ru) | Способ высокоскоростной фрикционно-лезвийной обработки плоских поверхностей | |
CN112719825A (zh) | 一种微细铣磨复合pcd立铣刀及其制备方法 | |
JP6216676B2 (ja) | 自動機用刃体の製造方法 | |
US4163402A (en) | Method of machining workpieces after preheating | |
CA2864626C (en) | Method for producing cutting blades | |
CN106334911A (zh) | 一种硬质合金圆刀片的加工工艺 | |
JP5610124B2 (ja) | 成形工具の加工方法 | |
CN111250943A (zh) | 一种木工超硬刀具的制备方法 | |
RU2162771C2 (ru) | Устройство для фрикционно-лезвийного резания | |
RU2767363C1 (ru) | Способ термофрикционной резки дисковой пилой нагретого трубопроката диаметром 40-120 мм из низкоуглеродистой стали | |
RU2767341C1 (ru) | Способ термофрикционной резки дисковой пилой нагретого трубопроката диаметром 40-120 мм из аустенитной хромоникелевой стали | |
Urgoiti et al. | State of the art of different industrial approaches for face grinding applications | |
Finn | Machining of aluminum alloys | |
CN104708090B (zh) | 一种高速钢轧辊的铣削方法 | |
RU2767368C1 (ru) | Способ термофрикционной резки дисковой пилой нагретого трубопроката диаметром 120-200 мм из низкоуглеродистой стали | |
RU2765008C1 (ru) | Способ термофрикционной резки дисковой пилой нагретого трубопроката диаметром 120-200 мм из низколегированной стали |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20070109 |