Способ фрезерования тел вращения
Изобретение относится к област обработки металлов резанием и может быть использовано при обработке тел вращения. Способ позволяет повысить точность фрезерования детали 1 фрезой 3 путем обеспечения в плоскости проходящей через ось вращения деталей 1 перпендикулярно оси фрезы 3, равенства и противоположного направ ления деформаций фрезы от реакции радиальной составляющей силы Р, резания на цилиндрические зубья «фрезы и от реакции осевой составляющей силы Pj резания на торцовые зубья фрезы . Соотношение изгибакядих моментов от действия сил Р и Р, при котором суммарная деформация фрезы в указанной плоскости равна нулю, достигается за счет соотношения составляющих t, и tj припуска i , снимаемого цилиндрическими и торцовыми зубьями фрезы соответственно при смещении ее рабочего торца за ось вращения детали на величину, определяемую зависимостью Ь (-t.- it)( +i -ii),rAe Ь - величина смещения торца фрезы относительно оси вращения детали; t - суммарная величина припуска,снимаемого цилиндрическими и торцовыми зубьями фрезы; tg - величина припуска , снимаемого торцовыми зубьями фрезы; п - радиус обрабатываемой детали . 5 ил.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ
РЕСПУБЛИН (gg y . В 23 С 3/04
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Н ABTOPGHOMY СВИДЕТЕЛ ТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3900510/25-08 (22) 27.05 ° 85 (46) 07.11.86." Бюл. М 41 (72) В.В.Иевлев, Г.М.Шейнин, Н,Н.Паневина и И.К.Паневин (53) 621.914.7 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР
М 622589, кл. В 23 С 3/04, 1977. (54) СПОСОБ ФРЕЗЕРОВЛНИЯ 1Е31 ВРАЩЕШИ (57) Изобретение относится к области обработки металлов резанием и может быть использовано при обработке тел вращения. Способ позволяет повысить точность фрезерования детали 1 фрезой 3 путем обеспечения в плоскости, проходящей через ось вращения деталей 1 перпендикулярно оси фрезы 3, равенства и противоположного направления деформаций фрезы от реакции радиальной составляющей силы Р, ре„„SU„„1268315 А 1 зания на цилиндрические зубья фрезы и от реакции осевой составляющей силы Р резания на торцовые зубья фрезы. Соотношение изгибающих моментов от действия сил Y и Р, при котором суммарная деформация фрезы в указанной плоскости равна нулю, достигается за счет соотношения составляющих
Т,, и 1 припуска 1, снимаемого цилиндрическими и торцовыми зубьями фрезы соответственно при смещении ее рабочего торца за ось вращения детали на величину определяемую зависимостью Ъ = Я, — t ) 2 v +1 -Я,где
b — величина смещения торца фрезы относительно оси вращения детали; — суммарная величина припуска,снимаемого цилиндрическими и торцовыми зубьями фрезы; 1 — величина припуска, снимаемого торцовыми зубьями фрезы; р — радиус обрабатываемой детали. 5 ил.
1268315
Изобретение относится к обработке металлов резанием и может быть использовано при обработке тел вращения .
Цель изобретения — повышение точ- 5 ности фрезерования г1утеи обеспечения равенства и противоположного направления деформаций фрезы от реакций радиальной составляющей силы резания на цилиндрические зубья фрезы и от осевой составляющей силы резания на торцовые зубья фреэы в плоскости, проходящей через ось вращения детали перпендикулярно оси фрезы. 15
На фиг.1 представлена схема обработки по предлагаемому способу; на фиг. 2 — схема, поясняющая распределение припуска между цилиндрическими
1 и торцовыми зубьями; на фиг„ 3 — схема действий реакций составляющих силы резания на инструмент; на фиг.4— деформация фрезы от действия реакции радиальной составляющей силы резания; на фиг. 5 — то же, от действия реакции осевой составляющей силы резания.
Деталь 1 устанавливают в лриспособление 2 с горизонтальной осью вращения. Б исходном положении фреэа 3 не касается вращающейся вокруг оси
0-0 детали 1. Фрезе сообщают вращение и перемещение 91 в осевом направлении. Б конце врезания торец фрезы 3 оказывается киже оси 0-0 враще-, ния детали, при этом общая величина снимаемого припуска оказывается разбитой на ki — припуск, снимаемый цилиндрическими зубьями инструмента, и 1 — припуск, удаляемый торцовыми зубьями. Затем инструменту (или приспособлению с деталью ) сообщают перемещение 5< вдоль оси 0-0 до око:нчания контакта фрезы с деталью, после чего инструмент возвращается в исходное положение. о
При фрезеровании по предлагаемому способу на цилиндрические зубья фрези действует реакция Р, радиальной 50 составляющей силы резания, приложенная на расстояние 1 от торца шпиндельного узла и изгибающая ось фрезы в направлении от поверхности детали, а на торцовые зубья — реакция 55
P осевой составляющей силы резания, 2 приложенной на расстоянии а от оси ,детали„ которая вызывает появление момента, изгибающего фрезу в направлении к поверхности детали.
Сущностью способа является то,что в плоскости, проходящей через ось
0-0 вращения детали перпендикулярно оси фреэы, деформация 1, фреэы от действия силы Р, на цилиндрическую часть инструмента равна по величине и противоположна по направлению деформации У фрезы от действия силы
Р на торцовую часть инструмента.
