RU2603417C1 - Method of surfaces of revolution processing - Google Patents

Method of surfaces of revolution processing Download PDF

Info

Publication number
RU2603417C1
RU2603417C1 RU2015127456/02A RU2015127456A RU2603417C1 RU 2603417 C1 RU2603417 C1 RU 2603417C1 RU 2015127456/02 A RU2015127456/02 A RU 2015127456/02A RU 2015127456 A RU2015127456 A RU 2015127456A RU 2603417 C1 RU2603417 C1 RU 2603417C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
tool
workpiece
tooth
axis
tooth tool
Prior art date
Application number
RU2015127456/02A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Анатолий Дмитриевич Максимов
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный машиностроительный университет (МАМИ)" (Университет машиностроения)
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 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный машиностроительный университет (МАМИ)" (Университет машиностроения) filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный машиностроительный университет (МАМИ)" (Университет машиностроения)
Priority to RU2015127456/02A priority Critical patent/RU2603417C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2603417C1 publication Critical patent/RU2603417C1/en

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23B—TURNING; BORING
    • B23B1/00—Methods for turning or working essentially requiring the use of turning-machines; Use of auxiliary equipment in connection with such methods

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Milling Processes (AREA)

Abstract

FIELD: metal processing.
SUBSTANCE: method involves treatment of revolution surface by shape-generating lathe cutter and multiflute tool continuously rotating around its axis with workpiece rotation, and to cutter and multiflute tool of equal axial feed movements. At that, performing advance lathe cutter cutting in, and multiflute tool is set so, that its teeth are hanging in face groove carved by cutter. Multiflute tool can be made in form of end mill, which axis is perpendicular to workpiece axis of rotation.
EFFECT: higher efficiency of blade processing at required machined surface quality due to improved chips crushing.
1 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к области машиностроения и может использоваться при обработке поверхностей вращения резанием при обеспечении надежного дробления стружки.The invention relates to mechanical engineering and can be used in the processing of surfaces of revolution by cutting while ensuring reliable crushing of chips.

Из уровня техники известен способ обработки поверхностей вращения по патенту на изобретение (SU 1301563, опубликованный 07.04.1987), заключающийся в обработке заготовки многорезцовой вращающейся головкой с распределением припуска между резцами по глубине с последовательным уменьшением их главных углов в плане от формообразующего до периферийного и при опережающем врезании формообразующего резца.The prior art method for treating surfaces of revolution according to the invention patent (SU 1301563, published 07.04.1987), which consists in processing a workpiece with a multi-cutting rotating head with distribution of allowance between the cutters in depth with a consequent decrease in their principal angles in plan from the forming to the peripheral and advanced cutting of the forming tool.

Недостатком данного способа является то, что при черновой (обдирочной) обработке по корке поверхностей вращения: литых, кованых и аналогичных заготовок резанием, особенно из труднообрабатываемых вязких материалов, не представляется возможным применение известных для обычных резцов приемов стружкодробления: лунки, стружколоматели и экраны. Отсюда, собирающаяся в «клубок» сливная стружка представляет опасность для рабочего, а также существенно снижает производительность обработки из-за низкой скорости резания и увеличенного вспомогательного времени, необходимого для частой уборки из зоны резания накопившейся стружки.The disadvantage of this method is that when roughing (peeling) processing on the crust of the surfaces of revolution: cast, forged and similar workpieces by cutting, especially from hard-to-handle viscous materials, it is not possible to use the methods of chip breaking known for conventional cutters: holes, chip breakers and screens. Hence, gathering in a “ball” drainage chips poses a danger to the worker, and also significantly reduces processing productivity due to the low cutting speed and increased auxiliary time required for frequent cleaning of accumulated chips from the cutting zone.

Также известен способ фрезоточения из учебного пособия (Подураев В.Н., Кибальченко А.В. Технология оборонной промышленности для производства изделий народного потребления. М., 1993, с. 405-406), где в качестве инструмента используют фрезу, что обеспечивает получение дробленой транспортабельной стружки.Also known is the method of milling from a textbook (Poduraev V.N., Kibalchenko A.V. Technology of the defense industry for the production of consumer goods. M., 1993, p. 405-406), where a milling cutter is used as a tool, which ensures obtaining crushed transportable chips.

