UA130772U - METHOD OF MILLING OF TORQUE BODIES - Google Patents
METHOD OF MILLING OF TORQUE BODIES Download PDFInfo
- Publication number
- UA130772U UA130772U UAU201806538U UAU201806538U UA130772U UA 130772 U UA130772 U UA 130772U UA U201806538 U UAU201806538 U UA U201806538U UA U201806538 U UAU201806538 U UA U201806538U UA 130772 U UA130772 U UA 130772U
- Authority
- UA
- Ukraine
- Prior art keywords
- feed
- linear
- cutting
- rotation
- workpiece
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 14
- 238000003801 milling Methods 0.000 claims abstract description 18
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 4
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 4
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 244000309464 bull Species 0.000 description 2
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 2
- 230000003044 adaptive effect Effects 0.000 description 1
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000005489 elastic deformation Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 230000008092 positive effect Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Milling Processes (AREA)
Abstract
Спосіб фрезерування тіл обертання кінцевою фрезою, при якому фрезі надають постійну частоту обертання, а заготовці - лінійну та кругову подачі, величини яких безперервно змінюють. Незалежно від величини припуску, що зрізається фрезою, глибину різання приймають однаковою з величиною припуску. При цьому зміну величини лінійної подачі здійснюють шляхом регулювання частоти обертання ротора електродвигуна привода подачі залежно від технологічного навантаження, що діє на механізм подачі під час різання, а кругову подачу заготовки узгоджують із лінійною подачею за допомогою кінематичного ланцюга зубчастих передач, що з'єднує ходовий гвинт привода подачі зі шпинделем заготовки.A method of milling rotary bodies with a final cutter, in which the milling cutter provides a constant speed of rotation, and the workpiece - a linear and circular flow, the values of which are continuously changed. Regardless of the size of the cut-off cutter, the cutting depth is taken to be the same as the cut-off value. The change in the magnitude of the linear flow is carried out by adjusting the speed of the rotor of the motor of the actuator of the feed depending on the technological load acting on the feed mechanism during cutting, and the circular feed of the workpiece is coordinated with a linear flow using a kinematic chain of gearwheel feed drive with workpiece spindle.
Description
Корисна модель належить до технології машинобудування, зокрема стосується обробки металів різанням, і може бути використана для обробки деталей на фрезерних верстатах.The useful model belongs to the engineering technology, in particular, it concerns the processing of metals by cutting, and can be used for processing parts on milling machines.
Широко відомий спосіб фрезерування деталей форми тіл обертання циліндричними фрезами, при якому ріжучому інструменту надають безперервне обертання, а деталі - рух подачі (1).A widely known method of milling parts of the shape of the bodies of rotation with cylindrical cutters, in which the cutting tool is given continuous rotation, and the parts - feed movement (1).
Цей спосіб не забезпечує стабілізації навантаження на інструменті при коливаннях припуску, що не дозволяє підвищити продуктивність до гранично допустимого рівня. Це обмежує область можливого використання цього способу.This method does not provide stabilization of the load on the tool during fluctuations of the allowance, which does not allow to increase productivity to the maximum permissible level. This limits the scope of possible use of this method.
Відомий також спосіб фрезерування |2), який прийнято за найближчий аналог. За цим способом інструменту надають постійну частоту обертання, а подачу безперервно змінюють згідно з певною залежністю.The milling method |2) is also known, which is taken as the closest analogue. In this way, the tool is given a constant rotation frequency, and the feed is continuously changed according to a certain dependence.
Відомий спосіб має спеціальне призначення, бо використовується при обертанні фрези і заготовки навколо взаємно перпендикулярних осей. Він не забезпечує стабілізації навантаження інструмента при зміні припуску обробки.The known method has a special purpose, because it is used when rotating the milling cutter and the workpiece around mutually perpendicular axes. It does not provide stabilization of the tool load when the machining allowance is changed.
Задачею корисної моделі є усунення зазначених недоліків, підвищення продуктивності й надійності обробки шляхом стабілізації навантаження на інструмент незалежно від величини припуску, що зрізається.The task of a useful model is to eliminate the mentioned shortcomings, increase the productivity and reliability of processing by stabilizing the load on the tool, regardless of the size of the allowance being cut.
