RU2306201C1 - Screw milling apparatus - Google Patents
Screw milling apparatus Download PDFInfo
- Publication number
- RU2306201C1 RU2306201C1 RU2006105161/02A RU2006105161A RU2306201C1 RU 2306201 C1 RU2306201 C1 RU 2306201C1 RU 2006105161/02 A RU2006105161/02 A RU 2006105161/02A RU 2006105161 A RU2006105161 A RU 2006105161A RU 2306201 C1 RU2306201 C1 RU 2306201C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- tool
- axis
- angle
- workpiece
- cutting
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Milling Processes (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к технологии машиностроения и может быть использовано при обработке цилиндрическими фрезами рабочих поверхностей винтов с круглой винтовой поверхностью с большим шагом и малым расстоянием между вершиной и впадиной винтовых насосов на токарных, шлифовальных станках и обрабатывающих центрах.The invention relates to mechanical engineering technology and can be used in the processing of cylindrical cutters of the working surfaces of screws with a round screw surface with a large pitch and a small distance between the top and bottom of the screw pumps on turning, grinding machines and machining centers.
Известно устройство и способ обработки винтов с круглой винтовой поверхностью с большим шагом и малым расстоянием между вершиной и впадиной, при котором винтовую поверхность нарезают резцом, установленным в планшайбе шпинделя токарного станка, причем ось планшайбы отнесена от оси обрабатываемой заготовки на величину эксцентриситета сечения винта. Резцовая планшайба совершает вращательное движение вокруг смещенной оси и поступательное движение вдоль оси обрабатываемой детали, кинематически связанное с вращением заготовки [1].A device and method for processing screws with a round helical surface with a large pitch and a small distance between the apex and hollow, whereby the helical surface is cut with a cutter installed in the faceplate of the spindle of the lathe, the axis of the faceplate being assigned to the eccentricity of the cross section of the screw from the axis of the workpiece. The cutting faceplate rotates around the offset axis and translates along the axis of the workpiece, kinematically associated with the rotation of the workpiece [1].
Недостатками известного устройства и способа обработки являются: большая трудоемкость процесса обработки и низкая производительность, которая связана с невысокой стойкостью резцового инструмента, ведущей к снижению точности обработки и быстрой потере режущих свойств.The disadvantages of the known device and method of processing are: the high complexity of the processing process and low productivity, which is associated with the low resistance of the cutting tool, leading to a decrease in processing accuracy and a quick loss of cutting properties.
Известно устройство и способ обработки винтов героторных винтовых насосов, включающий вращательные движения обрабатываемой детали и режущего инструмента и прямолинейное движение подачи режущего инструмента вдоль оси обрабатываемой детали, причем обработку осуществляют торцевой поверхностью режущего инструмента, ось шпинделя которого расположена под острым углом ε к прямой, перпендикулярной оси вращения детали, при этом инструменту сообщают согласованное с вращением обрабатываемой детали вращательное планетарное движение из условия перемещения оси шпинделя инструмента вокруг упомянутой прямой, кроме того, вращательное планетарное движение режущего инструмента дополнительно согласовывают с вышеупомянутой прямолинейной подачей, причем обработку осуществляют частью боковой поверхности режущего инструмента, а величину угла ε определяют по формуле: ε=arcsin(h/Do), где h - высота профиля винтовой поверхности детали; Dо - диаметр образующей поверхности инструмента [2].A device and method for processing screws of gerotor screw pumps is known, including rotational movements of the workpiece and the cutting tool and a rectilinear motion of the cutting tool feed along the axis of the workpiece, the processing being carried out by the end surface of the cutting tool, the spindle axis of which is at an acute angle ε to a straight axis perpendicular to the axis the rotation of the part, while the tool is informed of a planetary rotation movement coordinated with the rotation of the workpiece, from the condition the motion of the axis of the tool spindle around the straight line, in addition, the rotational planetary movement of the cutting tool is additionally coordinated with the aforementioned straight feed, and the processing is carried out part of the side surface of the cutting tool, and the angle ε is determined by the formula: ε = arcsin (h / D o ) where h is the height of the profile of the screw surface of the part; D about - the diameter of the forming surface of the tool [2].
