RU2429950C2 - Procedure for milling screw grooves with alternative twist and radius of profile - Google Patents

Procedure for milling screw grooves with alternative twist and radius of profile Download PDF

Info

Publication number
RU2429950C2
RU2429950C2 RU2009144819/02A RU2009144819A RU2429950C2 RU 2429950 C2 RU2429950 C2 RU 2429950C2 RU 2009144819/02 A RU2009144819/02 A RU 2009144819/02A RU 2009144819 A RU2009144819 A RU 2009144819A RU 2429950 C2 RU2429950 C2 RU 2429950C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
rotation
workpiece
uniform
profile
radius
Prior art date
Application number
RU2009144819/02A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2009144819A (en
Inventor
Юрий Александрович Ведерников (RU)
Юрий Александрович Ведерников
Рустем Мухаметович Хусаинов (RU)
Рустем Мухаметович Хусаинов
Галия Камиловна Давлетшина (RU)
Галия Камиловна Давлетшина
Original Assignee
ГОУ ВПО "Камская государственная инженерно-экономическая академия" (ИНЭКА)
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 ГОУ ВПО "Камская государственная инженерно-экономическая академия" (ИНЭКА) filed Critical ГОУ ВПО "Камская государственная инженерно-экономическая академия" (ИНЭКА)
Priority to RU2009144819/02A priority Critical patent/RU2429950C2/en
Publication of RU2009144819A publication Critical patent/RU2009144819A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2429950C2 publication Critical patent/RU2429950C2/en

Links

Images

Abstract

FIELD: machine building.
SUBSTANCE: table with blank is turned at angle of screw groove ascent. The blank is imparted with uniform progressive motion along its axis together with the machine table and with rotating motion corresponding to progressive transfer of the table. Complex rotating motion of the blank is obtained by summing uniform and alternate motions by specified law of rotation. Also, angle of table turn corresponds to the biggest twist of a screw groove, while gradually increasing radius of profile of the screw groove is produced by progressive transfer of a conic cutter along its axis.
EFFECT: expanded process functionality.
3 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к области обработки металлов резанием и может применяться при фрезеровании винтовых канавок с переменным шагом и радиусом профиля канавки на широкоуниверсальных фрезерных станках.The invention relates to the field of metal processing by cutting and can be used when milling helical grooves with a variable pitch and radius profile of the grooves on universal milling machines.

Известен способ обработки винтовых поверхностей переменного шага на фрезерных станках, при котором используется устройство [1], содержащее шпиндель изделия, механизм изменения шага винтовой поверхности, включающий задающий элемент, узел передачи движения с переменной скоростью в виде карданной передачи и гитару сменных зубчатых колес, расположенную между узлом передачи движения и шпинделем изделия.A known method of processing helical surfaces of variable pitch on milling machines, which uses a device [1] containing the spindle of the product, a mechanism for changing the pitch of the helical surface, including a master element, a variable speed motion transmission unit in the form of a cardan gear and a removable gear guitar located between the motion transmission unit and the product spindle.

Недостатками известного способа является недостаточное качество обработки вследствие низкой жесткости кинематической цепи от ходового винта стола до шпинделя изделия, сложность наладки на заданный закон изменения шага винтовой поверхности и невозможность обработки винтовых поверхностей с переменным радиусом профиля.The disadvantages of this method are the insufficient processing quality due to the low rigidity of the kinematic chain from the table lead screw to the product spindle, the difficulty of adjusting to the given law of changing the pitch of the screw surface and the inability to process screw surfaces with a variable profile radius.

Заявляемое изобретение направлено на достижение технического результата, который заключается в обеспечении возможности фрезерования винтовых канавок с любым законом изменения шага и с увеличивающимся радиусом профиля.The claimed invention is aimed at achieving a technical result, which consists in providing the possibility of milling helical grooves with any law of step change and with an increasing radius of the profile.