Недостатком данного технического решения является то, что при черновой (обдирочной) обработке по корке неравномерное, прерывистое резание при формообразовании поверхности фрезой вызывает автоколебания в системе инструмент-заготовка в радиальном направлении, что существенно снижает точность обрабатываемой поверхности и отрицательно влияет на величину ее шероховатости.The disadvantage of this technical solution is that during roughing (peeling) machining along the crust, uneven, intermittent cutting during shaping of the surface with a mill causes self-oscillations in the tool-workpiece system in the radial direction, which significantly reduces the accuracy of the machined surface and negatively affects its roughness.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является способ обработки поверхностей вращения комбинированным инструментом в виде токарного резца и непрерывно вращающейся вокруг своей оси резцовой головки при сообщении заготовке вращения, а комбинированному инструменту - движения подачи по патенту на изобретение (SU 1355355, опубликованный 30.11.1987) принятый авторами за прототип. При этом вращательные движения резцовой головки и заготовки осуществляют вокруг параллельных осей. В данном способе реализована возможность кинематического дробления стружки токарным резцом за счет того, что резцы головки перемещают относительно заготовки по циклоидальным кривым, пересекающим поперечное сечение заготовки и формирующим его в виде многоугольника с криволинейными сторонами, но при этом работу токарного (формообразующего) резца реализуют в условиях удаления переменного припуска (прерывистого резания).The closest in technical essence to the present invention is a method of treating surfaces of rotation with a combined tool in the form of a turning tool and a cutting head continuously rotating around its axis when communicating the workpiece with rotation, and with a combined tool - the filing movement according to the invention patent (SU 1355355, published on 11/30/1987 ) accepted by the authors for the prototype. In this case, the rotational movements of the cutting head and the workpiece are carried out around parallel axes. In this method, the possibility of kinematic crushing of chips by a turning cutter is realized due to the fact that the cutters of the head are moved relative to the workpiece along cycloid curves intersecting the cross section of the workpiece and forming it in the form of a polygon with curved sides, but at the same time, the operation of the turning (shaping) cutter is realized under conditions removal of variable stock (interrupted cutting).

Это вызывает возникновение автоколебаний в системе инструмент-заготовка, что неизбежно снижает точность обрабатываемой поверхности и отрицательно влияет на величину ее шероховатости. Повышение качества поверхности требует дополнительной обработки (проходов), что снижает производительность лезвийной обработки в целом.This causes the occurrence of self-oscillations in the tool-workpiece system, which inevitably reduces the accuracy of the machined surface and adversely affects the value of its roughness. Improving the quality of the surface requires additional processing (passes), which reduces the performance of the blade processing as a whole.

Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является повышение производительности лезвийной обработки при достижении требуемого качества обработанной поверхности.The problem to which the invention is directed, is to increase the productivity of blade processing while achieving the required quality of the processed surface.

Сущность предлагаемого изобретения заключается в том, что обработку поверхности вращения осуществляют формообразующим токарным резцом и непрерывно вращающимся вокруг своей оси многозубым инструментом при сообщении заготовке вращения, а инструментам движений равных осевых подач. Отличие согласно изобретению состоит в том, что формообразование обрабатываемой поверхности осуществляют опережающим врезанием формообразующего токарного резца, вытачивающего канавку на торцевой поверхности заготовки, при этом многозубый инструмент настраивают таким образом, что его режущие зубья зависают в предварительно проточенной резцом канавке, а число оборотов многозубого инструмента за один оборот заготовки определяют по формуле:The essence of the invention lies in the fact that the processing of the surface of rotation is carried out by a forming lathe tool and a multi-tooth tool continuously rotating around its axis when the workpiece is informed of rotation, and the tools of movements have equal axial feeds. The difference according to the invention lies in the fact that the shaping of the machined surface is carried out by advance cutting of the shaping turning tool, turning the groove on the end surface of the workpiece, while the multi-tooth tool is set so that its cutting teeth freeze in the groove pre-cut by the tool, and the number of revolutions of the multi-tooth tool one rotation of the workpiece is determined by the formula:

Figure 00000001
,
Figure 00000001
,

где: nф - число оборотов многозубого инструмента за один оборот заготовки;where: n f - the number of revolutions of the multi-tooth tool for one revolution of the workpiece;

π Dз - длина окружности заготовки;π Dз - the circumference of the workpiece;

Dз - диаметр заготовки;Dз - diameter of the workpiece;

Sz - подача на зуб многозубого инструмента;Sz - feed to the tooth of a multi-tooth tool;

Z - число зубьев многозубого инструмента.Z is the number of teeth of a multi-tooth tool.

