RU2293625C2 - Screw manufacturing method at control of shape of tool cutting edges - Google Patents
Screw manufacturing method at control of shape of tool cutting edges Download PDFInfo
- Publication number
- RU2293625C2 RU2293625C2 RU2004128751/02A RU2004128751A RU2293625C2 RU 2293625 C2 RU2293625 C2 RU 2293625C2 RU 2004128751/02 A RU2004128751/02 A RU 2004128751/02A RU 2004128751 A RU2004128751 A RU 2004128751A RU 2293625 C2 RU2293625 C2 RU 2293625C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- tool
- cutting edges
- cutting
- shape
- parameters
- Prior art date
Links
Landscapes
- Numerical Control (AREA)
- Turning (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к машиностроению, касается способов изготовления рабочих винтов винтовых компрессоров и насосов, но может применяться и в других случаях, где необходима обработка металлов режущим инструментом с заранее рассчитанным профилем режущих кромок.The invention relates to mechanical engineering, relates to methods for manufacturing the working screws of screw compressors and pumps, but can also be used in other cases where it is necessary to process metals with a cutting tool with a pre-calculated profile of the cutting edges.
Специфическую проблему в обработке винтов составляет технологический процесс образования зубьев. Для достижения наименьших зазоров в зацеплении винтов и, следовательно, наименьших протечек сжимаемой или перекачиваемой среды необходимо обеспечить при обработке высокую точность профиля зубьев, соответствие углов подъема их винтовых линий, концентричность расположения зубьев.A specific problem in the processing of screws is the technological process of tooth formation. To achieve the smallest clearances in the engagement of the screws and, consequently, the smallest leaks of a compressible or pumped medium, it is necessary to ensure high precision of the tooth profile, correspondence of the elevation angles of their helical lines, and concentricity of the tooth arrangement during processing.
Практически трудно выделить и оценить влияние каждой составляющей в общей накопленной ошибке при изготовлении винтовых поверхностей. Поэтому для получения минимальных зазоров в зацеплении винтов стремятся получить наивысшую экономически оправданную точность при обработке, расчету и изготовлению инструмента, а также его контроль вследствие быстрого изнашивания. Малые зазоры в зацеплении винтов можно обеспечить, только если профиль винтовой канавки после окончательной обработки точно соответствует его расчетному профилю.It is practically difficult to isolate and evaluate the influence of each component in the total accumulated error in the manufacture of helical surfaces. Therefore, in order to obtain minimum clearances in the engagement of the screws, they strive to obtain the highest economically feasible accuracy in the processing, calculation and manufacturing of the tool, as well as its control due to rapid wear. Small clearances in the engagement of the screws can be achieved only if the profile of the helical groove after final processing exactly matches its calculated profile.
Известным является способ изготовления винтов путем нарезания винтовой канавки (винтовой впадины) на заготовке [1]. Для использования такой операции необходимо изготовить инструмент, соответствующий профилю нарезаемых канавок, осуществлять его периодический контроль на износ ввиду больших требований к изготовлению винтовых поверхностей. Форма профиля режущих кромок инструмента представляет набор линий, одновременно принадлежащих к соприкасаемым между собой поверхностям резания и поверхностям окончательно обработанной винтовой впадины. Таким образом производится чистовая проточка винтовых поверхностей с помощью фрез или профильных резцов. Шаблон для контроля винтовых впадин имеет тот же профиль, что и режущий инструмент при равных углах установки его относительно оси винта.A known method is the manufacture of screws by cutting a helical groove (helical cavity) on the workpiece [1]. To use such an operation, it is necessary to manufacture a tool corresponding to the profile of the cut grooves, to carry out its periodic inspection for wear due to the large requirements for the manufacture of screw surfaces. The profile shape of the cutting edges of the tool is a set of lines that simultaneously belong to the cutting surfaces that are in contact with each other and the surfaces of the finally machined screw cavity. Thus, a final groove of screw surfaces is made using mills or profile cutters. The template for controlling screw depressions has the same profile as the cutting tool with equal angles of installation relative to the axis of the screw.
Недостатком такой обработки по известному способу является отсутствие шаблонов для контроля самого инструмента, контроль уже готовой винтовой поверхности не может оценить границы степени износа инструмента и возможность его применения для дальнейшей обработки, а также зачастую невозможность выбрать оптимальное решение по установке полученного после переточки затылованного инструмента.The disadvantage of this processing according to the known method is the lack of templates for monitoring the tool itself, the control of the finished helical surface cannot assess the boundaries of the degree of wear of the tool and the possibility of its use for further processing, and also often the inability to choose the optimal solution for installing the backed tool after regrinding.
