RU2306203C1 - Method for planetary working with use of needle milling cutter - Google Patents

Method for planetary working with use of needle milling cutter Download PDF

Info

Publication number
RU2306203C1
RU2306203C1 RU2006112315/02A RU2006112315A RU2306203C1 RU 2306203 C1 RU2306203 C1 RU 2306203C1 RU 2006112315/02 A RU2006112315/02 A RU 2006112315/02A RU 2006112315 A RU2006112315 A RU 2006112315A RU 2306203 C1 RU2306203 C1 RU 2306203C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
needle
disk
needle milling
cutters
milling cutter
Prior art date
Application number
RU2006112315/02A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Юрий Сергеевич Степанов (RU)
Юрий Сергеевич Степанов
Андрей Викторович Киричек (RU)
Андрей Викторович Киричек
Александр Сергеевич Тарапанов (RU)
Александр Сергеевич Тарапанов
Геннадий Андреевич Харламов (RU)
Геннадий Андреевич Харламов
нский Сергей Владимирович Пол (RU)
Сергей Владимирович Полянский
Борис Иванович Афанасьев (RU)
Борис Иванович Афанасьев
Дмитрий Сергеевич Фомин (RU)
Дмитрий Сергеевич Фомин
Константин Федорович Селеменев (RU)
Константин Федорович Селеменев
Original Assignee
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Орловский государственный технический университет" (ОрелГТУ)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Орловский государственный технический университет" (ОрелГТУ) filed Critical Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Орловский государственный технический университет" (ОрелГТУ)
Priority to RU2006112315/02A priority Critical patent/RU2306203C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2306203C1 publication Critical patent/RU2306203C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: manufacturing processes in machine engineering, working large planar surfaces.
SUBSTANCE: method comprises steps of imparting blank cross and longitudinal feed motions and imparting rotation to tool. In order to enlarge manufacturing possibilities, to enhance working efficiency due to combining finish and rough working processes, to improve roughness of worked surface and to increase useful life period of needle milling cutters, to simplify their mounting-dismounting along periphery of drive disc in diametrically opposite places, at least four needle milling cutter with individual drives are used. Speed of longitudinal motion feed of blank is determined according to given formula depending upon diameter of needle milling cutter, their number and revolution number of drive disc.
EFFECT: enlarged manufacturing possibilities, enhanced efficiency of method, improved roughness of worked surface, increased useful life period of needle milling cutters, their simplified mounting-dismounting operations.
2 dwg

Description

Изобретение относится к технологии машиностроения, а именно к механической обработке больших плоскостей с целью удаления с поверхности металлов шлака, продуктов коррозии, прокатной окалины, заусенцев, резания металлов иглофрезерованием, и предназначено для механизации снятия заусенцев, скругления кромок и обработки плоскостей на фрезерных, многопозиционных и многооперационных станках.The invention relates to mechanical engineering technology, namely to the machining of large planes in order to remove slag from the surface of metals, corrosion products, mill scale, burrs, metal cutting by needle milling, and is intended to mechanize deburring, rounding edges and processing planes on milling, multi-position and multioperational machines.

Известен способ очистки поверхностей от продуктов коррозии, окалины и т. д. и устройство для его реализации, содержащее приводной диск с поочередно размещенными по его окружности пучками ворса и установленными в сквозных отверстиях диска абразивными цилиндрами [1].A known method of cleaning surfaces from corrosion products, scale, etc., and a device for its implementation, comprising a drive disk with tufts of pile alternately arranged around its circumference and installed in through holes of the disk with abrasive cylinders [1].

Недостатками известного способа и устройства является невозможность интесифицировать процесс обработки и съема металла ввиду того, что абразивные цилиндры вращаются только за счет сил трения, кроме того, по мере износа абразива цилиндры будут с меньшим усилием прижиматься к обрабатываемой поверхности из-за свойств прижимных пружин, причем способ и устройство не позволяют полностью использовать режущие свойства абразива, который требует очень большой скорости вращения (порядка нескольких тысяч оборотов при таких малых диаметрах цилиндров) диска, что трудно осуществить по динамическим соображениям, тем самым будет снижаться производительность и качество обработки. Кроме того, при увеличении силы прижима устройства к обрабатываемой поверхности пучки ворса будут максимально прогибаться, не осуществляя резание металла.The disadvantages of the known method and device is the inability to intensify the process of processing and removal of metal due to the fact that the abrasive cylinders rotate only due to friction forces, in addition, as the abrasive wears, the cylinders will be pressed against the work surface with less force due to the properties of the clamping springs, the method and device do not allow the full use of the cutting properties of the abrasive, which requires a very high rotation speed (of the order of several thousand revolutions with such small diameters wood) disc, which is difficult to implement on dynamic considerations thus will decrease the performance and quality of processing. In addition, with an increase in the clamping force of the device to the surface to be treated, the tufts of the pile will bend as much as possible without cutting the metal.

