SU852447A1

SU852447A1 - Method of working non-rigid parts such as chafts

Info

Publication number: SU852447A1
Application number: SU792834372A
Authority: SU
Inventors: Евгений Валентинович Пашков; Татьяна Викторовна Мозолевская; Наталья Павловна Рыжкова
Original assignee: Севастопольский Приборостроитель-Ный Институт
Priority date: 1979-11-01
Filing date: 1979-11-01
Publication date: 1981-08-07

Description

Изобретение относитс к машиностроению и может быть использовано при обработке нежестких деталей типа тел вращени , например валов, осей и т. д. Известен способ обточки на токарных станках длинных валов и тому подобных деталей малой жесткости с закреплением обоих концов обрабатываемой детали в зажимных патронах передней и задней бабок станка 1. С целью уменьшени возможности по влени деформаций изгиба и вибраций к концу детали, закрепленному в задней бабке , прикладывают раст гиваюш.ее усилие путем перемеш ени пиноли задней бабки в осевом направлении. Величину раст гивающего усили измен ют в зависимости от положени инструмента при его перемещении вдоль обрабатываемой детали. Недостатком известного способа вл етс то, что он не учитывает вли ни тангенциальной составл ющей силы резани , котора вызывает крутильные колебани обрабатываемой детали. Целью изобретени вл етс повышение качества обработанной поверхности при обработке нежестких деталей типа тел вращени . Дл этого в процессе обработки к заднему концу детали, закрепленной без возможности осевого смещени в патронах передней и задней бабок станка, прикладывают тормозной момент. , На фиг. 1 показана схема реализации -предлагаемого способа на примере обработки детали с отверстием; на фиг. 2 - схема деформации обрабатываемой детали под действием тормозного момента; на фиг. 3- эпюра изгибающих моментов. Перед обработкой нежесткую цилиндрическую деталь, например тонкостенный цилиндр пневмо- или гидродвигател , закрепл ют по концам в зажимных устройствах передней и задней бабок станка равномерно распределенным по поверхности защемлени усилием q (фиг. 1). Закрепленную таким образом деталь можно рассматривать как заделанную с двух сторон балку (фиг. 3), наиболее опасное сечение которой определ етс максимальной величиной изгибающего момента или прогиба под действием радиальной составл ющей усили резани Ру и которое расположено на рассто нии - от концов детали . В этом же сечении максимально сказываетс вли ние тангенциальной составл ющей силы резани PZ, вызывающей крутильные колебани детали.The invention relates to mechanical engineering and can be used in machining non-rigid parts such as rotary bodies, such as shafts, axles, etc. The known method of turning long shafts and the like of small rigidity on lathes, fixing both ends of the workpiece in front-end chucks and chucks machine headstock 1. To reduce the possibility of bending deformations and vibrations, a tensile force is applied to the end of the part fixed in the tailstock by mixing the tailstocks into evom direction. The magnitude of the tensile force is varied depending on the position of the tool as it moves along the workpiece. The disadvantage of this method is that it does not take into account the influence of the tangential component of the cutting force, which causes torsional vibrations of the workpiece. The aim of the invention is to improve the quality of the treated surface when machining non-rigid parts such as rotation bodies. To do this, during the machining process, a braking torque is applied to the rear end of the part fixed without the possibility of axial displacement in the cartridges of the front and rear headstock of the machine. , FIG. 1 shows the scheme of implementation of the proposed method for the example of processing a part with a hole; in fig. 2 is a diagram of the deformation of the workpiece under the action of the braking torque; in fig. 3 - plot of bending moments. Before processing, a non-rigid cylindrical part, for example, a thin-walled cylinder of a pneumatic or hydraulic engine, is fixed at the ends in clamping devices of the front and back headstock of the machine evenly distributed over the pinching surface by force q (Fig. 1). A part fastened in this way can be viewed as a beam embedded on both sides (Fig. 3), the most dangerous section of which is determined by the maximum value of the bending moment or deflection under the radial component of the cutting force Py, and which is located at a distance from the ends of the part. In the same section, the effect of the tangential component of the cutting force PZ, which causes torsional vibrations of the part, is most pronounced.

От привода вращени к переднему коицу обрабатываемой детали прикладывают крут ш ,ий момент , а от тормозного устройства к заднему концу - тормозпой моментFrom the rotational drive, a cool moment is applied to the front part of the workpiece, and a torque from the brake device to the rear end.

Mr.Mr.

Резец перемещают вдоль оси детали по стрелке 5. В процессе резани возникает сила резани , составл ющие которой РХ, Ру, PZ направлены по координатным ос м.The cutter is moved along the axis of the part along arrow 5. During the cutting process, a cutting force arises, the components of which PX, Py, PZ are directed along the coordinate axes.

В начальный момент обработки прогиб детали под действием радиальной составл ющей Ру силы резани минимален, и колебани отсутствуют. Величина тормозного момента также минимальна. По мере приближени инструмента к опасному сечению величина тормозного момента Мт возрастает , что приводит к упругому закручиванию продольных волокон детали на угол ф.At the initial moment of machining the detail deflection under the action of the radial component Ru, the cutting force is minimal and there are no oscillations. The magnitude of the braking torque is also minimal. As the tool approaches the dangerous cross section, the magnitude of the braking moment Mt increases, which leads to an elastic twisting of the longitudinal fibers of the part by an angle φ.

Заготовками дл деталей типа гильз, цилиндров , валов, служат обычно прокат и цоковка, имеющие, как правило, структуру в виде волокон, ориентированных вдоль оси. Поэтому закручивание волокон вокруг оси сопровождаетс их упругим смещением в осевом направлении на величину А (фиг. 2), т. е. происходит уменьшение длины детали на данную величину. Величина А определ етс из треугольника ОАВ, который можно рассматривать как пр моугольный . Исход из условий прочности величина А не должна вызывать деформацию обрабатываемой детали в осевом направлении , выход щую за пределы упругости. Поскольку концы детали закреплены и она лищена возможности осевого смещени , происходит раст жение волокон, вследствиеBillets for parts such as sleeves, cylinders, shafts, are usually rolled and casting, having, as a rule, the structure in the form of fibers, oriented along the axis. Therefore, the twisting of the fibers around the axis is accompanied by their elastic displacement in the axial direction by the value of A (Fig. 2), i.e., a reduction in the length of the part by this value occurs. The value of A is determined from the triangle OAB, which can be considered as rectangular. Based on the strength conditions, the value of A should not cause deformation of the workpiece in the axial direction, beyond the limits of elasticity. Since the ends of the part are fixed and it lacks the possibility of axial displacement, fibers are stretched due to

чего возрастает жесткость детали в радиальном направлении, что способствует ул{еньшению величины прогиба под действием радиальной составл ющей Ру силы резани . Так как волокна упруго закручены тормозным моментом Мт, т. е. наход тс в напр женном состо нии, их дальнейшее закручивание под действием тангенциальной составл ющей PZ силы резани не происходит, т. е. отсутствует необходимое условие дл возникновени кружильных .автоколебаний, что и приводит к повышению качества обработанной поверхности.which increases the rigidity of the part in the radial direction, which contributes to the improvement of the magnitude of the deflection under the action of the radial component Py of the cutting force. Since the fibers are elastically twisted by the braking moment Mt, i.e. they are in a stressed state, their further twisting under the action of the tangential component PZ of the cutting force does not occur, i.e. there is no necessary condition for the occurrence of circular oscillations, which leads to improved surface finish.

Claims

1. USSR author's certificate in application number 2534633 / 25-08, cl. 23B 1/00, 1977.

M l