SU753540A1 - Способ резани самовращающимс резцом - Google Patents

Description

Изобретение относится к механической обработке материалов резанием самоврашающимися резцами (ротационное резание) и предназначено для использования на металлообрабатывающих предприятиях. Особенно эффективен способ при резании прерывистых поверхностей.

Известен способ резания самовращающимся резцом преимущественно прерывистых поверхностей, при котором резцу сообщают движение подачи [1]. ₁₀

Данный способ отличается от известного тем, что с целью повышения производительности в процессе обработки, при отсутствий контакта резца с обрабатываемой поверхностью, ему сообщают вращение со скоростью, совпадающей по направлению и по величине и отличной не более, чем на 20% от скорости его самовращения, устанавливаемой при резании.

Предложенный способ резания самовращающимся резцом рассмотрим на примере обработки роторов турбин или фазных электродвигателей, у которых пластины роторов разъединены пазами. Увеличение диаметра режущей чашки как мера снижения прерывистости обработки сопровождается увеличением радиальной составляющей силы резания, что вызывает появление вибраций, и дальнейшая обработка становится невозможной. При этом наиболее эффективным становится предложенный способ резания, выполняемый одним и тем же самовращающимся резцом, используемым независимо от вида и формы обрабатываемой поверхности.

При осуществлении способа возможны варианты, некоторые из которых приведем.

Вариант 1. Перед обработкой увеличивают момент инерции державки резца, установленной в его корпусе на подшипниках, соединяя ее с дополнительной массой, которую кратковременно соединяют с приводом вращательного движения, например электродвигателем. С использованием последнего державке резца сообщают вращение со скоростью, совпадающей по направлению и равной скорости самовращения резЦа, которую определяют заранее. После этого выполняют резание обрабатываемой детали, в данном случае ротора. Если в конце обработки вследствие возможного затухания скорости самовращения ее величина уменьшится более, чем на 20— '25%, следует увеличить массу маховика или установить более высокую скорость предварительного разгона державки (эту скорость определяют экспериментально для конкретных условий обработки). В качестве примера обрабаты- ₅ ваемых деталей, для которых предназначен предлагаемый способ, укажем и такие детали, как шлицевые валы, звездочки и т. д.

Применение способа эффективно и в некоторых случаях при обработке сплошных поверх- щ ностей. Например, при высокой скорости резания в первоначальный момент, когда в контакт с обрабатываемым материалом вступает неподвижный резец, на его режущем лезвии вследствие теплового удара может возникнуть мик- ₁₅ родефект, изъян. В последующем на этом месте может развиться трещина и произойти выкра- . шивание лезвия. Использование предлагаемого способа исключает это явление, что повышает стойкость инструмента, а следовательно/ даст ₂₀ возможность применять более высокую скорость резания, повысить производительность обработки.

Вариант 2. Для поддержания скорости вращения резца в период отсутствия его контакта ₂5 с обрабатываемым материалом используют энергию сжатого воздуха, подаваемого в отверстие шпинделя резца для его охлаждения в процессе резания. Установив турбину на державке резца и отрегулировав расход воздуха, обеспечива- ₃₀ ют на резце крутящий момент, близкий по величине и моменту трения в опорах резца в нагруженном состоянии. Тогда при съеме стружки резец будет вращаться от сил взаимодействия с обрабатываемой поверхностью, ₃₅ а при отсутствии контакта эта скорость будет годдерживаться энергией сжатого воздуха, подводимого из пневмомагистрали.

Устойчивость процесса вращения резца в процессе обработки обеспечивает снижение силы удара при входе резца в материал и однородность качественных и точных показателей обработанных поверхностей. Это объясняется тем, что скорость самовращения влияет практически на все особенности процесса, кинематические, силовые, температурные, деформационные, что неизбежно вызывает на обработанной поверхности ’’пятнистость”, неоднородность таких характеристик, как высота микронеровностей, степень и глубина наклепа, величина остаточных напряжений и т. д.

Таким образом, предлагаемый способ за счет обеспечения устойчивости процесса самовращения резца повышает стойкость инструмента, его производительность и качество обработанной поверхности.