Технологические возможности способа существенно расширяются, если многозубому инструменту, выполненному в виде концевой фрезы, сообщают вращательное движение вокруг оси, расположенной перпендикулярно оси вращения заготовки.The technological capabilities of the method are significantly expanded if the rotary movement around the axis perpendicular to the axis of rotation of the workpiece is reported to the multi-tooth tool made in the form of an end mill.

Основной технический результат заключается в следующем:The main technical result is as follows:

- опережающее врезание формообразующего резца позволяет зубьям многозубого инструмента, зависая в предварительно проточенной формообразующим резцом канавке шириной (h), реализовывать высокоскоростное торцевое фрезоточение многозубым инструментом значительной части (H) неравномерного чернового припуска с обеспечением высокой степени устойчивости динамической системы;- advance cutting of the forming tool allows the teeth of the multi-tooth tool, hovering in a groove of width (h) pre-machined by the forming tool, to realize high-speed face milling with a multi-tooth tool of a significant part (H) of uneven roughing stock providing a high degree of stability of the dynamic system;

- обеспечение устойчивости динамической системы при удалении значительной части H чернового припуска торцевым фрезоточением многозубым инструментом позволяет формообразующему резцу достигать требуемого качества обрабатываемой поверхности за счет точения с минимальной стабильной величиной срезаемого слоя h и постоянной силой резания;- ensuring the stability of the dynamic system when removing a significant part H of the roughing allowance by end milling with a multi-tooth tool allows the forming tool to achieve the required quality of the machined surface by turning with a minimum stable shear layer h and constant cutting force;

- сочетание точения формообразующим резцом с минимальной стабильной величиной срезаемого слоя h и высокоскоростного торцевого фрезоточения многозубым инструментом с удалением значительной части Н чернового припуска позволяет существенно увеличить как скорость осевой подачи (S) резца и фрезы, так и число оборотов (nз) заготовки, а следовательно, технологическую производительность с учетом исключения необходимости дополнительной обработки (проходов) и обеспечения надежного дробления стружки.- the combination of turning with a forming cutter with a minimum stable value of the cutting layer h and high-speed face milling with a multi-tooth tool with the removal of a significant part H of roughing allowance can significantly increase both the axial feed rate (S) of the cutter and the cutter and the number of revolutions (n s ) of the workpiece, and therefore, technological productivity, taking into account the elimination of the need for additional processing (passes) and ensuring reliable crushing of chips.

Сущность предлагаемого способа поясняется чертежами, на которых изображено:The essence of the proposed method is illustrated by drawings, which depict:

на фиг. 1 - схема реализации способа;in FIG. 1 is a diagram of the implementation of the method;

на фиг. 2 - вид по стрелке A на фиг.1;in FIG. 2 is a view along arrow A in FIG. 1;

на фиг. 3 - многозубый инструмент в виде концевой фрезы.in FIG. 3 - multi-tooth tool in the form of an end mill.

Заготовку 1 обрабатывают комбинацией инструментов в виде формообразующего токарного резца 2 и многозубого инструмента 3 с режущими зубьями 4. В процессе обработки заготовке 1 и многозубому инструменту 3 сообщают вращательные движения nз и nф вокруг своих осей. Одновременно формообразующему токарному резцу 2 и многозубому инструменту 3 сообщают движения равных подач S вдоль оси заготовки 1.The workpiece 1 is treated with a combination of tools in the form of a shaping turning tool 2 and a multi-tooth tool 3 with cutting teeth 4. During processing, the workpiece 1 and the multi-tooth tool 3 are informed of rotational movements n s and n f around their axes. Simultaneously, the shaping turning tool 2 and the multi-tooth tool 3 are informed of equal feed movements S along the axis of the workpiece 1.

Согласно заложенному в предлагаемом способе обработки принципу удаление припуска начинают опережающим врезанием формообразующего токарного резца 2, вытачивающего канавку 5 шириной h на торцевой поверхности заготовки 1, а затем вводят в работу многозубый инструмент 3, который, реализуя торцевое фрезоточение, удаляет значительную часть Н неравномерного чернового припуска. Многозубый инструмент 3 настраивают так, что его режущие зубья 4 не касаются обработанной формообразующим токарным резцом 2 поверхности 6 заготовки 1, а зависают в предварительно проточенной им канавке 5. При этом число оборотов многозубого инструмента 3 за один оборот заготовки 1 определяют по формуле:According to the principle laid down in the proposed method of processing, the removal of the allowance is started by advance cutting of the shaping turning tool 2, turning a groove 5 of width h on the end surface of the workpiece 1, and then a multi-tooth tool 3 is put into operation, which, by implementing face milling, removes a significant part of the uneven rough allowance . The multi-tooth tool 3 is adjusted so that its cutting teeth 4 do not touch the surface 6 of the workpiece 1 processed by the shaping turning tool 2, but hang in the groove 5 previously grooved by it. The number of revolutions of the multi-tooth tool 3 for one revolution of the workpiece 1 is determined by the formula:

Figure 00000002
,
Figure 00000002
,

где: nф - число оборотов многозубого инструмента за один оборот заготовки;where: n f - the number of revolutions of the multi-tooth tool for one revolution of the workpiece;

π Dз - длина окружности заготовки;π Dз - the circumference of the workpiece;

Dз - диаметр заготовки;Dз - diameter of the workpiece;

Sz - подача на зуб многозубого инструмента;Sz - feed to the tooth of a multi-tooth tool;

Z - число зубьев многозубого инструмента.Z is the number of teeth of a multi-tooth tool.

Технологические возможности заявляемого способа обработки поверхностей вращения расширяются, если многозубый инструмент выполняют в виде концевой фрезы 7, а ее вращательное движение осуществляют вокруг оси, расположенной перпендикулярно оси вращения заготовки 1.The technological capabilities of the proposed method for processing surfaces of revolution are expanded if the multi-tooth tool is made in the form of an end mill 7, and its rotational movement is carried out around an axis located perpendicular to the axis of rotation of the workpiece 1.

Применение предлагаемого способа обеспечивает как существенное снижение влияния исходных погрешностей заготовки на работу формообразующего токарного резца за счет повышения степени устойчивости динамической системы многозубый инструмент - заготовка - резец, так и повышение точности обрабатываемых поверхностей вращения. Удаление значительной части неравномерного припуска с использованием высокоскоростного торцевого фрезоточения позволяет существенно повысить технологическую производительность за счет увеличения скорости равных осевых подач формообразующего токарного резца и многозубого инструмента, а также числа оборотов заготовки при обеспечении надежного дробления стружки.The application of the proposed method provides both a significant reduction in the influence of the initial errors of the workpiece on the operation of the forming lathe tool by increasing the stability of the dynamic system of a multi-tooth tool - workpiece - cutter, and improving the accuracy of the machined surfaces of rotation. Removing a significant part of the uneven allowance using high-speed face milling can significantly increase technological productivity by increasing the speed of equal axial feeds of the shaping turning tool and the multi-tooth tool, as well as the speed of the workpiece while ensuring reliable chip crushing.

Claims (2)

1. Способ обработки поверхностей вращения, включающий обработку формообразующим токарным резцом и непрерывно вращающимся вокруг своей оси многозубым инструментом при сообщении заготовке вращения, а токарному резцу и многозубому инструменту - движений равных осевых подач, отличающийся тем, что формообразование обрабатываемой поверхности осуществляют опережающим врезанием формообразующего токарного резца, вытачивающего канавку на торцевой поверхности заготовки, при этом многозубый инструмент настраивают таким образом, что его режущие зубья зависают в предварительно проточенной резцом канавке, а число оборотов многозубого инструмента за один оборот заготовки определяют по формуле:
Figure 00000003

где: nф - число оборотов многозубого инструмента за один оборот заготовки;
π Dз - длина окружности заготовки;
Dз - диаметр заготовки;
Sz - подача на зуб многозубого инструмента;
Z - число зубьев многозубого инструмента.1. The method of processing the surfaces of rotation, including processing a forming lathe tool and a multi-tooth tool continuously rotating around its axis while communicating rotation to the workpiece, and a turning tool and multi-tooth tool - movements of equal axial feeds, characterized in that the shaping of the machined surface is carried out by cutting in ahead of the forming lathe tool turning a groove on the end surface of the workpiece, while the multi-tooth tool is adjusted so that it cuts the teeth hang in a groove pre-machined by the cutter, and the number of revolutions of the multi-tooth tool per revolution of the workpiece is determined by the formula:
Figure 00000003

where: nf is the number of revolutions of the multi-tooth tool for one revolution of the workpiece;
π Dз - the circumference of the workpiece;
Dз - diameter of the workpiece;
Sz - feed to the tooth of a multi-tooth tool;
Z is the number of teeth of a multi-tooth tool. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что вращательное движение многозубому инструменту, выполненному в виде концевой фрезы, сообщают вокруг оси, расположенной перпендикулярно оси вращения заготовки. 2. The method according to p. 1, characterized in that the rotational movement of the multi-tooth tool, made in the form of an end mill, is reported around an axis located perpendicular to the axis of rotation of the workpiece.
RU2015127456/02A 2015-07-09 2015-07-09 Method of surfaces of revolution processing RU2603417C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015127456/02A RU2603417C1 (en) 2015-07-09 2015-07-09 Method of surfaces of revolution processing

