RU2476295C2

RU2476295C2 - Method of milling convex shaped surfaces with curvilinear sections

Info

Publication number: RU2476295C2
Application number: RU2010146475/02A
Authority: RU
Inventors: Сергей Константинович Амбросимов; Алексей Николаевич Большаков; Инна Ивановна Каптюшина
Priority date: 2010-11-15
Filing date: 2010-11-15
Publication date: 2013-02-27
Also published as: RU2010146475A

Abstract

FIELD: process engineering.

SUBSTANCE: invention relates to machine building and may be used for machining, for example, working surfaces of dies. Proposed method comprises using cutter with cutting plates and flat generating surface and driving cutter in three nonlinearly coordinated forming directions. Milling is performed by rolling milled curvilinear section and, at a time, sliding on section equal to cutting plate edge length. Cutter is driven in two directions along machined section through said cutting plate edge length and turned in rotary feed so that cutting plate point displaces from the start to center of cutting plate edge and from said center to start per very rolling cycle.

EFFECT: higher durability and efficiency.

5 dwg

Description

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано для обработки сложнопрофильных деталей с выпуклой поверхностью, например рабочих поверхностей штампов.The invention relates to the field of engineering and can be used for processing complex parts with a convex surface, for example, the working surfaces of dies.

Наиболее близким аналогом является способ обработки сложных криволинейных поверхностей [1] инструментом, телом вращения (фрезой), с конической производящей поверхностью и тремя одновременными нелинейно-согласованными формообразующими движениями, одно из которых вращательное и располагается в плоскости образующей инструмента.The closest analogue is the method of processing complex curved surfaces [1] with a tool, a body of revolution (milling cutter), with a conical producing surface and three simultaneous nonlinearly coordinated formative movements, one of which is rotational and is located in the plane of the generatrix of the tool.

Недостатком этого способа является использование угловых двухсторонних фрез, являющихся стандартными и изготавливаемых цельными из быстрорежущей стали, что снижает производительность обработки и область их применения по сравнению с более производительными и распространенными торцовыми фрезами, оснащенными твердосплавными режущими пластинами.The disadvantage of this method is the use of angular double-sided mills, which are standard and made integral of high-speed steel, which reduces processing productivity and their scope in comparison with more productive and common end mills equipped with carbide cutting inserts.

Способ фрезерования выпуклых фасонных поверхностей с криволинейными участками профилей, включающий сообщение фрезе трех нелинейно-согласованных формообразующих движений, при этом применяют фрезу с режущими пластинами и с плоской производящей поверхностью, а фрезерование осуществляют с обкатом обрабатываемого криволинейного участка профиля и одновременным проскальзыванием по профилю на участке, равном длине грани режущей пластины, при этом фрезе сообщают движение с двумя поступательными движениями вдоль обрабатываемого профиля на величину длины грани режущей пластины с одновременным поворотом корпуса фрезы при вращательном движении подачи так, чтобы вершина режущей пластины при фрезеровании перемещалась из начала до середины грани режущей пластины и от середины до начала грани режущей пластины за каждый цикл обкатаThe method of milling convex shaped surfaces with curved sections of the profiles, including the message of the cutter of three nonlinearly consistent forming movements, using a cutter with cutting inserts and with a flat producing surface, and milling is carried out with rolling around the machined curved section of the profile and simultaneously slipping along the profile in the section, equal to the length of the face of the cutting insert, with this milling cutter, movement is reported with two translational movements along the machined profile n value of length of the cutting insert faces while turning the cutter body during rotational motion of feed so that the tip of the cutting insert for milling is moved from the beginning to the middle of the cutting insert faces and start from the middle to the faces of the cutting insert for each running-cycle

Предлагаемый способ позволяет повысить производительность обработки сложнопрофильных деталей, состоящих из криволинейных профилей, пересекающихся с малыми радиусами сопряжений, инструментом с плоской производящей поверхностью за счет увеличения числа зубьев и диаметра, а также повысить стойкость инструмента за счет изменения положения вершин режущих пластин, которые являются наиболее нагруженной частью инструмента, и за счет периодического изменения глубины резания в процессе обработки, что снижает возможность образования проточины, которая образуется на передней поверхности пластины в местах пересечения обработанной поверхности с поверхностью резания.The proposed method allows to increase the productivity of processing complex parts, consisting of curved profiles intersecting with small radiuses of mates, with a tool with a flat producing surface by increasing the number of teeth and diameter, and also to increase tool life by changing the position of the vertices of the cutting inserts, which are the most loaded part of the tool, and due to periodic changes in the depth of cut during processing, which reduces the possibility of forming a groove others, which is formed on the front surface of the plate at the intersection of the machined surface with the cutting surface.

На фиг.1 изображена схема врезания инструмента в заготовку, на фиг.2 - схема движения обката в противоположном движению направлении с проскальзыванием, на фиг.3 - схема движения обката в направлении движения с проскальзыванием, на фиг.4 изображена схема положений инструмента при последовательных циклах обката с проскальзыванием.Figure 1 shows a diagram of a tool cutting into a workpiece, figure 2 is a diagram of a rolling movement in the opposite direction with slippage, figure 3 is a diagram of a rolling movement in a direction of motion with slipping, figure 4 is a diagram of the tool positions in successive rolling cycles with slippage.

