Способ обработки многогранных поверхностей

 

Использование: обработка некруглых цилиндрических поверхностей, например валов моментопередэющих соединений. Сущность изобретения: обработку поверхности осуществляют многозаходным червячным инструментом, снабженным винтовыми симметричными режущими кромками, которые располагают равномерно по цилиндрической поверхности без перекрытия . Шаг винтовых кромок выбирают из соотношения, включающего такие величины , как количество винтовых режущих кромок инструмента, число граней многогранной поверхности, диаметры вписанной и описанной вокруг поперечного сечения обрабатываемой поверхности окружностей. Ось инструмента устанавливают перпендикулярно оси заготовки. В процессе обработки инструменту и заготовке сообщают согласованные .вращательные движения и относительное движение подачи. Вращательное движение инструменту задают в на- . правлении, обеспечивающем перемещение точки контакта инструмента и заготовки вдоль винтовой режущей кромки в направлении , противоположном вращению заготовки . При вышеуказанном направлении вращения меняется расстояние между точкой контакта и осью вращения заготовки, что обеспечивает непрерывное формообразование профиля без огранки, 3 ил. (Л С

СОКИ СОВЕТСКИХ с011иАлистических

РЕСПУБЛИК (я)5 В 23 С 3/04

ГОСУДАРСТВЕН11ОЕ Г!АТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4793208/08 (22) 19.02.90 (46) 15,05,93, Бюл. N 18 (71) Новополоцкий политехнический институт им. Ленинского комсомола Белоруссии (72) В.А.Данилов и Л.АДанилова (56) Патент ФРГ ¹ 3238442, кл. В 23 В 5/44. 1982, .. Авторское свистел ьство С С С P

¹ 1662770, кл. В 23 С 3/04, 1985, (54) СПОСОБ ОБРАБОТКИ МНОГОГРАННЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ (57) Использование: обработка некруглых цилиндрических поверхностей, например валов моментопередающих соединений.

Сущность изобретения: обработку поверхности осуществляют многозаходным червячным инструментом, снабженным винтовыми симметричными режущими кромками, которые располагают равномерно по цилиндрической поверхности без пе Изобретение относится к способам обработки некруглых цилиндрических поверхностей вращающимися инструментами и найдет применение в машиностроении при изготовлении различных деталей с такими поверхностями, например некруглых валов моментопередающих соединений.

Целью изобретения является устранение отмеченного недостатка. т.е, повыше. ние точности профилирования граней эа счет непрерывного контакта инструмента с заготовкой на ширине каждой грани с одной иэ режущих кромок, У

„„5Ц „„1815012 А1 рекрытия. Шаг винтовых кромок выбирают из соотношения, включающего такие величины, как количество винтовых режущих кромок инструмента, число граней многогранной поверхности, диаметры вписанной и описанной вокруг поперечного сечения обрабатываемой поверхности окружностей.

Ось инструмента устанавливают перпендикулярно оси заготовки. В процессе обработки инструменту и заготовке сообщают согласованные, вращательные движения и относительное движение подачи. Вращательное движение инструменту задают в на. правлении, обеспечивающем перемещение точки контакта инструмента и заготовки вдоль винтовой режущей кромки в направлении, противоположном вращению заготовки. При вышеуказанном направлении вращения меняется расстояние между точкой контакта и осью вращения заготовки, что обеспечивает непрерывное формообразование профиля без огранки, 3 ил.

На фиг.1 изображена кинематическая схема обработки многогранной поверхности; на фиг.2 — относительное расположение инструмента и заготовки в сечении, перпендикулярном оси вращения заготовки в момент окончания обработки грани; на фиг.3-ориентация направлений скоростей инструмента и заготовки.

Обработку многогранной поверхности на заготовке 1 осуществляют многозаходным червячным режущим инструментом 2, снабженным винтовыми сплошными режущими кромками 3, которые располагают

1815012 мент поворачивается вокруг своей оси 4 на

fTl Q угол P = — —, причем

2кК1

mQ (6) 1-> или с учетом (3) и (4) у (7)

1+2.. >

2 К вЂ” 1)Е(Е+1) ((()- агсщ ц - (9)

1+28 ) 50

dp d(1 + 2е), имеет

Величина угла ()() влияет на условия реЕЕ . 2 /Е Е+ 1 зания, пОскОльку Они во многом зависят От угла д между направлением скорости резания Ч и нормально к винтовой режущей

55 Ж кромке. Иэ фиг;3 д = -ф — 9, где

° За время перемещения точки контакта

Мв,доль прямой б на расстояние i инстру- 6I,V2

МЯ равномерно по цилиндрической поверхности без взаимного перекрытия. Геометрическую ось 4 инструмента 2 устанавливают перпендикулярно оси 5 заготовки 1 с расстоянием между ними 1 = (d + Г2)/2, (1), где d — диаметр окружности, вписанной в поперечное сечение многогранной поверхности, 0 — диаметр режущего инструмента.