Задача изобретения - расширение технологических возможностей по интенсификации процесса иглофрезерования, возможность съема припуска металла, оставленного под черновое и чистовое иглофрезерование с целью улучшения шероховатости обрабатываемой поверхности, а также увеличение производительности обработки и долговечности инструмента, упрощение его монтажа и демонтажа.The objective of the invention is the expansion of technological capabilities to intensify the process of needle milling, the ability to remove the allowance of metal left under the rough and finish needle milling in order to improve the roughness of the machined surface, as well as increase productivity and durability of the tool, simplifying its installation and dismantling.

Поставленная задача решается с помощью предлагаемого способа планетарной иглофрезерной обработки плоских поверхностей, при котором заготовке сообщают продольную и поперечную подачу, а инструменту, содержащему приводной диск, - вращательное движение, причем по периферии приводного диска в диаметрально противоположных местах равномерно установлены иглофрезы с индивидуальными приводами в количестве не менее четырех, при этом скорость продольной подачи заготовки определяется по формуле:The problem is solved using the proposed method of planetary needle-milling processing of flat surfaces, in which the workpiece is informed of a longitudinal and transverse feed, and a tool containing a drive disk is rotated, moreover, along the periphery of the drive disk in diametrically opposite places, there are evenly installed needle cutters with individual drives in quantity at least four, while the longitudinal feed rate of the workpiece is determined by the formula:

Sпр=d·z·VД/π·D,S CR = d · z · V D / π · D,

где Sпр - скорость продольной подачи заготовки, мм/мин;where S CR - the speed of the longitudinal feed of the workpiece, mm / min;

d - наружный диаметр иглофрезы, мм;d is the outer diameter of the needle, mm;

z - количество иглофрез на диске, одновременно работающих, шт.;z - the number of needle cutters on the disk, simultaneously working, pcs .;

Vд - скорость вращения диска с иглофрезами, мм/мин;V d - the speed of rotation of the disk with needle cutters, mm / min;

D - диаметр диска, на котором расположены иглофрезы, мм.D is the diameter of the disk on which the needle cutters are located, mm.

Сущность способа поясняется чертежами.The essence of the method is illustrated by drawings.

На фиг.1 изображена схема планетарной иглофрезерной обработки плоской поверхности по предлагаемому способу, вид сбоку; на фиг.2 - схема обработки, вид сверху на фиг.1.Figure 1 shows a diagram of a planetary needle-milling processing of a flat surface according to the proposed method, side view; figure 2 is a processing diagram, a top view of figure 1.

Предлагаемый способ предназначен для иглофрезерной обработки плоских поверхностей большой протяженности на фрезерных, многопозиционных и многооперационных станках. Заготовке сообщают продольную подачу Sпр и поперечную подачу Sпоп на двойной ход стола, а инструменту - вращательное движение Vд и иглофрезам - Vи.The proposed method is intended for acupuncture processing of flat surfaces of great length on milling, multi-position and multi-operation machines. The workpiece is informed of the longitudinal feed S pr and the lateral feed S pop to the double stroke of the table, and the tool - the rotational movement V d and the needles - V and .

Так как инструмент содержит приводной диск 1 с коническим хвостовиком 2 для крепления диска в шпинделе станка (не показан), вращающийся со скоростью круговой подачи Vд, на котором по периферии в диаметрально противоположных местах равномерно по окружности диаметром D установлены иглофрезы 3 с индивидуальными приводами 4 в количестве не менее четырех, то каждый режущий проволочный пучок иглофрезы 3 совершает сложное планетарное движение. Угол между соседними иглофрезами обозначим α.Since the tool contains a drive disk 1 with a tapered shank 2 for mounting the disk in the machine spindle (not shown), rotating with a circular feed speed V d , on which, along the periphery in diametrically opposite places, needle cutters 3 with individual drives 4 are installed uniformly around the circumference with diameter D in an amount of at least four, then each cutting wire bundle of the needle cutter 3 makes a complex planetary movement. The angle between adjacent needle cutters is denoted by α.