Невозможность коррекции или переточки инструмента для новых параметров установки подтверждается тем, что инструмент обычно проектируется только на одно заранее рассчитанное положение при его установке по отношению к заготовке. Режущие кромки инструмента соприкасаются с поверхностями винтовой впадины, параметры получаемого винта отличаются от расчетных только вследствие погрешности изготовления и установки инструмента. По мере износа инструмента, используемого для чистовой обработки, его можно еще некоторое время применять для черновой обработки. В дальнейшем такой инструмент выбрасывают вследствие больших отклонений формы его режущих кромок от расчетных размеров.The impossibility of tool correction or regrinding for new installation parameters is confirmed by the fact that the tool is usually designed only for one pre-calculated position when it is installed in relation to the workpiece. The cutting edges of the tool are in contact with the surfaces of the helical cavity, the parameters of the obtained screw differ from the calculated ones only due to an error in the manufacture and installation of the tool. As the tool used for finishing is worn, it can still be used for roughing for some time. In the future, such a tool is thrown out due to large deviations of the shape of its cutting edges from the calculated dimensions.
Наиболее близким по технической сущности к достигаемому результату является способ изготовления винтов с корректировкой параметров установки фрезы [2], применяемый для получения винтов с более широким диапазоном диаметров путем коррекции угла установки фрезы и межосевого расстояния при помощи компьютерного тестирования по точках поперечного сечения.The closest in technical essence to the achieved result is a method of manufacturing screws with adjusting the settings of the cutter [2], used to obtain screws with a wider range of diameters by correcting the angle of installation of the cutter and the center distance using computer testing of cross-section points.
Данный способ, который принимаем за прототип, применялся для относительно малого диаметра заготовок, не превышающего 100 мм, углами подъема винтовых линий не более 50°. Следует заметить, что зона возможных коррекций положения инструмента уменьшается при увеличении диаметров винта, увеличении углов наклона и глубины винтовых канавок. Таким образом, применимость вышеупомянутого способа оказывается довольно ограниченной, он оказывается слишком сложным, требует точного проведения измерений, ввода результатов измерений в компьютер и обработку полученных данных для оценки погрешности обработки винтов при новых параметрах установки инструмента. Только после этого возможно получение заключения о пригодности данного профиля фрезы с другими параметрами установки инструмента и необходимость доработки фрезы.This method, which is taken as a prototype, was used for a relatively small diameter of the workpieces, not exceeding 100 mm, the angles of elevation of helical lines not more than 50 °. It should be noted that the area of possible corrections of the position of the tool decreases with increasing screw diameters, increasing the angle of inclination and the depth of the helical grooves. Thus, the applicability of the aforementioned method is rather limited, it is too complicated, requires accurate measurements, input of the measurement results into a computer and processing of the obtained data to estimate the error in processing the screws with new tool installation parameters. Only after this is it possible to obtain a conclusion on the suitability of this profile of the cutter with other parameters for installing the tool and the need to refine the cutter.
Для устранения перечисленных недостатков в основу изобретения поставлена техническая задача по расширению границ применимости режущего инструмента для изготовления винтов за счет изменения параметров его установки по отношению к заготовке после предварительного контроля режущих кромок и проведения при необходимости их корректировки (переточки) для новых параметров установок.To eliminate these shortcomings, the invention is based on the technical task of expanding the applicability of a cutting tool for making screws by changing the parameters of its installation relative to the workpiece after preliminary control of the cutting edges and, if necessary, adjusting them (regrinding) for new settings of the plants.
Для решения поставленной задачи предлагается способ изготовления винтов с контролем формы режущих кромок инструмента, включающий изготовление инструмента с формообразующими режущими кромками, контроль их, установку инструмента под углом и на расстоянии к заготовке с наложением необходимых кинематических связей инструмента и/или заготовки для осуществления процесса резания. В отличие от известного способа формообразующие кромки инструмента рассчитывают для нескольких возможных параметров установки. Инструмент снабжают набором шаблонов. Проводят контроль формы режущих кромок по величине зазоров между шаблоном и режущими кромками, оценивают изменение формы режущих кромок по мере износа инструмента, после чего изменяют установку инструмента или проводят предварительную коррекцию режущих кромок в соответствии с выбранными параметрами установки инструмента. Осуществляют процесс резания с новыми параметрами установки инструмента.To solve this problem, a method for manufacturing screws with controlling the shape of the cutting edges of the tool is proposed, including manufacturing a tool with forming cutting edges, controlling them, installing the tool at an angle and at a distance to the workpiece with the necessary kinematic connections of the tool and / or workpiece for the implementation of the cutting process. In contrast to the known method, the forming edges of the tool are calculated for several possible installation parameters. The tool is provided with a set of templates. The shape of the cutting edges is checked by the size of the gaps between the template and the cutting edges, the change in the shape of the cutting edges is evaluated as the tool wears out, then the tool setting is changed or the cutting edges are pre-adjusted in accordance with the selected tool setting parameters. Carry out the cutting process with new tool installation parameters.