Недостатками известного устройства и способа являются: невысокая стойкость фрезерной торцовой наладки, ведущая к быстрой потере режущих свойств из-за быстрого затупления острых углов между торцовой и боковой режущими поверхностями фрезы, и большая трудоемкость процесса переточек, ведущих к снижению точности обработки и производительности.The disadvantages of the known device and method are: the low resistance of the milling mechanical adjustment, leading to a rapid loss of cutting properties due to the rapid blunting of sharp corners between the end and side cutting surfaces of the mill, and the high complexity of the process of regrinding, leading to a decrease in processing accuracy and productivity.
Задачами изобретения являются расширение технологических возможностей обработки открытых винтовых поверхностей, в частности винтов с круглой рабочей винтовой поверхностью с большим шагом и малым расстоянием между вершиной и впадиной винтовых насосов, увеличение стойкости инструментальной наладки, повышение производительности, точности и качества обработки.The objectives of the invention are to expand the technological capabilities of processing open screw surfaces, in particular screws with a round working screw surface with a large pitch and a small distance between the top and bottom of the screw pumps, increase the tool life, increase productivity, accuracy and quality of processing.
Поставленная задача решается с помощью предлагаемого устройства для фрезерования винтов с круглой винтовой поверхностью диаметром d с большим шагом и малым расстоянием h между вершиной и впадиной, содержащего шпиндель с режущим инструментом, причем в качестве режущего инструмента используют цилиндрическую фрезу диаметром Dи, установленную в колебательной головке под углом наклона винтовой линии и имеющую индивидуальный привод главного движения резания - вращение инструмента, при этом головке с инструментом дополнительно сообщают колебательное движение, кинематически связанное и согласованное с вращением заготовки, относительно колебательной оси, перпендикулярной и проходящей через ось инструмента в точке пересечения с плоскостью, содержащей ось заготовки и перпендикуляр, соединяющий оси заготовки и инструмента при нулевом колебательном угле, который определяется по формуле:The problem is solved using the proposed device for milling screws with a round helical surface with a diameter d with a large pitch and a small distance h between the top and bottom, containing a spindle with a cutting tool, and a cylindrical cutter with a diameter D and installed in the oscillating head is used as a cutting tool at an angle of inclination of the helix and having an individual drive of the main cutting movement - rotation of the tool, while the head with the tool is additionally informed oscillatory motion, kinematically connected and consistent with the rotation of the workpiece, relative to the oscillating axis, perpendicular and passing through the axis of the tool at the point of intersection with the plane containing the axis of the workpiece and the perpendicular connecting the axis of the workpiece and tool at zero vibrational angle, which is determined by the formula:
где d - диаметр винтовой поверхности, мм;where d is the diameter of the helical surface, mm;
Dи - диаметр режущего инструмента фрезы, мм;D and - the diameter of the cutting tool of the mill, mm;
h - расстояние между вершиной и впадиной обрабатываемой винтовой поверхности, мм.h is the distance between the top and bottom of the machined helical surface, mm
Сущность предлагаемого устройства для обработки винтов винтовых насосов поясняется чертежами.The essence of the proposed device for processing screw pump screws is illustrated by drawings.
На фиг.1 приведена схема обработки заготовки винта винтового насоса с круглой винтовой поверхностью, большим шагом и малым расстоянием между вершиной и впадиной цилиндрической фрезой с помощью предлагаемого устройства и показано положение инструмента под нулевым колебательным углом наклона, в поперечном сечении; на фиг.2 - вид по А на фиг.1, кинематическая схема предлагаемого устройства для фрезерования винтов; на фиг.3 - положение инструмента при обработке заготовки винта с помощью предлагаемого устройства при максимальном колебательном угле наклона и повороте заготовки на 180° вокруг собственной оси относительно положения, показанного на фиг.1.Figure 1 shows a diagram of the processing of a screw workpiece of a screw pump with a round screw surface, a large pitch and a small distance between the top and the bottom of the cylindrical mill using the proposed device and shows the position of the tool at zero vibrational inclination angle, in cross section; figure 2 is a view along A in figure 1, the kinematic diagram of the proposed device for milling screws; figure 3 - position of the tool when processing the workpiece of the screw using the proposed device with a maximum vibrational angle of inclination and rotation of the workpiece 180 ° around its own axis relative to the position shown in figure 1.