Скорость круговой подачи Vд диска и продольная подача Sпр заготовки взаимосвязаны следующим условием: при повороте диска 1 с иглофрезами 3 на угол α заготовка должна переместиться на расстояние Si, не более диаметра иглофрез d (на фиг.2 показано тонкой линией), т.е. за один оборот диска заготовка перемещается на расстояние d·z, мм, поэтомуThe circular feed speed V d of the disk and the longitudinal feed S pr of the workpiece are interconnected by the following condition: when the disk 1 with the needle cutters 3 is turned through an angle α, the workpiece must move a distance S i , no more than the needle cutter diameter d (shown in Fig. 2 by a thin line), t .e. for one revolution of the disk, the workpiece moves a distance d · z, mm, therefore

Sпр=d·z, мм/об., или Sпр=d·z·nд, мм/об.;S ol = d · z, mm / rev., Or S ol = d · z · n d , mm / rev .;

где Sпр - скорость продольной подачи заготовки, мм/мин;where S CR - the speed of the longitudinal feed of the workpiece, mm / min;

d - наружный диаметр иглофрезы, мм;d is the outer diameter of the needle, mm;

z - количество иглофрез на диске, одновременно работающих, шт.;z - the number of needle cutters on the disk, simultaneously working, pcs .;

nд - частота вращения диска с иглофрезами, которая определяется по формуле:n d - the frequency of rotation of the disk with needle cutters, which is determined by the formula:

nд=Vд/π·D, мин-1,n d = V d / π · D, min -1 ,

где Vд - скорость вращения диска с иглофрезами, мм/мин;where V d - the speed of rotation of the disk with needle cutters, mm / min;

D - диаметр диска, на котором расположены иглофрезы, мм.D is the diameter of the disk on which the needle cutters are located, mm.

Подставив значение частоты вращения диска в первое выражение, получим формулу скорости продольной подачи заготовки:Substituting the value of the disk rotation frequency in the first expression, we obtain the formula for the longitudinal feed rate of the workpiece:

Sпр=d·z·Vд/π·D.S CR = d · z · V d / π · D.

Перед началом работы проводят правку рабочей поверхности проволочного ворса. В качестве ворса применяют стальную пружинную проволоку диаметром 0,5...1,0 мм из стали 65Г. Правят рабочую поверхность пучков проволочного ворса всех фрез путем их шлифования в собранном виде.Before starting work, the working surface of the wire pile is edited. As a pile, a steel spring wire with a diameter of 0.5 ... 1.0 mm from 65G steel is used. The working surface of the bundles of wire pile of all mills is corrected by grinding them in assembled form.

В процессе обработки поверхности продольно перемещающейся заготовки инструмент прижимается к ней с натягом Н.In the process of processing the surface of a longitudinally moving workpiece, the tool is pressed against it with interference N.

Для осуществления обработки необходимо, чтобы твердость и предел прочности при растяжении материала проволочных элементов ворса иглофрез были выше этих параметров материала обрабатываемой заготовки в 1,5...2 раза, соотношение l/i, где l - консольный вылет проволочных элементов ворса из корпуса иглофрез; i - наименьший радиус инерции поперечного сечения проволочных элементов, находилось в пределах 50...100, а коэффициент Кп плотности проволочного ворса - в пределах 0,7...0,9; при этом натяг должен составлять Н=0,7...1,5 мм. Окружная скорость Vи обработки 2...5 м/с.To carry out the processing, it is necessary that the hardness and tensile strength of the material of the wire elements of the pile needle bead are 1.5 ... 2 times higher than these parameters of the material of the workpiece, the ratio l / i, where l is the cantilever departure of the wire elements of the pile from the needle body ; i is the smallest radius of inertia of the cross section of the wire elements, was in the range of 50 ... 100, and the coefficient K p of the density of the wire pile was in the range of 0.7 ... 0.9; while the tightness should be H = 0.7 ... 1.5 mm. The peripheral speed V and processing 2 ... 5 m / s.

