SU1530425A1 - Способ режуще-деформирующей обработки цилиндрических поверхностей и устройство дл его осуществлени - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к машиностроению, в частности к способам совмещенной обработки деталей резанием. Цель изобретени  - повышение производительности и качества обработки за счет изменени  жесткости технологической системы в процессе обработки. Нат г деформирующей части обрабатывающей головки относительно направл ющей втулки уменьшают с момента начала обработки детали режущими элементами до момента контакта деформирующей части с поверхностью детали. После этого ей сообщают одновременную поперечную и продольную вибрации. Устройство снабжено продольными и поперечными направл ющими, размещенными в корпусе, и пружинами, установленными параллельно оси направл ющей втулки с возможностью контакта с опорным конусом деформирующего элемента и корпусом устройства, причем поперечные направл ющие расположены между режущими элементами и продольными направл ющими. Направл юща  втулка выполн етс  в виде конуса длиной, равной рассто нию между режущими и деформирующими част ми, при этом минимальный диаметр не превышает диаметра детали после обработки резанием, а максимальный диаметр выполн етс  больше или равным минимальному диаметру плюс две высоты шероховатости поверхности детали, получаемой после резани . Это позвол ет повышать качество поверхностного сло  детали, а также снижать кривизну и волнистость обрабатываемой поверхности. 2 с.п. и 1 з.п. ф-лы, 5 ил.

Description

Изобретение относитс  к технологии машиностроени , в частности к способам обработки деталей, совмещающих резание и пластическое деформирование, и может быть и.спользовано при обработке щтоков, плунжеров гидроцилиндров и других подобных деталей.

Целью изобретени   вл етс  повышение производительности и качества обработки, снижение волнистости и кривизны обрабатываемой поверхности за счет изменени  жесткости технологической системы в процессе обработки.

На фиг. 1 представлено устройство дл  реализации способа, общий вид; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - устройство

в момент перехода деформирующей части с направл ющей втулки на деталь; на фиг. 4 и 5варианты исполнени  устройства.

Способ осуществл ют следующим образом .

Устройство устанавливаетс  на суппорт токарно-винторезного станка и включает в себ  обрабатывающую головку (корпус) 1, выполненную с продольными направл ющими П и поперечными направл ющими Пр, установленную в ней режущую часть (блок) 2 с резцами, упругую деформирующую часть 3 с опорным конусом 4, сепаратором 5, деформирующими роликами 6. а также коническую направл ющую втулку 7.

ел

со

О

ГчЭ

сл

упругие элементы (пружины) 8 и крышку 9.

Деталь (вал) 10 устанавливаетс  одним концом в шпинделе станка, а другим в конической направл ющей втулке 7. Минимальный диаметр втулки 7 контактирует с обрабатываемой деталью 10 и его размер не превышает диаметр последней после обработки резанием.

Максимальный диаметр расположен на

рассто нии L, равном рассто нию между 10 втулкой 7.

следствием конической формы поверхности направл юш.ей втулки 7, увеличивающей ранее установленную величину нат гу роликов 6.

Стабилизируют ускоренное перемещение роликов 6 по втулке 7 упругие элементы (пружины) 8, сила сжати  которых начинает действовать при наличии вращени  детали 10, т. е. при возникновении силы трени  качени  в контакте между роликами 6 и

вершинами резцов режушей части 2 и роликами 6 до начала обработки, и выбираетс  больше или равным минимальному диаметру плюс две высоты шероховатости, получаемой после резани .

Резцы в режушей части (блоке) 2 предварительно вне станка настраиваютс  на размер обработки с учетом последуюшей обработки 1ластическим деформироРмШием, ролики 6 упругой деформирующей части 3

15

По прошествии определенного промежутка времени резцы режущей части 2, име  возможность поперечной осцилл ции Ор, создают участок поверхности определеииой длины с заданной точностью и за счет предварительно выставленного размера обработки продолжают процесс резани  с заданной точностью (фиг, 3). Упруга  деформирующа  часть 3 с роликами 6, наход ща с  в одной головке 1 с режущей частью 2, начи25