При данном способе обработки фасонных выпуклых поверхностей инструменту сообщают главное вращательное движение ω_v и движения подач S_x, S_z (фиг.1).With this method of processing shaped convex surfaces, the tool is informed of the main rotational movement ω _v and feed movements S _x , S _z (Fig. 1).

Способ обработки осуществляют инструментом с плоской производящей поверхностью (торцовой фрезой) на станке с ЧПУ с вертикальной осью вращения стола и горизонтальной осью вращения шпинделя с одновременным программным управлением по трем координатам.The processing method is carried out by a tool with a flat producing surface (face milling cutter) on a CNC machine with a vertical axis of rotation of the table and a horizontal axis of rotation of the spindle with simultaneous program control in three coordinates.

Обработка начинается с врезания фрезы по касательной к обрабатываемому профилю на толщину срезаемого припуска t, при этом вершина пластины находится в точке М.Processing begins with cutting the mill tangentially to the profile to be cut to the thickness of the cut allowance t, while the tip of the plate is at point M.

Дальнейшее перемещение фрезы с поступательными движениями подачи S_x, S_z и с вращательным движением подачи S_ωy осуществляют таким образом (фиг.2), чтобы фреза перемещалась вдоль профиля на величину длины грани пластины S, одновременно поворачивалась так, чтобы вершина переместилась из точки М в точку М₁, которая находится в середине грани пластины.Further movement of the cutter with translational feed movements S _x , S _z and with a rotational feed movement S _{ωy is} carried out in such a way (Fig. 2) that the cutter moves along the profile by the length of the edge of the plate S, simultaneously rotates so that the vertex moves from point M to the point M ₁ , which is located in the middle of the face of the plate.

Далее перемещение фрезы осуществляют с движениями подач S_x, S_zвдоль профиля на величину длины грани пластины S (фиг.3) с одновременным поворотом корпуса фрезы (вращательным движением подачи S_ωy) таким образом, чтобы вершина из точки М₁ переместилась в точку М.Next, the movement of the cutter is carried out with feed motions S _x , S _z along the profile by the length of the edge of the plate S (Fig. 3) with simultaneous rotation of the cutter body (rotational feed motion S _ωy ) so that the vertex from point M ₁ moves to point M .

Таким образом, корпус фрезы совершает периодическое покачивание в процессе обработки (фиг.4), что позволяет постоянно менять положение вершины пластины, то есть изменять наиболее нагруженную зону, что приводит к более равномерному износу пластины и, как следствие, повышению ее стойкости. Кроме того, такое покачивание приводит к изменению глубины погружения пластины l от максимального значения в точке N (l=t), до минимального l₁ в точке N₁, что в конечном счете снижает возможность возникновения проточины и также повышает стойкость инструмента.Thus, the cutter body performs periodic swaying during the processing (Fig. 4), which allows you to constantly change the position of the tip of the plate, that is, change the most loaded area, which leads to more uniform wear of the plate and, as a result, increase its resistance. In addition, such swaying leads to a change in the immersion depth of the plate l from the maximum value at point N (l = t) to the minimum l ₁ at point N ₁ , which ultimately reduces the possibility of a perforation and also increases the tool life.

Таким образом, перемещение фрезы осуществляется с обкатом профиля и одновременным проскальзыванием по профилю. Причем обкат осуществляется на длине профиля S, равной длине грани пластины, что связано с минимальным искажением обрабатываемого профиля. При этом поворот самой пластины определяется величиной перемещения вершины, то есть отрезком MM₁, который равен половине длины грани пластины (S/2), что определятся необходимым условием оптимального износа пластины при использовании многогранных пластин с одинаковым размером граней.Thus, the movement of the cutter is carried out with rolling profile and simultaneous slipping along the profile. Moreover, the run-in is carried out at a profile length S equal to the length of the plate face, which is associated with minimal distortion of the processed profile. In this case, the rotation of the plate itself is determined by the vertex displacement, that is, the segment MM ₁ , which is equal to half the length of the plate face (S / 2), which is determined by the necessary condition for optimal plate wear when using polyhedral plates with the same face size.

Источники информацииInformation sources

1. Патент №2167746 (РФ). Способ обработки криволинейных поверхностей // С.К.Амбросимов, А.А.Петрухин. - 2001, Бюл. №15.1. Patent No. 2167746 (RF). The method of processing curved surfaces // S.K. Ambrosimov, A. A. Petrukhin. - 2001, bull. No. 15.

Claims

The method of milling convex shaped surfaces with curved sections of the profiles, comprising communicating to the mill three non-linearly coordinated forming movements, characterized in that they use a mill with cutting inserts and with a flat producing surface, and the milling is carried out with rolling around the machined curved section of the profile and simultaneously slipping along the profile onto a section equal to the length of the face of the cutting insert, with this milling cutter, movement is reported with two translational movements along the machining aemogo profile by the amount of length of the cutting insert faces while turning the cutter body during rotational motion of feed so that the tip of the cutting insert for milling is moved from the beginning to the middle of the cutting insert faces and start from the middle to the faces of the cutting insert for each running-cycle.