Испытания инструмента при обработке заготовок из горячекатанной полосы из стали 20 по предлагаемому способу показали, что инструмент срезает с обрабатываемой поверхности окалину вместе с упрочненным слоем, при этом в процессе иглофрезерования обработанная поверхность не упрочняется, усилие прижатия устройства к обрабатываемой поверхности заготовки составляет 200...600 Н на 10 мм ширины рабочей поверхности устройства, а тангенциальная составляющая силы резания равна 150...550 Н. При диаметре иглофрезы d=100 мм и диаметре диска D=1000 мм время обработки по предлагаемому способу инструментом из четырех иглофрез в 1,4 раза меньше времени обработки одной иглофрезой при одинаковых режимах резания.Tests of the tool during the processing of billets from a hot-rolled strip of steel 20 according to the proposed method showed that the tool cuts off the scale from the surface to be treated together with the hardened layer, while in the process of needle-milling the treated surface is not hardened, the pressure of the device against the workpiece surface is 200 ... 600 N per 10 mm of the width of the working surface of the device, and the tangential component of the cutting force is 150 ... 550 N. With the diameter of the needle cutter d = 100 mm and the diameter of the disk D = 1000 mm, the processing time ki of the present method a tool of four iglofrez 1.4 times less time processing audio iglofrezoy under identical cutting conditions.

Выбор соответствующего давления зависит от физико-механических свойств материала проволочного ворса, от жесткости и плотности последнего, а также от натяга Н [2].The choice of the appropriate pressure depends on the physicomechanical properties of the material of the wire pile, on the rigidity and density of the latter, as well as on the interference fit [2].

При обработке металлов предлагаемым способом твердость обработанной поверхности не повышается. Благодаря многоинструментальной наладке улучшается качество обработки, шероховатость обрабатываемой поверхности, а также увеличивается производительность обработки и долговечность инструмента, расширяются технологические возможности по интенсификации процесса иглофрезерования, возможность съема припуска металла, оставленного под черновое и чистовое иглофрезерование с целью улучшения шероховатости обрабатываемой поверхности.When processing metals by the proposed method, the hardness of the treated surface does not increase. Thanks to multi-tool adjustment, the quality of processing improves, the roughness of the surface being machined, as well as the processing productivity and durability of the tool are increased, technological capabilities for intensifying the needle-milling process, the ability to remove metal allowance left under rough and fine needle-milling in order to improve the roughness of the processed surface are expanded.

Источники информацииInformation sources

1. А.с. СССР 1493248, МКИ A46B 7/08 // B24B 45/00. Устройство для обработки поверхностей. Перепичка Е.В. и Скалько Н.С. Заявка №3984461/31-12, заяв. 04.12.85, опуб. 15.07.89. Бюл. №26 - прототип.1. A.S. USSR 1493248, MKI A46B 7/08 // B24B 45/00. Device for surface treatment. Perepichka E.V. and Skalko N.S. Application No. 3984461 / 31-12, application. 12/04/85, publ. 07/15/89. Bull. No. 26 is a prototype.

2. Гавриленко И.Г. Способ совмещение предварительной и окончательной иглофрезеной зачистки цилиндрических деталей // Автоматизация и современные технологии. - 1992. - №9. - С.27-30.2. Gavrilenko I.G. A method of combining preliminary and final needle-milling stripping of cylindrical parts // Automation and modern technology. - 1992. - No. 9. - S.27-30.

Claims (1)

