SU1726138A1 - Способ обработки резанием многорезцовым вращающимс инструментом - Google Patents

Abstract

Использование: в станкостроении. Сущность изобретени : при обработке резанием используют инструмент, в котором резцы устанавливают по группам, причем скорость радиального смещени  дл  резцов каждой группы устанавливают различной на одних и тех же участках зоны резани . 2 ил.

Description

Изобретение относитс  к станкостроению и может быть использовано при обработкематериаловрезанием многолезвийным вращающимс  инструментом , в частности к ротационному точению поверхностей вращени  многорезцовыми головками, а также к фрезерованию поверхностей инструментом с подвижными ножами .

Цель изобретени  - расширение технологических возможностей и повышение качества за счет увеличени  диапазона режимов резани  и улучшение динамических характеристик.

На фиг. 1 приведена схема ротационной обработки вала многорезцовым инструментом с двум  группами резцов; на фиг. 2 - схема перемещени  режущих элементов (резцов) двух различных групп.

Валу 1, установленному на станке, сообщают от привода станка вращение - движе- ние ЕЙ. Ротационный многорезцовый инструмент 2 перемещают в направлении подачи- движение Па. При этом инструмент устанавливаетс  на подвижном органе станка (не показан), например суппорте. Траектори  3 перемещени  центра инструмента эквидистантна линии профил  4 обрабатываемой поверхности 5 вала.

Режущие элементы (резцы) 6 и 7 двух чередующихс  групп инструмента 2 принудительно перемещают по замкнутой кривой 8, например окружности, - движение Вз. На устанавливаемых по длине и положению участках зоны резани  9 резцы 6 первой группы дополнительно смещают в радиальном направлении - движение ГЦ. Длина Li участка 9, его расположение и относительна  скорость перемещени  резца 6 в движе- нии Щ устанавливаютс  при помощи механизма 10 управлени , например, кулачкового . При сообщении резцу 6, перемещающемус  по окружности, дополнительного радиального перемещени  со скоростью Vi (фиг. 2), режущее лезвие (кромка) резца будет участвовать в двух взаимно перпендику- л рных движени х. Величина и направление скорости V3i результирующего движени  зависит от количественных характеристик касательной UKI и радиальной Vi составл ющих. При этом величина задающей радиальной скорости Vi описываетс  зависимостью

Vi «Rfify i).где (о- углова  скорость перемещени  резцов по окружности;

R - радиус окружности перемещени  режущих лезвий резцов;

VI ГО

о

CJ 00

р - угол, описывающий положение точки контакта А режущего лезви  резца первой группы с обрабатываемой поверхностью и отсчитываемый в направлении подачи инструмента нормали к обрабатываемой поверхности, проход щей через центр инструмента Ои;

fi() функциональный коэффициент, зависимый от угла .

Функциональна  зависимость и состав коэффициента fi() определ етс  характером реализуемых в процессе резани  задач: получение определенной конфигурации срезаемого сло  с целью повышени  равномерности силовых нагрузок на резцы; оптимизаци  процесса резани  путем поддержани  посто нства главного угла в плане; компенсаци  вибрационных нагрузок на инструмент, варьирование режима резани  и т.п. Так, например, при необходимости уменьшени  нагрузки на резец при выходе его из зоны резани  (толщина среза at имеет максимальное значение, а S0sin i) толщина срезаемого сло  может быть установлена путем перемещени  резцов от периферии к центру или посто нной с некоторым средним значением а} Sosln const, или равной нулю, ai 0. В этом случае коэффициент fj (pi) включает величину (R - Sosin i). В том случае, когда необходимо срезать остаточный гребешок величиной h на поверхности детали, резцам необходимо сообщить дополнительное радиальное смещение от центра к периферии на величину (R + hcos да), котора  войдет в коэффициент fi(f),

На устанавливаемых по длине и положению участках 11 зоны резани , соответствующих участкам поверхности детали, обработанным предыдущими резцами первой группы, резцы 7 второй группы смещают в радиальном направлении - движение Us (фиг. 1). При этом направление и величина скорости Va2 результирующего перемещени  зависит от величины ее касательной VK2 и радиальной V.2 составл ющих. Величина скорости радиального смещени  резцов второй группы определ етс  зависимостью

V2 wRb(p2),

где да-угол, описывающий положение точки (зоны) контакта В режущего лезви  резца с обрабатываемой поверхностью и отсчитываемой от нормали к обрабатываемой поверхности , проход щей через центр инструмента Ои;

2(да) - функциональный коэффициент, зависимый от угла да.