Таким образом, отличительные признаки имеют ряд положительных качеств, которые влияют на технический результат:Thus, the distinguishing features have a number of positive qualities that affect the technical result:
формообразующие кромки инструмента рассчитывают для нескольких возможных параметров установки. По результатам этих расчетов в виде наборов координат точек, определяющих форму режущих кромок, в дальнейшем осуществляется переточка режущих кромок инструмента для нескольких разных случаев его установки с различными значениями углов и расстояний по отношению к заготовке винта. После переточки инструмент обеспечивает получение необходимой формы винтовой канавки при тех параметрах установки, на которые он рассчитан;tool forming edges are calculated for several possible installation parameters. According to the results of these calculations, in the form of sets of coordinates of points that determine the shape of the cutting edges, the tool is then re-sharpened for several different cases of its installation with different values of angles and distances with respect to the screw workpiece. After regrinding, the tool provides the necessary shape of the helical groove with the installation parameters for which it is designed;
инструмент снабжают набором шаблонов. Каждому шаблону соответствуют расчетные параметры установки инструмента для получения необходимой формы винтовой канавки. Форма контролирующей части каждого шаблона повторяет форму режущих кромок, является их ответной частью и подогнана практически без зазоров по линии контакта к формообразующим частям инструмента;the tool is provided with a set of templates. Each template corresponds to the calculated installation parameters of the tool to obtain the necessary shape of the helical groove. The shape of the control part of each template follows the shape of the cutting edges, is their counterpart and is fitted practically without gaps along the line of contact to the forming parts of the tool;
проводят контроль формы режущих кромок по величине зазоров между шаблонами и режущими кромками. Контроль износа инструмента ведут по величине зазоров между режущими кромками инструмента и шаблоном на просвет или с помощью любого измерительного устройства с необходимой точностью измерений;control the shape of the cutting edges by the size of the gaps between the templates and the cutting edges. Tool wear control is carried out according to the size of the gaps between the cutting edges of the tool and the template for clearance or using any measuring device with the required measurement accuracy;
оценивают изменение формы режущих кромок по мере износа инструмента. В процессе оценки точности определяют шаблон, обеспечивающий наименьшие зазоры между ним и формообразующими кромками, выбирают наиболее приемлемые значения параметров установки инструмента по отношению к заготовке, принимают решение о необходимости переточки инструмента и возможности его использования в виде чистовой или черновой фрезы. Наличие зазора на просвет не позволяет численно точно оценить величину отклонений от необходимых размеров, но позволяет определить пригодность инструмента для конкретных его установок;evaluate the change in the shape of the cutting edges as the tool wears. In the process of assessing accuracy, a template is determined that provides the smallest gaps between it and the forming edges, the most acceptable values of the tool installation parameters are selected with respect to the workpiece, the decision is made on whether to grind the tool and whether it can be used as a finish or rough cutter. The presence of a clearance gap does not allow numerically accurately assessing deviations from the required dimensions, but it does determine the suitability of the tool for its specific installations;
изменяют установку инструмента или проводят предварительную коррекцию режущих кромок в соответствии с выбранными параметрами установки инструмента. Изменяют угол установки инструмента по отношению к заготовке и расстояние между ними, либо один из этих параметров или оба вместе. В случае необходимости делают корректировку режущих кромок инструмента по координатам точек, полученных по проведенным ранее расчетам на выбранные параметры установки;change the installation of the tool or carry out a preliminary correction of the cutting edges in accordance with the selected installation parameters of the tool. Change the angle of installation of the tool with respect to the workpiece and the distance between them, either one of these parameters or both together. If necessary, make adjustments to the cutting edges of the tool according to the coordinates of the points obtained from previous calculations for the selected installation parameters;
осуществляют процесс резания с новыми параметрами установки инструмента. С учетом измененных параметров установки инструмента после проверки шаблонами и проведенной корректировки режущих кромок осуществляют процесс резания.carry out the cutting process with new tool installation parameters. Taking into account the changed parameters of the installation of the tool after checking the templates and the adjustment of the cutting edges, the cutting process is carried out.