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015127456/02A RU2603417C1 (en) 2015-07-09 2015-07-09 Method of surfaces of revolution processing

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2603417C1 true RU2603417C1 (en) 2016-11-27

Family

ID=57774641

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015127456/02A RU2603417C1 (en) 2015-07-09 2015-07-09 Method of surfaces of revolution processing

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2603417C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2739461C1 (en) * 2019-11-05 2020-12-24 Открытое акционерное общество "Авангард" Method of processing on lathe, having assembly with rotating shaft, and device for its implementation

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1268291A1 (en) * 1984-12-10 1986-11-07 Предприятие П/Я А-7495 Method of machining edge grooves
SU1301563A1 (en) * 1985-05-31 1987-04-07 Московский автомеханический институт Method of gang tool turning
SU1355355A1 (en) * 1985-02-22 1987-11-30 Новополоцкий Политехнический Институт Им.Ленинского Комсомола Белоруссии Method of machining surfaces of rotation
US5660092A (en) * 1993-02-25 1997-08-26 Felix Bottcher Gmbh & Co. Process for machining the surface of elastomers by turning and etching with high speed cutter head

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1268291A1 (en) * 1984-12-10 1986-11-07 Предприятие П/Я А-7495 Method of machining edge grooves
SU1355355A1 (en) * 1985-02-22 1987-11-30 Новополоцкий Политехнический Институт Им.Ленинского Комсомола Белоруссии Method of machining surfaces of rotation
SU1301563A1 (en) * 1985-05-31 1987-04-07 Московский автомеханический институт Method of gang tool turning
US5660092A (en) * 1993-02-25 1997-08-26 Felix Bottcher Gmbh & Co. Process for machining the surface of elastomers by turning and etching with high speed cutter head

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2739461C1 (en) * 2019-11-05 2020-12-24 Открытое акционерное общество "Авангард" Method of processing on lathe, having assembly with rotating shaft, and device for its implementation

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TW201544219A (en) Cutter for skiving
US11014174B2 (en) Multi-flute end mill
RU2603417C1 (en) Method of surfaces of revolution processing
EP0095945B1 (en) Face milling cutter
RU2014129814A (en) METHOD AND DEVICE FOR PROCESSING LONGITUDINAL EDGES OF METAL Billets
CN204818258U (en) Be used for processing broaching machine and broach in convex groove
RU2535421C1 (en) Form cutter assembly for finish machining of internal teeth of involute spline connections
WO2018078454A1 (en) A method for continuous machining of a surface and a tool for continuous machining of a surface
US20200269333A1 (en) Form cutting method
RU145350U1 (en) END MILL
CN105033347A (en) Broaching machine and broaching tool for machining arc groove
RU2212310C2 (en) Method of working of internal surfaces of revolution by double-edge milling
RU158628U1 (en) END MILL WITH CHANGEABLE CUTTING PLATES WITH HIGH RESISTANCE
RU2463130C1 (en) Rotary cutter
CN215845940U (en) End milling cutter with chamfering function
CN104259537B (en) A kind of milling teeth method of hobboing cutter processing
RU2041029C1 (en) Metal slitting or cutting-off side mill
CN211331511U (en) Milling cutter drill point type bottom edge structure
RU2464166C1 (en) Method of sawing hard stone rock
RU2462352C1 (en) Composite woodwork mill
UA117320C2 (en) METHOD OF FLAT MILLING
RU2643022C1 (en) Method of machining a titanium alloy billet
CN210059931U (en) Grinding tool steel composite milling cutter
Maksimov et al. New roughing method for external surfaces of revolution of hard-to-machine workpieces
JP2009262317A (en) End mill and its manufacturing method

Legal Events

Date Code Title Description
PD4A Correction of name of patent owner
PC43 Official registration of the transfer of the exclusive right without contract for inventions

Effective date: 20170522

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20200710