Поставлена задача вирішується тим, що спосіб фрезерування тіл обертання кінцевою фрезою, при якому фрезі надають постійну частоту обертання, а заготовці - лінійну та кругову подачі, величини яких безперервно змінюють, згідно з корисною моделлю, глибину різання приймають однаковою з величиною припуску, а значення подачі визначають із наведеного у формулі співвідношення залежно від технологічного навантаження, що діє на механізм подачі під час різання, і глибини різання, причому величину лінійної подачі змінюють регулюванням частоти обертання електродвигуна подачі, а кругову подачу заготовки узгоджують із лінійною подачею за допомогою кінематичного ланцюга, що з'єднує ходовий гвинт привода подачі зі шпинделем заготовки.The task is solved by the fact that the method of milling the bodies of rotation with an end mill, in which the cutter is given a constant frequency of rotation, and the workpiece is given linear and circular feeds, the values of which are continuously changed, according to a useful model, the cutting depth is taken equal to the value of the allowance, and the value of the feed is determined from the ratio given in the formula depending on the technological load acting on the feed mechanism during cutting and the cutting depth, and the value of the linear feed is changed by adjusting the frequency of rotation of the electric feed motor, and the circular feed of the workpiece is coordinated with the linear feed using a kinematic chain, which connects the lead screw of the feed drive with the spindle of the workpiece.
Схема здійснення цього способу на прикладі фрезерування кінцевою фрезою криволінійного профілю дискового кулачка зображена на фіг. 1. На цій схемі прийняті такі позначення: 1 - кінцева фреза; 2 - заготовка дискового кулачка; З - ділильна головка; 4 - стіл фрезерного верстата; 5 - ходовий гвинт привода подачі; б - електродвигун привода подачі; 7 - датчик навантаження; 8 - підсилювач сигналу; 9, 10 ї 11 - відповідно порівнювальний, програмний і виконавчий пристрої.The scheme of implementation of this method on the example of milling with an end mill of a curved profile of a disc cam is shown in fig. 1. The following designations are used in this diagram: 1 - end mill; 2 - disk cam workpiece; Z - dividing head; 4 - milling machine table; 5 - running screw of the feed drive; b - electric motor of the feed drive; 7 - load sensor; 8 - signal amplifier; 9, 10 and 11 - respectively, comparative, program and executive devices.
Відомо, що при фрезеруванні силу різання прийнято розкладати ма складові: колову Р, що діє по нормалі до поверхні зуба фрези, осьову Р; і радіальну У. Складова У створює навантаження кінематичному ланцюгу подачі. Відомо також, що сила різання та її складові залежать від швидкості робочої подачі. Тому, змінюючи швидкість робочої подачі, можна керувати силою різання та її складовими.It is known that during milling, the cutting force is usually divided into the following components: circular P acting normal to the cutter tooth surface, axial P; and radial U. The U component creates a load on the kinematic supply chain. It is also known that the cutting force and its components depend on the working feed rate. Therefore, by changing the speed of the working feed, it is possible to control the cutting force and its components.
Спосіб, що пропонується, заснований на тому, що, обмежуючи навантаження кінематичного ланцюга подачі, тим самим обмежують складові сили різання.The proposed method is based on the fact that by limiting the load of the kinematic feed chain, thereby limiting the components of the cutting forces.
Як видно з фіг. 2, складова сили різання, що діє на механізм подачі,As can be seen from fig. 2, the component of the cutting force acting on the feed mechanism,
Ру - Р, соз5о о () де 9 - кут нахилу зуб'їв фрези відносно її осі.Ru - P, soz5o o () where 9 is the angle of inclination of the cutter teeth relative to its axis.