Перечисленные выше существенные признаки необходимы и достаточны для решения поставленной задачи, а именно расширения границ применимости режущего инструмента для изготовления винтов. Это изобретение позволяет продолжать использовать фрезы с нарушенной вследствие износа формой режущих кромок. Это достигается путем проведения при необходимости корректировки (переточки) режущих кромок инструмента и изменения существующих параметров его установки.The essential features listed above are necessary and sufficient to solve the task, namely expanding the boundaries of applicability of the cutting tool for the manufacture of screws. This invention makes it possible to continue to use milling cutters with broken cutting edges due to wear. This is achieved by, if necessary, adjusting (regrinding) the tool cutting edges and changing the existing installation parameters.
Сущность изобретения, способ изготовления винтов состоит в следующем: в изготовлении инструмента с формообразующими режущими кромками. Координаты формы режущих кромок инструмента рассчитывают для нескольких различных случаев его установки, под различными углами и расстояниями по отношению к заготовке винта. Инструмент снабжают набором шаблонов, контролирующие части которых повторяют форму режущих кромок инструмента для каждого расчетного случая и вследствие этого практически без зазоров подогнан к ним для возможности осуществления контроля. Вследствие погрешности изготовления инструмента, а также его износа, проводят контроль формы режущих кромок по величине зазоров между шаблоном и режущими кромками и оценивают их отклонение от расчетных значений. В процессе оценки точности определяют шаблон, обеспечивающий наименьшие зазоры между ним и формообразующими кромками, выбирают наиболее приемлемые значения параметров установки инструмента по отношению к детали, принимают решение о необходимости переточки инструмента и возможности его использования в виде чистовой или черновой фрезы. При необходимости проводят коррекцию режущих кромок в соответствии с выбранными параметрами установки инструмента по известным координатам точек. Устанавливают инструмент под выбранным углом и на расстоянии к заготовке с наложением необходимых кинематических связей между ними. Осуществляют процесс резания.The essence of the invention, a method of manufacturing screws consists in the following: in the manufacture of a tool with forming cutting edges. The shape coordinates of the cutting edges of the tool are calculated for several different cases of its installation, at different angles and distances with respect to the workpiece of the screw. The tool is equipped with a set of templates, the control parts of which follow the shape of the cutting edges of the tool for each design case, and as a result, it is fitted with virtually no gaps to allow for monitoring. Due to the manufacturing error of the tool, as well as its wear, they control the shape of the cutting edges by the size of the gaps between the template and the cutting edges and evaluate their deviation from the calculated values. In the process of assessing accuracy, a template is determined that provides the smallest gaps between it and the forming edges, the most acceptable values of the tool installation parameters are selected with respect to the part, the decision is made on whether to grind the tool and whether it can be used as a finish or rough cutter. If necessary, carry out the correction of the cutting edges in accordance with the selected parameters of the tool according to the known coordinates of the points. Install the tool at the selected angle and at a distance to the workpiece with the necessary kinematic relationships between them. Carry out the cutting process.
При этом инструмент, снабжаемый первым шаблоном, может вначале работать как чистовой. По мере износа его режущих кромок этот инструмент еще можно будет какое-то время использовать как черновой или как чистовой при других параметрах установки, определяемых выбранным шаблоном. При этом вначале изменяют угол установки инструмента по отношению к заготовке и расстояние между ними, один из этих параметров или оба вместе. После этого диапазон работы инструмента заканчивается и для обеспечения получения винта с заданной точностью необходимо будет сделать коррекцию (переточку) его режущих кромок по форме, определяемой новым выбранным шаблоном. После коррекции режущих кромок инструмент опять может использоваться как чистовой с выбранными параметрами установки. Такой процесс коррекции можно проводить несколько раз в пределах таких допустимых значений, при которых возможно изготовить винт с заданным допуском и если существуют расчетные значения координат для переточки его режущих кромок.In this case, the tool supplied with the first template may initially work as a finishing one. As its cutting edges wear out, this tool can still be used for some time as a roughing tool or as a finishing one with other installation parameters determined by the selected template. At the same time, the angle of installation of the tool with respect to the workpiece and the distance between them, one of these parameters or both together are changed. After that, the range of the tool ends and to ensure that the screw is obtained with the specified accuracy, it will be necessary to make a correction (regrinding) of its cutting edges in the shape determined by the new selected template. After correction of the cutting edges, the tool can again be used as a finishing tool with the selected installation parameters. Such a correction process can be carried out several times within the permissible values at which it is possible to produce a screw with a given tolerance and if there are calculated coordinates for the regrinding of its cutting edges.