Заявляемый способ фрезерования винтовых канавок с переменным шагом и радиусом профиля заключается в том, что стол широкоуниверсального фрезерного станка с заготовкой предварительно поворачивают на угол подъема винтовой линии заготовки, соответствующий наибольшему шагу; затем фрезе сообщают вращение, столу с заготовкой сообщают равномерное поступательное перемещение вдоль оси заготовки. Заготовке сообщают согласованное с перемещением стола сложное движение, являющееся суммой равномерного вращения и переменного вращения, поступающего от привода стола через гитару настройки скорости вращения кулачка; кулачок, задающий закон изменения шага; зубчато-реечную передачу; гидроусилитель; гитару коррекции приращения шага. Суммирование равномерного и переменного вращения производят с помощью механизма дифференциала. С целью постепенного увеличения радиуса профиля винтовой канавки применяют коническую фрезу, которая вместе с ползуном станка совершает движение осевой подачи.The inventive method of milling helical grooves with a variable pitch and radius of the profile is that the table of the universal milling machine with the workpiece is pre-rotated by the angle of the helix of the workpiece corresponding to the largest step; then rotation is reported to the milling cutter, a uniform translational movement along the axis of the workpiece is reported to the table with the workpiece. The workpiece is informed by a complex movement coordinated with the movement of the table, which is the sum of the uniform rotation and variable rotation coming from the table drive through the cam speed adjustment guitar; cam defining the law of change of step; rack and pinion transmission; power steering; pitch increment correction guitar. The summation of the uniform and variable rotation is carried out using the differential mechanism. In order to gradually increase the radius of the profile of the helical groove, a conical cutter is used, which, together with the slider of the machine, makes an axial feed movement.

На фиг.1 показана схема фрезерования винтовой канавки, вид сверху; на фиг.2 показана кинематическая схема вращения заготовки.Figure 1 shows a diagram of the milling of a helical groove, top view; figure 2 shows the kinematic diagram of the rotation of the workpiece.

Способ может применяться на широкоуниверсальных фрезерных станках, оснащенных продольным столом на поворотной плите и ползуном для осевой подачи фрезы.The method can be applied on universal milling machines equipped with a longitudinal table on a rotary plate and a slider for axial feed of the cutter.

Для осуществления способа необходим стол 1, установленный на поворотной плите 2. Стол должен перемещаться от привода 3 станка. Заготовка 4 устанавливается с помощью делительной головки 5. На механизм делительной головки вращение передается от вала 6 привода стола по двум кинематическим цепям. Первая цепь обеспечивает равномерное вращение заготовки 4 и включает гитару сменных зубчатых колес 7. Вторая цепь обеспечивает переменное вращение заготовки и включает гитару сменных зубчатых колес 8, кулачок 9 с толкателем 10, зубчатую рейку 11, закрепленную на толкателе 10, зубчатое колесо 12, гидроусилитель 13, гитару сменных зубчатых колес 14. Суммирование вращений от двух кинематических цепей осуществляется механизмом дифференциала 15, который включает ведущее колесо 16, водило 17 и ведомое колесо 18. Для осуществления способа также применяется коническая фреза 19, которая устанавливается на оправке 20. Оправка 20 устанавливается в шпинделе ползуна 21 и поддерживается серьгой 22.To implement the method requires a table 1 mounted on a turntable 2. The table must be moved from the drive 3 of the machine. The workpiece 4 is set using a dividing head 5. On the mechanism of the dividing head, rotation is transmitted from the table drive shaft 6 via two kinematic chains. The first chain provides a uniform rotation of the workpiece 4 and includes a removable gears guitar 7. The second chain provides a variable rotation of the workpiece and includes a replaceable gears guitar 8, a cam 9 with a pusher 10, a gear rack 11 mounted on the pusher 10, a gear wheel 12, a power steering 13 , the guitar of the interchangeable gears 14. The summation of the rotations from the two kinematic chains is carried out by the differential mechanism 15, which includes a drive wheel 16, a carrier 17 and a driven wheel 18. To implement the method conical cutter 19, which is mounted on the mandrel 20. The mandrel 20 is set in the spindle 21 and the slider 22 is supported earring.