Із теорії різання металів |З, с. 218) відомо, що колова складова сили різання ро - СрібБ'ЯВОех 2 птармро 0 СР рардур | (2)From the theory of metal cutting |Z, p. 218) it is known that the circular component of the cutting force ro - СрибБЯВОех 2 ptarmro 0 SR rardur | (2)
Р, Св ние . и де - колова сила, Н; - постійний коефіцієнт, залежний від виду обробки, оброблюваного матеріалу і фрези; Ї. глибина різання, тт; 5 - швидкість робочої подачі, мм/хв;R, Sv nie. and where is the wheel force, N; - a constant coefficient depending on the type of processing, the processed material and the milling cutter; Y. cutting depth, tt; 5 - speed of working feed, mm/min;
В - ширина фрезерування, (пт; й - дисло зуб'їв фрези; 0 - діамдутр фрези, мм; п - частота обертання фрези, об/хв; Р, Р.Р, Яр. Р. показники степенів; " - загальний поправковий коефіцієнт.B - width of milling, (pt; y - diameter of the cutter teeth; 0 - diameter of the cutter, mm; n - frequency of rotation of the cutter, rpm; Р, Р.Р, Яр. Р. indicators of degrees; " - general corrective coefficient.
Підставляючи (2) в (1), одержимоSubstituting (2) into (1), we get
Срі б"Wednesday
Ру - ---2-- --хк о -со5о дрRu - ---2-- --хк о -со5о dr
Ота І (3)Ota I (3)
Із теорії адаптивного керування відомо, що для підвищення точності обробки необхідно стабілізувати технологічне навантаження. З цією метою використовують системи автоматичного регулювання, до складу яких входять датчик, порівняльний і керуючий пристрої. З рівняння (3) видно, що проблему стабілізації навантаження в приводі подачі фрезерного верстата можна вирішити . Швидкість робочої подачі з цього рівняння можна визначити так:It is known from the theory of adaptive control that in order to increase the accuracy of processing, it is necessary to stabilize the technological load. For this purpose, automatic regulation systems are used, which include sensors, comparative and control devices. It can be seen from equation (3) that the problem of load stabilization in the feed drive of the milling machine can be solved. The working feed rate can be determined from this equation as follows:
Реп» 5-У- Я - - - --Rap" 5-U- I - - - --
Срі"В'?2Ко сово (4) . Ур -1 .Sri"V'?2Ko sovo (4). Ur -1 .
У випадку обробки кінцевими фрезами і формула (4) набуває виглядуIn the case of processing with end mills, formula (4) also takes the form
А рур'птвAnd rur'ptv
Срі"В"2Кр со5о ; (5)Wed"V"2Kr so5o ; (5)
При обробці кінцевою фрезою заготовки з незмінною шириною В ії постійною складовою Р, можна позначити,When processing with an end mill a workpiece with a constant width V and a constant component P, it can be noted that
ОпOp
А ри наAnd ry on
СрВ "2Кусозо , (6) і тоді, підставляючи (б) у (5), одержимо швидкість робочої подачіСрВ "2Kusozo , (6) and then, substituting (b) in (5), we obtain the speed of the working feed
РR
5--Д- А5--D- A
Го (7)Go (7)
Із залежності (7) видно, що при зміні подачі за цим співвідношенням забезпечується стабілізація сили різання та її складових. Такий ефект пропонується одержувати наступним чином.It can be seen from dependence (7) that when the feed is changed according to this ratio, stabilization of the cutting force and its components is ensured. It is proposed to obtain such an effect as follows.
Кінцеву фрезу 1 (фіг. 1) закріплюють у шпинделі фрезерного верстата і надають їй обертання з постійною частотою. Заготовку кулачка 2 встановлюють у шпинделі ділильної головки 3, закріпленої на столі 4 верстата. Заготовці надають одночасно лінійну і кругову подачі.The end mill 1 (Fig. 1) is fixed in the spindle of the milling machine and rotates at a constant frequency. The workpiece of the cam 2 is installed in the spindle of the dividing head 3 fixed on the table 4 of the machine. The workpiece is provided with both linear and circular feed.
Лінійна подача 5 столу 4 верстата разом із ділильною головкою З і кулачком 2 надається від регульованого електродвигуна 6 через муфту і ходовий гвинт 5. Кругову подачу "кК від ходового гвинта 5 стола верстата через гітару змінних шестерень 2/6. с/а зубчасті передачі 7 Їх 23/74 і черв'ячну пару К/жак одержує шпиндель ділильної головки 3 з оброблюваним кулачком 2.The linear feed 5 of the table 4 of the machine together with the dividing head Z and the cam 2 is provided by the adjustable electric motor 6 through the clutch and the lead screw 5. The circular feed "kK from the lead screw 5 of the machine table through the guitar of variable gears 2/6. s/a gears 7 Their 23/74 and worm pair K/jak is received by the spindle of the dividing head 3 with the machined cam 2.