Предлагаемое устройство предназначено для обработки винтов 1 с круглой винтовой поверхностью с большим шагом и малым расстоянием между вершиной и впадиной винтовых насосов высокопроизводительным инструментом - цилиндрической фрезой 2.The proposed device is designed to handle screws 1 with a round screw surface with a large pitch and a small distance between the top and bottom of the screw pumps with a high-performance tool - a
Формообразование поверхности винта осуществляется по методу обката при согласованном движении режущего инструмента 2 и обрабатываемой заготовки 1, при этом инструменту 2, помимо главного движения резания - вращения вокруг его оси со скоростью Vи, дополнительно сообщают колебательное движение, которое состоит из колебательного возвратно-вращательного движения вокруг точки С осцилляции со скоростью Sи.The surface formation of the screw is carried out by the rolling method with the coordinated movement of the
Обрабатываемой заготовке 1 сообщают вращательное движение вокруг ее центральной оси вращения Оз со скоростью круговой подачи заготовки Sз. Для получения винтовой образующей по длине заготовки 1 инструменту 2 сообщают прямолинейное движение вдоль оси заготовки 1 со скоростью продольной осевой подачи So.The workpiece 1 is informed of a rotational movement about its central axis of rotation, O s, with a circular feed rate of the workpiece S z . To obtain a helical generatrix along the length of the workpiece 1, the
Ось шпинделя инструмента 2 расположена под углом αв наклона винтовой линии.The axis of the spindle of the
В качестве режущего инструмента используют цилиндрическую фрезу диаметром Dи, установленную в колебательной головке 3 под углом наклона винтовой линии и имеющую индивидуальный привод Мр главного движения резания - вращения инструмента. Дополнительное колебательное возвратно-вращательное движение головки 3 с инструментом 2 согласовано с вращением заготовки и кинематически связано с ней (не показано) из условия одно колебательное движение за один оборот заготовки. Колебательное движение - это поворот головки относительно колебательной оси К-К, перпендикулярной и проходящей через продольную ось вращения инструмента 2 в точке С пересечения с плоскостью, содержащей ось заготовки Оз и перпендикуляр, соединяющий оси заготовки и инструмента при нулевом колебательном угле. Одно колебательное движение - это движение из положения, показанного на фиг.1, при нулевом угле наклона инструмента, до положения, показанного на фиг.3, максимального угла наклона βmax, и возврат обратно в нулевое положение. За одно колебательное движение инструмента головка переместится со скоростью So в продольном направлении на величину шага t винтовой поверхности.As a cutting tool, use a cylindrical cutter with a diameter D and installed in the oscillating head 3 at an angle of inclination of the helix and having an individual drive M r of the main cutting movement - rotation of the tool. An additional oscillatory reciprocating movement of the head 3 with the
Колебательный угол наклона головки с инструментом определяется по формуле:The vibrational angle of inclination of the head with the tool is determined by the formula:
где d - диаметр винтовой поверхности, мм;where d is the diameter of the helical surface, mm;
Dи - диаметр режущего инструмента фрезы, мм;D and - the diameter of the cutting tool of the mill, mm;
h - расстояние между вершиной и впадиной обрабатываемой винтовой поверхности, мм.h is the distance between the top and bottom of the machined helical surface, mm
Таким образом, при обкате инструментом поверхности винта образуется эксцентричная винтовая поверхность с высотой профиля h, определяемой расстоянием между наиболее удаленной и наиболее приближенной по отношению к оси заготовки точками режущей кромки инструмента, а формирование винтовой поверхности заготовки осуществляется фрезерованием цилиндрической фрезой.Thus, when a tool rolls around the surface of a screw, an eccentric helical surface is formed with a profile height h determined by the distance between the points of the tool cutting edge that are farthest and closest to the workpiece axis, and the helical workpiece surface is formed by milling with a cylindrical mill.