также предварительно устанавливаютс  на 20 нает обработку детали 10 пластическим деформированием . При этом переход роликов 6 на деталь 10 происходит плавно, так как минимальный диаметр направл ющей втулки 7 не превышает по величине диаметр детали 10 после обработки резанием (фиг, 3),

В момент перехода роликов 6 с конической направл юшей втулки 7 на деталь 10 упруга  деформирующа  часть 3 должна полностью располагатьс  между сторонами поперечных направл юших Пр, Размер направл ющих Пр в направлении, перпендикул рном оси вращени  детали, позвол ет обеспечить осцилл цию упругой деформи- руюшей части 3 в поперечном направлении.

Наличие на летали 10 определенного

:и1даниый раз.мер обработки

Ролики 6 расположены в сепараторе 4 под острыми углами самоподачи ц к. оси головки 1, а торец упругой дефор.мирую- 1цей части 3 до начала обработки лежит в одной плоскости с одной из сторон поперечных направл юших Пр (фиг. 1).

Ло начала обработки резцы режущей части (блока) 2 охватывают деталь 10, а ролики 6 - коническую направл ющую втулку 7. Упругие элементы (пружины) 8 сжаты, при- Q чем сила сжати  не должна превышать силы трени  ско. 1ьжени  ро.чиков б по втулке 7.

Включаетс  СОЖ, вращение детали и продольна  подача устройства. Резцы режу щей части (б.-кжа) 2 начинают обрабатывать деталь К

перемещак)тс  по конической направл ющей втулке 7 с подачей, котора  равна:

Деформирующие ролики 6 5 участка поверхности, обработанного резанием с заданной точностью, позвол ет осуществл ть одновременно с резанием пластическое деформирование с осциллирующим движением Од упругой деформирующей части 3 (фиг. 3).

+ S,, где Sv - суммарна  подача роликов 6 по

втулке

продольна  подача суппорта станка, самогюдача роликов 6. Величина самоподачи выбираетс  из услови , что размер А (фиг. I) будет пройден частью 3 за врем , которое необходимо дл  перемещени  роликов 6 на рассто ние L с продольной подачей суппорта станка S, Размер В между направл юп ими Пр должен быть равен размеру А упругой деформирующей части 3, вз тому с учетом

45

ем с заданной точностью, позвол ет осуществл ть одновременно с резанием пластическое деформирование с осциллирующим движением Од упругой деформирующей части 3 (фиг. 3).

Указанное осциллирующее движение позвол ет избежать по влени  волнистости обработанной поверхности вследствие отсутстви  накоплени  деформированного металла перед деформирующими роликами 6.

В варианте устройства дл  осуществлени  способа режуще-деформирующей обработки цилиндрических, поверхностей функцию упругих элементов 8, направленную на обеспечение стабильного перемещени  упругой деформирующей части 3 по коничесобеспечени  осцил,п ции в поперечном на- с, кой направл ющей втулке 7, выполн ют гидправлении последней.

При перемещ ении роликов 6 по конической направл ющей втулке 7 отсутствует их осцилл ци  в поперечном направлении. Функци  роликов 6 в данный момент заключаетс  в удержании детали 10 через втулку 7 55 от смещени  вследствие действи  сил резани . Причем, если ролики 6 наход тс  на рассто нии L от детали, то жесткость детали имеет максимальную величину. Это  вл етс 

роцилиндры 11. Штоки последних при выдвижении перемещают деформирующую часть 3 по продольным направл ющим П головки 1 до поперечных направл ющих Пр (фиг. 4).

В другом варианте устройства устанавливают на одной стороне поперечных направл ющих Пр упругие элементы 12 и обеспечиваетс  принудительна  продольна  Одп и поперечной Ошр осцилл ции деформирую втулкой 7.

следствием конической формы поверхности направл юш.ей втулки 7, увеличивающей ранее установленную величину нат гу роликов 6.

Стабилизируют ускоренное перемещение роликов 6 по втулке 7 упругие элементы (пружины) 8, сила сжати  которых начинает действовать при наличии вращени  детали 10, т. е. при возникновении силы трени  качени  в контакте между роликами 6 и

втулкой 7.