Соотношение изгибающих моментов от действия сил Р, и Р, при котором суммарная деформация фрезы в указанной плоскости равна. нулю, достигается за счет соотношения составляющих и г припуска Г, удаляемых цилиндрическими и торцовыми зубьями фреэы соответственно при расположении рабочего торца инструмента ниже оси 0-0 на величину
Равенство нулю деформации фрезы в точке 4 (риг.2) обеспечивает получение требуемой точности размера г детали. Точка A принадлежит одновременно поверхности детали и цилиндрической поверхности фрезы.
Для вывода зависимости величины смещения торца фрезы относительно оси 0-0 вращения детали и составляющих 1 и 4 припуска 1, при которой деформация фрезы и точке A равна нулю, воспользуемся схемами на фиг, 2-5.
Из треугольника Олд, АТ3 = 0@ — 0 Р".
А = b; 00= +1,; OA =1, Следовательно, b =J !rrt 1 -r =4 + .4,r rr Г =
= 1,,(2г + $,), Так как ъ, = 1 — 1 получим
=-Д,(2 +1,) =@,— C,) (2 + (1)
Дифференциальное уравнение иэогну той оси фрезы от действия сил Р„ и
У, согласно курсу сопротивления мате2 риалов определяется выражением 2 1. — — = ":(:) х где Š— модуль упругости фрезы; — момент инерции фрезы, Y — величина деформации оси фрезы в плоскости, проходящей через ось С-0 вращения детали перпендикулярно оси фреэы, от действия силы Р, или Р соответственно;
1268315
30
40 х — расстояние оси 0-0 от торца шпиндельного узла;
M — изгибающий ось фрезы момент от действия сил Р, или Р соответственно. 5
Деформация У, от действия силы Р, и деформация Y фрезы от действия силы Р выражаются соответственно
Р2 а ° х
2 2a3 где Р— реакция радиальной состав
I ляющей силы резания, действующая на цилиндрические зубья фрезы;
P — реакция осевой составляющей
z силы резания, действующая на торцовые зубья фрезы; — расстояние от вектора силы 20
Р1 до торца шпиндельного узла; х — расстояние от оси 0-0 до торца шпиндельного узла; а — расстояние от вектора силы 25
Р до оси фрезы, Из условия, что результирующая деформация фрезы в плоскости, проходящей через ось 0-0 перпендикулярно оси фрезы, равна нулю, имеем ч,=ч
2
P ° Р ° х,,х Р,ах ° . s .
Величины сил Р, и Р2 согласно теории резания металлов определяются соответственно
Р, =К, С, 4™, 5 В" D
P =С ï 5ч Vw К
2 2 2 где К,, — коэффициент, определяющий соотношение между силой резания и радиальной составляющей силы резания; .45
С,,С2 — коэффициенты, зависящие от вида фрезерования; т,,и 2 — припуски, снижаемые цилиндрическими и торцовыми зубьями фрезы соответственно; 50
5 — подача на зуб фрезы;
В = b — ширина фрезерования; — диаметр фрезы; — скорость резания; — поправочный коэффициент, 55 зависящий от обрабатываемого материала;
Z — количество зубьев фрезы;
®1 l;U 1V2;W; g;q -пока затели степени, зависящие от материала детали, вида фреэы и т.п.
Учитывая, что для предлагаемого способа при выбранных параметрах процесиса резания величины k., С,, С1, 5 ; 5", 7" ; k . постоянны, мси но записать
К = К,.С,.5ч 2%;
К =С.gV Ч" K 2.
4 2
Следовательно, Р, =K,.С, или, учитывая выражение (1), Р, = К ° (, (Z«,))
= K4 1 2 = 4 (< )
Уравнение (21 имеет вид (--Ми
Учитывая, что х = I - b; а = гг/2; b -Дф +t,); уравнение (2) выглядит г-Д,(г +И (t-+,1" З
5 (3)
Решая уравнение (3) относительно и затем подставив значение ., в формулу (1), получаем значение величины b смещения торца фрезы sa ось вращения детали.
Формула изобретения
Способ фрезерования тел вращения цилиндрической фрезой,с торцовыми зубьями, при котором деталь и фрезу ,вращают, последней сообщают перемещение по контуру детали и располагают ее относительно деФали так, что торец смещен за ось фреэы, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности фрезерования путем обеспечения равенства и противоположного направления деформаций фрезы от реакций радиальной составляющей силы резания на цилиндрические зубья фрезы и от осевой составляющей на торцовые зубья фрезы в плоскости, проходящей через ось вращения детали перпендикулярно оси фреэы, величину b смещения торца фрезы устанавливают по зависимости
Ь = Й -т21 (2г +т - 2) где 1 — суммарная величина припуска, снимаемого цилиндрическими и торцовыми зубьями фрезы;
1268315
S — величина припуска, снимаемого торцовыми зубьями фрезы, — радиус обрабатываемой детали. дд1
Составитель М. Кольбич
Техред Л Олейник
Редактор С.Пекарь
Корректор M,Пожо
Заказ 6051/10 Тираж 1001
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5
Подписное
Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул,Проектная, 4