Предлагаемое устройство предназначено для обработки винтов с круглой винтовой поверхностью с большим шагом и малым расстоянием между вершиной и впадиной винтовых насосов. Для образования винтовой поверхности режущему инструменту сообщают прямолинейное движение осевой подачи вдоль оси винта в направлении захода витка, причем величину подачи выбирают равной шагу винта за один оборот заготовки.The proposed device is designed to handle screws with a round screw surface with a large pitch and a small distance between the top and bottom of the screw pumps. For the formation of a helical surface, the cutting tool is informed of the linear motion of the axial feed along the screw axis in the direction of turn of the turn, the feed rate being chosen equal to the pitch of the screw per revolution of the workpiece.
Предлагаемое устройство позволяет в полной мере использовать преимущества многолезвийной обработки при нарезании рабочих поверхностей винтов винтовых насосов. Реализуется принцип разделения снимаемого припуска на зуб инструмента и облегчается деление стружки. Способ обеспечивает регулирование угла наклона режущей кромки инструмента относительно обрабатываемой поверхности.The proposed device allows you to fully use the advantages of multi-blade processing when cutting the working surfaces of the screws of screw pumps. The principle of separation of the removed allowance into the tooth of the tool is realized and chip division is facilitated. The method provides adjustment of the angle of inclination of the cutting edge of the tool relative to the work surface.
Достоинством предлагаемого устройства для обработки винтов винтовых насосов является высокая производительность обработки, которая связана с высокой стойкостью многозубого инструмента и возможностью достижения высоких скоростей резания.The advantage of the proposed device for processing screw pump screws is its high processing capacity, which is associated with the high resistance of a multi-tooth tool and the ability to achieve high cutting speeds.
Пример. Обрабатывался винт левый Н41.1016.01.001 винтового насоса ЭВН5-25-1500, который имел следующие размеры: общая длина - 1282 мм, длина винтовой части - 1208 мм, диаметр d поперечного сечения винта - ⌀27-0,05 мм, наружный диаметр заготовки D=30,3 мм, высота профиля h=1,65 мм, шаг t=28±0,01 мм; винтовая поверхность однозаходная, левого направления; материал - сталь 18ХГТ ГОСТ 4543-74, твердость НВ 207-228, масса 5,8 кг. Обработка производилась на модернизированном токарном станке мод. 16К20 при помощи колебательной головки, обеспечивающей регулирование угла наклона инструментального шпинделя относительно оси обката. Инструмент - фреза концевая ГОСТ 17026-71, наружный диаметр - 25 мм, число зубьев z=4, материал - сталь быстрорежущая Р6М5 ГОСТ 19265-73, угол наклона осциллирующей оси ускорительной головки - 15°18'.Example. The left screw H41.1016.01.001 of the screw pump EVN5-25-1500 was processed, which had the following dimensions: total length - 1282 mm, length of the screw part - 1208 mm, diameter d of the screw cross-section - ⌀27 -0.05 mm, outer diameter blanks D = 30.3 mm, profile height h = 1.65 mm, pitch t = 28 ± 0.01 mm; single-helical screw surface, left direction; material - steel 18HGT GOST 4543-74, hardness HB 207-228, weight 5.8 kg. Processing was carried out on a modernized lathe mod. 16K20 with the help of an oscillating head, providing adjustment of the angle of inclination of the tool spindle relative to the axis of rolling. Tool - end mill GOST 17026-71, outer diameter - 25 mm, number of teeth z = 4, material - high-speed steel Р6М5 GOST 19265-73, tilt angle of the oscillating axis of the accelerator head - 15 ° 18 '.
Частота вращения инструментального шпинделя nи=250 об/мин, осциллирующая подача инструмента Sи=2,16 об/мин, круговая подача заготовки Sз=2 об/мин, подача инструмента вдоль оси заготовки на оборот детали So=28 мм/об. Основное время обработки винта составило To=20,3 мин (против по базовому варианту при нарезании винта резцовой головкой на токарном станке модели 16К20). Полученное снижение основного времени составило ΔTo=18,4 мин.The frequency of rotation of the tool spindle n i = 250 rpm, the oscillating feed of the tool S u = 2.16 rpm, the circular feed of the workpiece S s = 2 rpm, the tool feed along the axis of the workpiece per part revolution S o = 28 mm / about. The main processing time of the screw was T o = 20.3 min (against according to the basic version when cutting the screw with a cutter head on a lathe model 16K20). The resulting decrease in the main time was ΔT o = 18.4 min.