Claims (2)

1. Изобретение отиоситс  к механической обра ботке материалов резанием самоврашающимис  резцами (ротационное резание) и предназначено дп  использовани  на металлообрабатывающих предпри ти х. Особенно эффективен способ при резании прерывистых поверхностей. Известен способ резани  самовращающимс  резцом преимущественно прерывистых поверхностей , при котором резцу сообщают движение гюдачи 1. Данный способ отличаетс  от известного тем что с целью повышени  производительности в процессе обработки, при отсутствии контакта резца с обрабатываемой поверхностью, ему сообщают вращение со скоростью, совпадающей по направлению и по величине и отличной не более, чем на 20% от скорости ето самовращени , устанавливаемой при резании. Предложенный способ резани  самовращающнмс  резцом рассмотрим на примере обработки роторов турбин или фазных электродвигателей , у которых пластины роторов разъед1шены пазами. Увеличение диаметра режущей чащки как мера снижени  прерывистости обработки сопровождаетс  увеличением радиальной составл ющей силы резани , что вызывает по вление вибраций, и дальнейша  обработка становитс  невозможной. При этом наиболее эффективным становитс  предложенный способ резани , выполн емый одним и тем же самовращающимс  резцом , используемым независимо от вида и формы обрабатываемой поверхности. При осуществлении способа возможны варианты , некоторые из которых приведем. Вариант 1. Перед обработкой увеличивают момент инерции державки резца, установленной в его корпусе на подщипниках, соедин   ее с дополнительной массой, которую кратковременно соедин ют с приводом вращательного движени , например электродвигателем. С использованием последнего державке резца сообщают вращение со скоростью, совпадающей по направлению и равной скорости самовращени  рез, которую определ ют заранее. После этого выполн ют резание обрабатываемой детали, в данном случае ротора. Если в конце обработки вследствие возможного затухани  скорости самовращени  ее величина уменьшитс  более, чем на 2025% , следует увеличить массу маховика или установить более высокую скорость предварительного разгона державки (эту скорость определ ют экспериментально дл  конкретных условий обработки). В качестве примера обрабатываемых деталей, дл  которых предназначен предлагаемый способ, укажем и такие детали, как шлицевые валы, звездочки и т. д. Применение способа эффективно и в некото рых случа х при обработке сплошных поверхностей . Например, при высокой скорости резани  в первоначальный момент, когда в контакт с обрабатываемым материалом вступает неподвижный резец, на его режущем лезвии вследствие теплового удара может возникнуть микродефект , изъ н. В последующем на этом месте может развитьс  трещина и произойти выкрашивание лезви . Использование предлагаемого с.пособа исключает это  вление, что повышает стойкость инструмента, а следовательно, даст возможность примен ть более высокую скорость резани , повысить производительность обработки . Вариант
2. 2. Дл  поддержани  скорости вращ ни  резца в период отсутстви  его контакта с обрабатываемым материалом используют энер гию сжатого воздуха, подаваемого в отверстие шпиндел  резца pfia его охлаждени  в процессе резани . Установив турбину на державке рез ца и отрегулировав расход воздуха, обеспечивают на резце крут щий момент, близкий по величине и моменту трешю в опорах резца в нагруженном состо нии. Тогда при съеме стружки резец будет вращатьс  от сил взаимодействи  с обрабатываемой поверхностью, а при отсутствии контакта эта скорость будет геэддерживатьс  энергией сжатого воздуха, подводимого из пневмомагистрали. 04 Устойчивость процесса врап1ени  резца в гфоцессе обработки обеспечивает снижение силы дара при входе резца в материал и однородность качественных и точных показателей обработанных поверхностей. Это объ сн етс  тем, что скорость самовращени  вли ет практически на все особенности процесса, кинематические, силовые, температурные, деформационные, что неизбежно вызывает на обработанной поверхности п тнистость, неоднородность таких характеристик , как высота микронеровностей, степень и глубина наклепа, величина остаточных напр жений и т. д. Таким образом, предлагаемый способ за счет обеспечени  устойчивости процесса самовращени  резца повышает стойкость инструмента, его производительность и качество обработанной поверхности . Формула изобретени  Способ резани  самовращающимс  резцом, преимущественно прерывистых поверхностей, при котором резцу сообщают движение подачи, отличающийс  тем, что, с целью давышени  производительности, в процессе обработки , при отсутствии контакта резца с обрабатываемой поверхностью, ему сообщают вращение со скоростью, совпадающей по направлению и по величине и отличной не более чем на 20% от скорости его самовращени , устанавливаемой при резании. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР N 428864, кл. В 23 В 1/00, 1972.