По прошествии определенного промежутка времени резцы режущей части 2, име  возможность поперечной осцилл ции Ор, создают участок поверхности определеииой длины с заданной точностью и за счет предварительно выставленного размера обработки продолжают процесс резани  с заданной точностью (фиг, 3). Упруга  деформирующа  часть 3 с роликами 6, наход ща с  в одной головке 1 с режущей частью 2, начиучастка поверхности, обработанного резани

ем с заданной точностью, позвол ет осуществл ть одновременно с резанием пластическое деформирование с осциллирующим движением Од упругой деформирующей части 3 (фиг. 3).

Указанное осциллирующее движение позвол ет избежать по влени  волнистости обработанной поверхности вследствие отсутстви  накоплени  деформированного металла перед деформирующими роликами 6.

В варианте устройства дл  осуществлени  способа режуще-деформирующей обработки цилиндрических, поверхностей функцию упругих элементов 8, направленную на обеспечение стабильного перемещени  упругой деформирующей части 3 по конической направл ющей втулке 7, выполн ют гидкой направл ющей втулке 7, выполн ют гидроцилиндры 11. Штоки последних при выдвижении перемещают деформирующую часть 3 по продольным направл ющим П головки 1 до поперечных направл ющих Пр (фиг. 4).

В другом варианте устройства устанавливают на одной стороне поперечных направл ющих Пр упругие элементы 12 и обеспечиваетс  принудительна  продольна  Одп и поперечной Ошр осцилл ции деформирующей части 3 с помощью пульсирующего измеиени  давлени  в гидроцилиндрах 11 и поочередно в гидроцилиидрах 13, установ- лениых на соответствующих направлени х (фиг. 5). В данном случае возникающее дополнительное ударное воздействие позво- л ет повысить качество поверхностного сло  детали, в частности величину микротвердости , снизить кривизну поверхности детали , особенно при обработке закаленных заготовок.

Другой функцией гидроцилиидров 13 или каких-либо упругих элементов, устанавливаемых в радиальном направлении, может быть демпфирование колебаний детали,  вл ющихс  следствием динамических погрешностей станка.

Claims (3)

1. Способ режуще-деформирующей обработки цилиндрических поверхностей, при ко- тором осуществл ют вращение детали, установленной одним концом в шпинделе станка , а другим - в направл ющей втулке, и одновременное продольное перемещение режущей и деформирующей частей обрабатывающей головки, причем деформирующую часть устанавливают с нат гом относительно направл ющей втулки, отличающийс  тем, что, с целью повышени  производительности и качества обработки за счет изменени  жесткости технологической системы в процессе обработки, режущую часть устанавливают с возможностью поперечной осцилл ции, а нат г деформирующей части

А

0

5

о

головки относительно направл ющей втулки уменьщают с момента начала обработки детали до момента контакта деформирующей части с поверхностью детали, после чего ей сообщают одновременно поперечную и продольную вибрации.

2.Способ по п. 1, отличающийс  тем, что обработку осуществл ют с направл ющей втулкой в виде конуса, минимальный диаметр которого контактирует с обрабатываемой деталью и не превыщает ее диаметр после обработки резанием, а максимальный диаметр выбираетс  больше или равным величине минимального диаметра плюс две высоты шероховатости поверхности детали, получаемой после резани , при чем втулка выполнена длиной, равной рассто нию между режущей и деформирующей част ми.

3.Устройство дл  режуще-деформирующей обработки цилиндрических поверхностей , содержащее корпус с блоком резцов, опорным конусом, сепаратором и деформирующими роликами, расположеннь1ми под острыми углами к оси корпуса, а также направл ющую втулку, отличающеес  тем, что оно снабжено продольными и поперечными направл ющими, размещенными в корпусе , и пружинами, установленными параллельно оси направл ющей втулки с возможностью контакта с опорным конусом и корпусом устройства, причем поперечные направл ющие расположены между резцами и продольными направл ющими, а блок резцов установлен с возможностью поперечной осцилл ции .

/

12

ф//г.4