При обработке были отмечены благоприятные условия резания, минимальный износ режущей части инструмента, удобство управления процессом обработки.During processing, favorable cutting conditions, minimal wear of the cutting part of the tool, ease of control of the processing process were noted.
Благодаря применению предлагаемого устройства улучшилось качество обработанной поверхности за счет более равномерного распределения снимаемого припуска на зуб фрезы и сохранения размерной точности режущей части инструмента вследствие его высокой стойкости. Предлагаемое устройство позволяет интенсифицировать режимы резания и достигать высокой точности. Устройство легко вписывается в автоматический цикл обработки.Thanks to the use of the proposed device, the quality of the machined surface is improved due to a more even distribution of the removed allowance on the cutter tooth and the dimensional accuracy of the cutting part of the tool is maintained due to its high durability. The proposed device allows to intensify the cutting conditions and to achieve high accuracy. The device fits easily into the automatic processing cycle.
Источники информацииInformation sources
1. Винтовые насосы. Д.Ф.Балденко, М.Г.Бидман, В.Л.Калишевский и др. - М.: Машиностроение, 1982. - С.122-123, рис.73.1. Screw pumps. D.F. Baldenko, M.G. Bidman, V.L. Kalishevsky, etc. - M .: Mashinostroenie, 1982. - S.122-123, Fig. 73.
2. Патент РФ 2209129, МПК7 B23C 3/00, B23G 1/32. Способ обработки винтов геротоных винтовых насосов. Клевцов И.П., Брусов С.И., Тарапанов А.С., Харламов Г.А. Заявка 2001135579/02; 21.12.2001; 27.07.2003. Бюл. №21 - прототип.2. RF patent 2209129, IPC 7 B23C 3/00, B23G 1/32. A method of processing screws geroton screw pumps. Klevtsov I.P., Brusov S.I., Tarapanov A.S., Kharlamov G.A. Application 2001135579/02; 12/21/2001; 07/27/2003. Bull. No. 21 is a prototype.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2006105161/02A RU2306201C1 (en) | 2006-02-20 | 2006-02-20 | Screw milling apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2006105161/02A RU2306201C1 (en) | 2006-02-20 | 2006-02-20 | Screw milling apparatus |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2306201C1 true RU2306201C1 (en) | 2007-09-20 |
Family
ID=38695150
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2006105161/02A RU2306201C1 (en) | 2006-02-20 | 2006-02-20 | Screw milling apparatus |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2306201C1 (en) |
-
2006
- 2006-02-20 RU RU2006105161/02A patent/RU2306201C1/en not_active IP Right Cessation
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP1125666B1 (en) | Machining device and machining method | |
CN101184591A (en) | Cutting machine to cut rolls or logs of web material and relative method | |
CN1211206A (en) | High precision cutting tools | |
US8186251B2 (en) | Device for machining rotationally symmetrical surfaces of a workpiece | |
US20060140734A1 (en) | Milling method used for producing structural components | |
US3613222A (en) | Method for making a lightweight optical mirror | |
CN1600482A (en) | Method and machine for grinding tooth side of rotary gear | |
RU2306202C1 (en) | Screw milling method | |
RU2306201C1 (en) | Screw milling apparatus | |
CN104661780A (en) | Tool for machining workpieces | |
JPH01306124A (en) | Device and tool for manufacturing all known screw by one process | |
JPH0565287B2 (en) | ||
US3303522A (en) | Vibrating tapping machine | |
BRPI0614698A2 (en) | threading process and device, particularly for drills or the like | |
RU2306200C1 (en) | Apparatus for milling screws with circular screw surface | |
RU2306199C1 (en) | Method for milling screws with circular screw surface | |
US2749808A (en) | Thread chasing | |
RU2387522C1 (en) | Facility for milling set-up of screws | |
US3417510A (en) | Method and means for crowning teeth | |
US8100156B2 (en) | Cylindrical cutter with helical cutting line | |
RU2381877C1 (en) | Method to process set of screws | |
RU2209129C1 (en) | Method for working screws of gerator screw pumps | |
WO2019115025A1 (en) | Threading insert having variable edge roundness | |
CN1162252C (en) | Other axle helicoidal surface grinding method and edge-grinding machine for cutting edge of twist drill | |
US3595130A (en) | Gear making |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20080221 |