Заготовка 4 устанавливается на столе 1 фрезерного станка с помощью делительной головки 5. Стол 1 поворачивается с помощью поворотной плиты 2 на угол подъема винтовой канавки, соответствующий наибольшему шагу:The workpiece 4 is installed on the table 1 of the milling machine using a dividing head 5. Table 1 is rotated using the rotary plate 2 at the angle of elevation of the helical groove corresponding to the largest step:

Figure 00000001
Figure 00000001

где tmax - наибольший шаг винтовой канавки,where t max - the largest step of the helical groove,

D - диаметр заготовки.D is the diameter of the workpiece.

Коническая фреза 19 получает вращение с частотой nфр.The conical cutter 19 receives rotation with a frequency of n fr .

Стол 1 с заготовкой 4 совершает равномерное поступательное перемещение вдоль оси заготовки со скоростью Sзаг от привода 3 станка. От вала 6 привода станка вращение передается на гитару сменных зубчатых колес 7 с передаточным отношением iнач, которое настраивается на значение начального шага винтовой канавки по следующему соотношению:Table 1 with the workpiece 4 performs a uniform translational movement along the axis of the workpiece with a speed S zag from the drive 3 of the machine. From the shaft 6 of the machine drive, the rotation is transmitted to the guitar of the removable gears 7 with a gear ratio i beg , which is adjusted to the value of the initial pitch of the helical groove in the following ratio:

t0 мм перемещения стола с заготовкой → 1 оборот заготовки.t 0 mm displacement of the table with the workpiece → 1 turn of the workpiece.

Таким образом, обеспечивается равномерное вращение заготовки n0.Thus, uniform rotation of the workpiece n 0 is ensured.

Для обеспечения нарезания винтовой канавки с переменным шагом на равномерное вращение заготовки накладывается переменное вращение, обеспечивающее увеличение шага Δti винтовой канавки по сравнению с начальным значением t0:To ensure the cutting of a helical groove with a variable pitch, uniform rotation is superimposed on the uniform rotation of the workpiece, providing an increase in the pitch Δt i of the helical groove compared to the initial value t 0 :

Figure 00000002
Figure 00000002

где ti - текущее значение шага винтовой канавки.where t i is the current value of the pitch of the helical groove.

Δti - величина переменная, поэтому для ее обеспечения необходимо создать дополнительное переменное вращение заготовки Δn, которое будет суммироваться с основным n0. Для обеспечения переменного вращения заготовки движение с вала 6 через гитару сменных зубчатых колес 8 передается на кулачок 9. Профиль кулачка строится с учетом обеспечения заданного закона изменения шага винтовой канавки. Передаточное отношение iк гитары сменных зубчатых колес 8 настраивается так, чтобы при перемещении заготовки на полную длину нарезаемой винтовой канавки Lзаг кулачок поворачивался на угол θр своего рабочего профиля:Δt i is a variable value, therefore, to ensure it, it is necessary to create an additional variable rotation of the workpiece Δn, which will be summed up with the main n 0 . To ensure variable rotation of the workpiece, movement from the shaft 6 through the guitar of the interchangeable gears 8 is transmitted to the cam 9. The cam profile is constructed taking into account the specified law of change in the pitch of the helical groove. The gear ratio i to the interchangeable gear guitars 8 is adjusted so that when moving the workpiece to the full length of the cut helical groove L, the zag cam rotates through the angle θ p of its working profile:

Lзаг мм перемещения стола→

Figure 00000003
оборот кулачка,L zag mm table movement →
Figure 00000003
cam rotation

где θр - рабочий угол профиля кулачка в градусах.where θ p is the working angle of the cam profile in degrees.

Зубчато-реечный механизм преобразует поступательное перемещение толкателя 10 кулачкового механизма во вращательное движение зубчатого колеса 12. От зубчато-реечного механизма вращение передается на гидроусилитель 13, который повышает значение крутящего момента с целью обеспечения достаточного усилия при резании. От гидроусилителя 13 вращение передается на гитару сменных зубчатых колес 14 с передаточным отношением iу. Гитара 14 служит для коррекции величины приращения шага и настраивается так, чтобы при перемещении толкателя 10 на величину перепада радиусов Δr рабочего участка кулачка обеспечивалось полное приращение шага Δt по всей длине участка нарезания винтовой линии:The rack-and-pinion mechanism converts the translational movement of the cam follower 10 into the rotational movement of the gear 12. From the rack-and-pinion mechanism, the rotation is transmitted to the hydraulic booster 13, which increases the value of the torque in order to ensure sufficient cutting force. From the hydraulic booster 13, the rotation is transmitted to the guitar of the interchangeable gears 14 with the gear ratio i у . The guitar 14 serves to correct the magnitude of the increment of the pitch and is adjusted so that when the pusher 10 moves by the difference in the radii Δr of the cam working section, the increment of the pitch Δt along the entire length of the helical cutting section is ensured:

Figure 00000004
Figure 00000004

Суммирование вращений по двум ветвям кинематической цепи производится на механизме дифференциала 15. Равномерное вращение поступает от гитары 7 на центральное ведущее колесо 16 механизма дифференциала. Переменное вращение поступает от гитары 14 на водило 17 механизма дифференциала. Суммарное вращение снимается с ведомого зубчатого колеса 18 и поступает на механизм делительной головки 5, в шпинделе которой закрепляется заготовка.The summation of the rotations along the two branches of the kinematic chain is carried out on the differential mechanism 15. Uniform rotation comes from the guitar 7 to the central drive wheel 16 of the differential mechanism. Variable rotation comes from guitar 14 to carrier 17 of the differential mechanism. The total rotation is removed from the driven gear 18 and enters the mechanism of the dividing head 5, in the spindle of which the workpiece is fixed.

Таким образом, осуществляется суммарное переменное вращение заготовки nзаг=n0+Δn, что в согласовании с равномерным перемещением заготовки вдоль своей оси обеспечивает нарезание винтовой канавки с переменным шагом.Thus, the total variable rotation of the workpiece is carried out n zag = n 0 + Δn, which, in accordance with the uniform movement of the workpiece along its axis, ensures cutting of a helical groove with a variable pitch.

Для обеспечения постепенного увеличения радиуса профиля винтовой канавки, коническая фреза 19 вместе с ползуном 21 совершает движение подачи Sфр вдоль своей оси. Скорость подачи Sфр выбирается так, чтобы за время перемещения заготовки вдоль своей оси на длину участка винтовой канавки Lзаг фреза переместилась вдоль своей оси на длину своего рабочего участка Lфр.To ensure a gradual increase in the radius of the profile of the helical groove, the conical cutter 19 together with the slider 21 makes a feed movement S fr along its axis. The feed rate S fr is selected so that during the movement of the workpiece along its axis by the length of the section of the helical groove L, the zag mill will move along its axis by the length of its working section L fr .

Lзаг мм перемещения стола 1 с заготовкой→L zag mm table movement 1 with the workpiece →

→Lфр мм перемещения ползуна 21 с фрезой.→ L fr mm moving slider 21 with cutter.

Источники информацииInformation sources

1. Авторское свидетельство СССР №1528625, кл. B23C 3/32 от 15.12.1989, бюл. №46.1. USSR author's certificate No. 1528625, cl. B23C 3/32 dated 12/15/1989, bull. No. 46.

Claims (3)

1. Способ фрезерования винтовых канавок с переменным шагом и радиусом профиля, включающий поворот фрезерного стола с заготовкой на угол подъема винтовой канавки, сообщение заготовке равномерного поступательного перемещения вдоль своей оси вместе со столом станка и вращательного движения, соответствующего поступательному перемещению стола, отличающийся тем, что осуществляют сложное вращательное движение заготовки суммированием равномерного и переменного по заданному закону вращения, при этом угол поворота стола соответствует наибольшему шагу винтовой канавки, и получают постепенно увеличивающийся радиус профиля винтовой канавки поступательным перемещением конической фрезы вдоль своей оси.1. The method of milling helical grooves with a variable pitch and radius of the profile, including turning the milling table with the workpiece at the angle of elevation of the helical grooves, message to the workpiece of uniform translational movement along its axis with the machine table and rotational movement corresponding to the translational movement of the table, characterized in that carry out a complex rotational movement of the workpiece by summing uniform and variable according to a given law of rotation, while the angle of rotation of the table corresponds to shemu step helical groove, to give a gradually increasing radius of helical profile groove bevel cutter translational movement along its axis. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что переменное вращение задают гитарой настройки скорости вращения кулачка, кулачковым механизмом, зубчато-реечной передачей, гидроусилителем, гитарой коррекции приращения шага.2. The method according to claim 1, characterized in that the alternating rotation is set by a guitar for adjusting the speed of rotation of the cam, cam mechanism, rack and pinion transmission, power steering, guitar increment correction. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что суммирование равномерного и переменного вращений производят посредством механизма дифференциала. 3. The method according to claim 1, characterized in that the summation of the uniform and variable rotations is carried out by means of a differential mechanism.
RU2009144819/02A 2009-12-02 2009-12-02 Procedure for milling screw grooves with alternative twist and radius of profile RU2429950C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009144819/02A RU2429950C2 (en) 2009-12-02 2009-12-02 Procedure for milling screw grooves with alternative twist and radius of profile