Функциональна  зависимость и состав коэффициента Ъ( определ етс  аналогично коэффициенту fi(). В частности, при решении дополнительно задачи снижени  шероховатости обработанной поверхности резцы 7 второй группы смещают в радиальном направлении со скоростью, обеспечивающей перемещение режущего лезви  каждого резца этой группы параллельно линии профил  4 обрабатываемой поверхности 5, а состав коэффициента f2)

рассчитывают по формуле h(p2) sin да/соза (pi. Угол (pi отсчитываетс  в этом случае в направлении, противоположном направлению подачи.

Длина La участка 11, его расположение

и закон изменени  скорости движени  Пб устанавливают при помощи механизма 12 управлени , например кулачкового.

Производилась сравнительна  обработка заготовок диаметром 70-100 мм из стали

50 на токарно-винторезном станке модели 1М63 с устройством дл  ротационного резани . Скорость вращени  заготовки устанавливалась в диапазоне от 40 до 160 м/мин, подача - от 0,3 до 0,9 мм/об и глубина резани  - равной 2 мм. В качестве инструмента использовались многорезцовые ротационные головки с 16 резцами, реализующие резание по известному и предлагаемому способам. Передний и задний углы заточки

резцов инструмента из твердого сплава ВК8 обеспечивались одинаковыми дл  обоих инструментов и составл ли, соответственно, 0° и 15°. Угол в плане устанавливалс  равным 45°. У резцовой головки по предлагаемому способу резцы в последовательности их ввода в зону резани  разбивались на четыре группы по четыре резца в каждой группе. Скорость радиального смещени  резцов первой группы устанавливалась исход  из геометрии резцов (у 0°, а 15°, р 45°), угловой скорости (ш 4 об/мин) и радиуса инструмента (R 60 мм) равной 0,2 м/мин, второй группы - равной 0,25 м/мин, третьей группы - равной

0,3 м/мин и четвертой - равной 0,35 м/мин.

Технологические возможности способов согласно стандартной методике оценивались по качеству (шероховатости)

обработанной поверхности детали и мощности резани . При этом был выбран одинаковый дл  обоих инструментов период стойкости резцов, равный 60 мин. Шероховатость поверхности детали измер лась на

профилографе-профилометре мод. 252, а мощность резани  определ лась путем измерени  величины тока, потребл емого электроприводом станка, по формуле N Vx xl, где V - напр жение в сети, I - ток.

Результаты сравнительных испытаний показали (таблица), что шероховатость обработанной поверхности и мощность резани  при обработке по предлагаемому способу меньше, чем при обработке по известному способу. Причем эти показатели обеспечиваютс  при более высоком режиме резани  без снижени  стойкости предложенного режущего инструмента.

Claims (1)

1. Формула изобретени  Способ обработки резанием многорезцовым вращающимс  инструментом, при котором осуществл ют в процессе резани  относительное движение подачи инструмента и детали, а также перемещение резцов инструмента по окружности при одновременном их смещении в радиальном направлении, отличающийс  тем, что, с целью расширени  технологических возможностей и повышени  качества за счет

   увеличени  диапазона режимов резани  и улучшени  динамических характеристик, используют инструмент, в котором, резцы устанавливают по группам, причем скорость радиального смещени  дл  резцов каждой группы устанавливают различной на одних и тех же участках зоны резани , а скорость любого резца, принадлежащего одной и той же группе, назначают согласно

   зависимости

   Vi u)Rfi(Vi).

   где ш- углова  скорость перемещени  резцов по окружности;

   R - радиус окружности перемещени 

   резцов;

   1 - угол, описывающий положение точки контакта резца первой группы с обрабатываемой поверхностью детали;

   f((fi) - коэффициент, завис щий от угла

   ф

   фиг.