Зо Величину подачі визначають за формулою (7) і змінюють у міру зміни глибини різання. На фіг. З показано, що припуск і однакова з ним глибина різання за час обробки профілю кулачка змінюються від нуля до максимального значення Кк. Ця зміна відбувається на куті повороту кулачка 9, Зміна глибини різання, як видно із залежності (7), викликає безперервну зміну величини подачі, створюючи постійне навантаження в приводі. При збільшенні глибини різання величина подачі зменшується, а при зменшенні глибини подача збільшується. Це забезпечує обробку з максимально допустимою за навантаженням привода подачею і підвищує надійність та довговічність привода.Z The amount of feed is determined by formula (7) and changes as the cutting depth changes. In fig. It is shown that the allowance and the same cutting depth during processing of the cam profile change from zero to the maximum value of Kk. This change occurs at the angle of rotation of the cam 9. The change in the cutting depth, as can be seen from dependence (7), causes a continuous change in the amount of feed, creating a constant load in the drive. When the cutting depth increases, the feed rate decreases, and when the depth decreases, the feed rate increases. This ensures processing with the maximum allowable feed for the load of the drive and increases the reliability and durability of the drive.
Зміну величини подачі здійснюють регулюванням частоти обертання електродвигуна 6 (фіг. 1) залежно від технологічного навантаження, що діє на механізм подачі при різанні. Це навантаження контролюють датчиком 7, перетворюють його в електричний сигнал, який підсилюють пристроєм 8.The change in the amount of feed is carried out by adjusting the frequency of rotation of the electric motor 6 (Fig. 1) depending on the technological load acting on the feed mechanism during cutting. This load is monitored by sensor 7, converted into an electrical signal, which is amplified by device 8.
Підсилений сигнал подається у порівнювальний пристрій 9, де він порівнюється з нормованим сигналом, що надходить із програмного пристрою 10. Сигнал неузгодження надходить у виконавчий пристрій (частотний інвертор) 11, який відповідним чином змінює частоту напруги живлення електродвигуна б, внаслідок чого змінюється частота його обертання, а отже, і величина подачі.The amplified signal is fed to the comparator 9, where it is compared with the normalized signal coming from the software device 10. The mismatch signal is fed to the executive device (frequency inverter) 11, which accordingly changes the frequency of the supply voltage of the electric motor b, as a result of which the frequency of its rotation changes , and therefore the feed rate.
Ділильну головку З використовують для повороту заготовки кулачка 2 навколо його осі на певний кут 0 і узгодження з цим поворотом подачі стола із заготовкою у радіальному напрямку на фрезу для одержання криволінійного профілю кулачка. Це узгодження здійснюють за допомогою кінематичного ланцюга зубчастих передач ділильної головки від ходового гвинта 5 верстата. Настроювання цього ланцюга виконують підбором змінних шестерень абс, гітари ділильної головки.The dividing head C is used to rotate the workpiece of the cam 2 around its axis by a certain angle 0 and coordinate with this rotation the feeding of the table with the workpiece in the radial direction to the mill to obtain a curvilinear profile of the cam. This coordination is carried out with the help of a kinematic chain of gears of the dividing head from the running screw 5 of the machine. Tuning of this chain is carried out by selecting variable ABS gears, dividing head guitar.
Суттєві відмінності запропонованого способу фрезерування полягають у тому, що викладене у формулі сполучення взаємопов'язаних дій забезпечує одержання позитивного ефекту, що зводиться до максимальної продуктивності при стабілізації навантаження та пружної деформації в технологічній системі верстата, що сприяє підвищенню точності обробки.The essential differences of the proposed method of milling are that the combination of interrelated actions outlined in the formula provides a positive effect, which is reduced to maximum productivity when stabilizing the load and elastic deformation in the technological system of the machine, which contributes to increasing the accuracy of processing.