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009144819/02A RU2429950C2 (en) 2009-12-02 2009-12-02 Procedure for milling screw grooves with alternative twist and radius of profile

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2009144819A RU2009144819A (en) 2011-06-10
RU2429950C2 true RU2429950C2 (en) 2011-09-27

Family

ID=44736358

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2009144819/02A RU2429950C2 (en) 2009-12-02 2009-12-02 Procedure for milling screw grooves with alternative twist and radius of profile

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2429950C2 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2621200C1 (en) * 2016-02-16 2017-06-01 Публичное акционерное общество "КАМАЗ" Method of cutting screws with variable step on a cnc milling machine
CN109047874A (en) * 2018-09-30 2018-12-21 四川明日宇航工业有限责任公司 A kind of armature spindle mechanical processing technique

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2621200C1 (en) * 2016-02-16 2017-06-01 Публичное акционерное общество "КАМАЗ" Method of cutting screws with variable step on a cnc milling machine
CN109047874A (en) * 2018-09-30 2018-12-21 四川明日宇航工业有限责任公司 A kind of armature spindle mechanical processing technique

Also Published As

Publication number Publication date
RU2009144819A (en) 2011-06-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20150158100A1 (en) Method for hob peeling and corresponding device having a hob peeling tool
RU2593882C2 (en) Gear-milling cutter, end milling cutter and routing method
JP6110079B2 (en) Highly reliable cutting method and apparatus including a cutting tool using the same
CN103635280B (en) Process the method for outer toothed portion for scraping teeth and there is the equipment of corresponding scraping teeth cutter
CN101484259B (en) Device for cutting bar-shaped or tubular workpieces
WO2013190964A1 (en) Crown gear manufacturing device and manufacturing method
CN105689807B (en) Strength shaving action method with multiple cutting strategies
CN108381308A (en) The processing unit (plant) and method of cutting cutter, tool shape simulator and method
CN105312837B (en) Progressive cavity pump metal stator processing method
CN101391323B (en) Processing method of tapered tooth spherical-involute tooth-form slant straight bevel gear
KR20170021291A (en) Method for incorporating undercuts in tooth flanks of teeth of toothed wheels
CN103464832A (en) Multifunctional numerical control gear grinding machine tool
RU2429950C2 (en) Procedure for milling screw grooves with alternative twist and radius of profile
CN109759488A (en) A kind of high pressure torsion shaping dies
CN103252526A (en) Inner spiral groove cutter head
CN207414521U (en) A kind of screw tap and its tapping device
KR100451276B1 (en) Tapping machine
CN101282805B (en) Perforating device
CN104898571A (en) Archimedes spiral interpolation mechanism
Emelyanov et al. METHOD OF ROUTING VARIABLE PITCH HELICAL SURFACE AND CONSTANT RADIUS PROFILE
CN214322081U (en) Reverse taper machining tool for cycloidal rotary separation
SU965645A1 (en) Method and apparatus for producing hyperboloidal toothed gears
RU2694864C1 (en) Gear hobbing machine for production of globoid worm
JP7148942B1 (en) Drum-shaped worm shaft processing equipment
CN103252374B (en) Inner-cooling type auger bit blank forming machine

Legal Events

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

Effective date: 20121203