Способ иглофрезерной обработки плоских поверхностей, при котором заготовке сообщают продольную и поперечную подачу, а инструменту, содержащему приводной диск, - вращательное движение, отличающийся тем, что по периферии приводного диска в диаметрально противоположных местах равномерно установлены иглофрезы с индивидуальными приводами в количестве не менее четырех, при этом скорость продольной подачи заготовки определяют по формулеA method of needle-milling processing of flat surfaces, in which the workpiece is informed of a longitudinal and transverse feed, and the tool containing the drive disk is rotated, characterized in that at least four needle-cutters with individual drives are uniformly installed on the periphery of the drive disk in diametrically opposite places, the speed of the longitudinal feed of the workpiece is determined by the formula Sпр=d·z·Vд/π·D,S CR = d · z · V d / π · D, где Sпр - скорость продольной подачи заготовки, мм/мин;where S CR - the speed of the longitudinal feed of the workpiece, mm / min; d - наружный диаметр иглофрезы, мм;d is the outer diameter of the needle, mm; z - количество иглофрез на диске, одновременно работающих, шт;z - the number of needle cutters on the disk, simultaneously working, pcs; Vд - скорость вращения диска с иглофрезами, мм/мин;V d - the speed of rotation of the disk with needle cutters, mm / min; D - диаметр диска, на котором расположены иглофрезы, мм.D is the diameter of the disk on which the needle cutters are located, mm.
RU2006112315/02A 2006-04-13 2006-04-13 Method for planetary working with use of needle milling cutter RU2306203C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2006112315/02A RU2306203C1 (en) 2006-04-13 2006-04-13 Method for planetary working with use of needle milling cutter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2006112315/02A RU2306203C1 (en) 2006-04-13 2006-04-13 Method for planetary working with use of needle milling cutter

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2306203C1 true RU2306203C1 (en) 2007-09-20

Family

ID=38695152

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2006112315/02A RU2306203C1 (en) 2006-04-13 2006-04-13 Method for planetary working with use of needle milling cutter

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2306203C1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103084633A (en) * 2013-01-15 2013-05-08 北京理工大学 Design method of planet combined milling system
CN103406579A (en) * 2013-03-18 2013-11-27 郑志明 Multi-cutter-body combined milling head
CN103769677A (en) * 2014-01-16 2014-05-07 北京理工大学 Differential stepless speed-regulation multimode hobbing machine tool

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103084633A (en) * 2013-01-15 2013-05-08 北京理工大学 Design method of planet combined milling system
CN103084633B (en) * 2013-01-15 2015-09-30 北京理工大学 A kind of method for designing of planet compound milling system
CN103406579A (en) * 2013-03-18 2013-11-27 郑志明 Multi-cutter-body combined milling head
CN103406579B (en) * 2013-03-18 2016-06-29 郑志明 Multitool bluk recombination milling head
CN103769677A (en) * 2014-01-16 2014-05-07 北京理工大学 Differential stepless speed-regulation multimode hobbing machine tool
CN103769677B (en) * 2014-01-16 2015-11-25 北京理工大学 Differential stepless speed regulation multi-mode rolling cut lathe

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2306203C1 (en) Method for planetary working with use of needle milling cutter
JP6723623B1 (en) Cutting method
RU2306204C1 (en) Tool for planetary working by means of needle milling cutter
RU2294819C1 (en) Flat surfaces pulse milling method with use of needle milling cutter
RU2236932C1 (en) Method of smooth interrupted milling
RU2252123C1 (en) Combination method for plain needle grinding
RU2291764C1 (en) Combined tool for working openings by needle milling cutter at strengthening surface of openings
RU2252133C1 (en) Combination type needle grinding tool
RU2233737C1 (en) Method for combination needle-abrasive-diamond working
RU2303509C1 (en) Flat surface working method with use of needle milling cutter and grinding wheel
RU2238667C1 (en) Surface machining apparatus
RU2303518C1 (en) Combined needle milling cutter and diamond-abrasive grinding tool
RU2239538C1 (en) Combination type needle-grinding method
RU2203172C2 (en) Method for combination abrasive treatment by means of lengthwise-intermittent grinding discs
RU2230651C1 (en) Combination type method for needle-abrasive working
RU2234228C1 (en) Needle cutting method
RU2367560C1 (en) Device for pulse needle-milling of planes
RU2312753C1 (en) Surface strengthening method with use of needle milling cutter
RU2237571C1 (en) Combined needle-abrasive tool
RU2409438C2 (en) Needle tool to roll thin-wall hollow articles
RU2291761C1 (en) Combined milling method by means of needle milling cutter at strengthening openings
RU2428282C1 (en) Oscillating needle hobbing of planes
RU2306216C1 (en) Strengthening method
RU2367559C1 (en) Method of pulsed needle milling of surfaces
RU2363564C1 (en) Combined method for needle milling with strengthening of screws with semi-open surface

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20080414