Спосіб може знайти застосування при обробці різанням фасонних профілів деталей типу тіл обертання на фрезерних верстатах.The method can find application in processing by cutting shaped profiles of parts such as bodies of rotation on milling machines.
Джерела інформації: 1. Ас. СССР Мо 874274. В 23 С 3/04. Способ фрезерования тел вращения. - Бюл. Мо 39, 1981 г. - С. 66. 2. А.б. СССР Мо 902987. В 23 С 3/04. Способ обработки тел вращения. - Бюл. Мо 5, 1982 г.-С. 58.Sources of information: 1. Ass. USSR Mo 874274. V 23 S 3/04. Method of milling bodies of rotation. - Bull. Mo 39, 1981 - P. 66. 2. A.b. USSR Mo 902987. V 23 S 3/04. The method of processing bodies of rotation. - Bull. May 5, 1982 - S. 58.
З. Справочник по обработке металлов резанием / Ф.Н. Абрамов, В.В. Коваленко, В.Е.Z. Handbook of metal cutting / F.N. Abramov, V.V. Kovalenko, V.E.
Любимов и др. - К.: Техніка, 1983. - 239 с.Lyubimov et al. - K.: Technika, 1983. - 239 p.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
UAU201806538U UA130772U (en) | 2018-06-11 | 2018-06-11 | METHOD OF MILLING OF TORQUE BODIES |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
UAU201806538U UA130772U (en) | 2018-06-11 | 2018-06-11 | METHOD OF MILLING OF TORQUE BODIES |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
UA130772U true UA130772U (en) | 2018-12-26 |
Family
ID=65515135
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
UAU201806538U UA130772U (en) | 2018-06-11 | 2018-06-11 | METHOD OF MILLING OF TORQUE BODIES |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
UA (1) | UA130772U (en) |
-
2018
- 2018-06-11 UA UAU201806538U patent/UA130772U/en unknown
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4329096A (en) | Gear cutter | |
KR20170037857A (en) | Method for deburring a gear blank | |
US20180221976A1 (en) | Gear cutter machining apparatus, gear cutter machining method, tool profile simulation apparatus, and tool profile simulation method | |
CN110121393B (en) | Method for hard-facing an internal toothed segment and machine tool suitable for the method | |
US9999934B2 (en) | Gear cutter with radial adjustability of square or rectangular stick blades | |
EP0123463B1 (en) | Method of monitoring a cutting tool (gradient) | |
CN102744468A (en) | Gear cutting machine, end mill and form milling method | |
JP2940027B2 (en) | Grinding method with grinding force control | |
US4667550A (en) | Precision slitting apparatus and method | |
US4551808A (en) | Tool wear sensors | |
CN105642932B (en) | A kind of boring and milling complex machining process and device | |
CN101801569B (en) | Peeling machine for bars, tubes or similar oblong products | |
US4564910A (en) | Method and algorithms therefore for monitoring the performance of a tool and modifying the feed rate thereof | |
UA130772U (en) | METHOD OF MILLING OF TORQUE BODIES | |
JPH01127260A (en) | Cylindrical grinding method of work | |
US11110529B2 (en) | Method for gear manufacturing machining of a workpiece | |
JP2022550719A (en) | A method for generating or processing by cutting an identical set of teeth on each of a plurality of workpieces, and a machine group and control program therefor | |
WO2012133025A1 (en) | Gear-wheel machining device and gear-wheel machining condition setting device | |
US9278421B2 (en) | Method for grinding workpieces, in particular for centering grinding of workpieces such as optical lenses | |
US2749808A (en) | Thread chasing | |
CN104128670A (en) | Method for machining impeller end face teeth and gear shaft end face teeth matched with impeller end face teeth | |
CN211331635U (en) | Numerical control gear-shoveling machine | |
HESTERBERG et al. | PERFORMANCE AND LIMITS OF HIGH-DYNAMIC MILLING PROCESSES BASED ON TROCHOIDAL TOOL PATHS. | |
RU2798857C1 (en) | Device for processing two low-rigidity stepped shafts | |
SU990448A2 (en) | Machine for working variable-pitch screw surfaces |