Вследствие такой последовательности действий увеличится количество получаемых винтов, полученных с помощью одной фрезы, сократится время на контроль фрез по сравнению с известными способами, так как результаты измерений не нужно будет переводить в оцифрованную форму, заводить в компьютер, производить обработку данных.Due to this sequence of actions, the number of obtained screws obtained using one cutter will increase, the time for controlling the cutters will be reduced in comparison with the known methods, since the measurement results will not need to be converted to digitized form, put into a computer, or process data.
Предложенный способ дает возможность значительно расширить границы применимости режущего инструмента при изготовлении рабочих винтов винтовых компрессоров и насосов, а также может оказаться полезным, новым и технически осуществимым способом обработки других деталей в машиностроении с использованием режущего инструмента.The proposed method makes it possible to significantly expand the boundaries of applicability of the cutting tool in the manufacture of rotor screw compressors and pumps, and may also be a useful, new and technically feasible way of processing other parts in mechanical engineering using a cutting tool.
Источники информацииInformation sources
1. Андреев П.Д. Винтовые компрессорные машины. Л.: Судпромгиз, 1961.1. Andreev P.D. Screw compressor machines. L .: Sudpromgiz, 1961.
2. Давиденко А.К. Способ изготовления винтов, RU 2230632 С2, №2001123007 - прототип.2. Davidenko A.K. A method of manufacturing screws, RU 2230632 C2, No. 2001123007 - prototype.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2004128751/02A RU2293625C2 (en) | 2004-09-30 | 2004-09-30 | Screw manufacturing method at control of shape of tool cutting edges |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2004128751/02A RU2293625C2 (en) | 2004-09-30 | 2004-09-30 | Screw manufacturing method at control of shape of tool cutting edges |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2004128751A RU2004128751A (en) | 2006-03-27 |
| RU2293625C2 true RU2293625C2 (en) | 2007-02-20 |
Family
ID=36388435
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2004128751/02A RU2293625C2 (en) | 2004-09-30 | 2004-09-30 | Screw manufacturing method at control of shape of tool cutting edges |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2293625C2 (en) |
-
2004
- 2004-09-30 RU RU2004128751/02A patent/RU2293625C2/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2004128751A (en) | 2006-03-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN107335868B (en) | Method for machining teeth on a workpiece | |
| CN107529334B (en) | Method and device for machining a tool by removing material | |
| US20140256228A1 (en) | In-process compensation of machining operation and machine arrangement | |
| KR20170037857A (en) | Method for deburring a gear blank | |
| US11179788B2 (en) | Method for producing a removal of material on a tooth end edge and device designed therefor | |
| CN112222959B (en) | Grinding wheel wear parameter-based grinding track compensation method for rear cutter face of end mill | |
| CN108620690B (en) | Method for machining the tooth flanks of a bevel gear workpiece | |
| Gdula | Adaptive method of 5-axis milling of sculptured surfaces elements with a curved line contour | |
| CN105290475A (en) | Method for milling titanium alloy fan blade profiles | |
| CN105478925A (en) | Improved technology for machining thread ring gages | |
| CN112558550A (en) | Method for machining special-shaped threads by using CAM software | |
| RU2429949C1 (en) | Procedure for processing mono-wheel | |
| US20220331893A1 (en) | Method for producing or machining, by cutting, an identical set of teeth on each of a plurality of workpieces, and machine group and control program therefor | |
| CN110877132B (en) | Method for gear manufacturing machining of a workpiece | |
| RU2293625C2 (en) | Screw manufacturing method at control of shape of tool cutting edges | |
| CN110052654B (en) | Design method of chip-breaking milling cutter | |
| CN102059597B (en) | Machining method of negative chamfer of hard tooth-surface pinion cutter | |
| RU2678222C1 (en) | Method to produce large-sized blades of gas turbine engine | |
| CN113414453B (en) | Gear machining method and cutter | |
| GB2143445A (en) | Manufacture of extrusion dies | |
| CN110102829B (en) | Comparison method of bevel gear machining process | |
| CN112846321B (en) | Milling method for engine steel seal surface | |
| CN117120197A (en) | Method for grinding a workpiece having a tooth or contour | |
| KR20230038455A (en) | How to machine a toothed system | |
| Turudija et al. | INVESTIGATION OF THE CUTTING PARAMETERS INFLUENCES ON SURFACE ROUGHNESS IN TURNING AISI 1045 STEEL |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20091001 |