В процессе обработки инструменту 2 и заготовке 1 сообщают согласованные вращательные движения В1 и В2 вокруг их геометрических осей с частотами и< и п2 соответственно и относительное движение подачи S. Для получения многогранной поверхности с равномерно расположенными по окружности гранями отношение i n>/щ частот вращательных движений инструмента и заготовки задают по соотношению

l — — m/К, (2) где m — количество граней у многогранной поверхности, К вЂ” число заходов у инструмента.

Вращение инструмента задают в наг(равлении, при котором точка M контакта винтовой режущей кромки 3 с обрабатываемой гранью (формообразующая точка) перемещается вдоль режущей кромки и прямой б, параллельной оси 4 навстречу вращению заготовки. В результате непрерывно изменяется расстояние между этой точкой и осью 5 вращения заготовки. Благодаря этому обеспечивается непрерывное формообразование некруглого профиля без огранки.

Его форма определяется также вращением заготовки. В момент окончания обработки грани (фиг.2) режущая кромка контактирует с ней в вершине многоугольника — сечения многогранной поверхности. Этому положению соответствует перемещение формообразующей точки на расстояние i и пово от заготовки на угол а. Из фиг.2 l = d Л+ Л где A=(do - d)/2, бо — диаметр окружности, описанной вокруг поперечного сечения. Если обозначить Л/d=e,то1-ЕЙ(Е+ 1 (3).

-Л

Так как а = — -Ч или

Ill

a = — — arCSiI1 -, то с учетом (3) и того, что к . 21

5 Н Н (т)

2л/? 2 К (5)

Следовательно, шаг Н винтовых режущих кромок задают в зависимости от профи"0 ля граней по формуле

Угол поворота инструмента, необходимой для формирования профиля грани на всей ее ширине, составляет 2 /? или 2 — a. Поэ25 тому на основании (4) при любом числе заходов К винтовые режущие кромки на рабочей ширине инст умента, составляющей 21или 2d к(е+ ")) и обеспечивающей формообразование грани, не перекрывают

3" друг друга, благодаря чему Обеспечивается проходимость инструмента. Конструктивно ширину инструмента 8 принимают больше

2i с учетом припуска на обработку по приближенной зависимости

35 В )2(i+d -d ), где d — диаметр заготовки

В «2 d(6(с+1) + — — 1 — 2 F). (8) б

От числа заходов К зависит угол (Г) подъема винтовых режущих кромок, так как

//) = ЭГС(Я вЂ” -, Н

45 или

1815012

dK 1+2е

v= чТ+Л, (12) Е

Ф вЂ” m 3rcsln (2

1+2е

) (13) Следовательно, V (14) П2 бо 6 1 +2

Om Dm

Тогда

2 К ->4(е+ 1) у = — arctg л — айаг

Рекомендуемые значения угла у находятся в диапазоне + 25О. Исходя из этого условия на основании (11) определяют количество заходов К инструмента.

Чем больше значение К, тем меньше частота вращения инструмента и, следовательно, больше при заданной скорости резания частота вращения заготовки и соответственно выше производительность обработки. Частоту вращения заготовки п определяют исходя из допускаемой скорости резания V, которая равна геометрической сумме окружных скоростей инструмента и заготовки в зоне их контакта, т.е.

I.где V> = л Оп1 —, окружная скорость инструмента;

Vz =sf d>nz — окружная скорость заготовки, Так как n< = пав/К, то

При настройке значение п2 принимают равным ближайшему из реализуемых станком, Значения скорости резания V и подачи

S определяются по режимам резания. Благодаря этому. а также тому, то винтовые режущие кромки не перекрывают другдруга, формообразование профиля каждой грани за время контакта ее с инструментом осуществляется непрерывно одной из режущих кромок, что исключает возможность образования огранки и тем самым

5 обеспечивает повышение точности профилирования по сравнению со способом-прототипом. Непрерывное перемещение точки контакта инструмента с заготовкой вдоль режущей кромки обуславливает более высо10 кую стойкость инструмента и полное использование его режущей способности.

Формула изобретения

Способ обработки многогранных поверхностей, при котором инструменту и заго15 товке сообщают согласованное вращение вокруг скрещивающихся осей и относитель ное движение подачи вдоль оси вращения заготовки, отличающийся тем, что, с целью повышения точности профилирова20 ния граней за счет непрерывного контакта инструмента с заготовкой на ширине каждой грани с одной иэ режущих кромок, для обработки берут инструмент со сплошными винтовыми режущими кромками, которые

25 равномерно располагают на цилиндрической поверхности без перекрытия друг друга в пределах рабочей ширины инструмента, при этом направление вращения инструмента выбирают из условия перемещения

30 точки контакта его с заготовкой вдоль винтовой режущей кромки в направлении, противоположном вращению заготовки, а шаг

Н винтовых режущих кромок выбирают из соотношения

40 где К вЂ” количество винтовых режущих кромок (заходов) инструмента;

m — число граней многогранной поверх- " ности;

d — диаметр окружности, вписанной в поперечное сечение многогранной поверх45 ности; (do - d)2d;

do o— диаметр окружности, описанной вокруг поперечного сечения многогранной поверхности.

1815012

1815012

Составитель В.Данилов

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор M.Ïåòðîâà

Редактор

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 1605 Тираж Подписное г

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5