Способ прорезки кольцевых канавок

1. 1Изобретение относится к станкостроению.Цель изобретения - повышение точности обработки поверхностей канавок при их прорезке путем уменьшения радиальной подачи в зависимости от изменения жесткости деталипри прорезании канавки.На фиг, 1 изображена схема устройства, с помощью которого осуществляется способ, на фиг. 2 - схема, показывающая изменение поперечного сечения снимаемой стружки наодин оборот детали на фиг. 3 - график построения профиля кулачка,обеспечивающего, перемещение инструмента с заданной подачей.Способ обработки производитсяна устройстве, включающем патрон 1с закрепленной в нем деталью 2, опирающейся в центр задней бабки 3.На станине 4 установлен суппорт5 для продольного перемещения, накотором установлен суппорт 6 попереч"ного перемещения, с закрепленнымна нем резцедержателем 7. Подача резания осуществляется с помощью кулачка 8, имеющего профиль, обеспечивающий заданный цикл подачи резца.Снимаемый припуск эа каждый оборотхарактеризуется соответственно срезами 9-14, для которых необходимпрофильный кулачок, кривая построениякоторого характеризуется соответственно координатами 15-20,Способ обработки кольцевых кана"вок осуществляют следующим, образом.Обрабатываемая деталь вставляется в патрон 1 и поддерживается центром задней бабки 3. Резцедержатель7 совместно с инструментом и канавочным резцом подводится к детали2 с определенным зазором, обеспечивающим свободное перемещение послеобработки предыдущей канавки, Вращение патрона 1 кинематически связано с вращением кулачка 8, имеющегопрофиль, обеспечивающий заданныйцйкл подачи поперечного перемещениярезца,Построение профиля кулачка зависитот жесткости изменяющегося поперечного сечения кольцевой канавки в процессе обработки.Изменение поперечного сечения об"рабатываемой кольцевой канавки вычисляется по формулеР(х) = Р - 2 х, Р Й е = " с(е ),48 Е 1(2) 15 где Р - радиальная составляющаяусилий резания1 - длина между опорами;Е - модуль упругости обрабаты 20 ваемого материала",1 - момент инерции опасногосечения по кольцевой канавке,Г 1 - допустимый прогиб детали,определяемый точностьюобработки.При прорезке канавок момент инерции опасного сечения по кольцевойканавке уменьшается в соответствииЗ 0 с уменьшением диаметра поперечногосечения при каждом обороте шпинделя. В результате уменьшения диаметра кольцевой канавки изменяется имомент инерции определяемый по35формуле1( ) = 0,05(Р(х)4- а+), (3) 25 где д - внутренний диаметр заготовки плунжера. 40 Подставляя данные Рх (1) в формулу (3), получают величину момента инерции опасного сечения после п-го оборота шпинделя 1(х) = 0,05 (Р - 2 х) 4 - й 4 (4) Подставляя значение 1(х) в формулу (2), после соответствующих математических преобразований получают следующую зависимость для определения величины радиального составляющего усилия резания2,4 Е (Р - 2 х) - й 3Е Известно, что радиальная составляющая усилий резания определяется по эмпирической формуле(6) 199456 2где Р - диаметр поперечного сеченияканавки в исходном состоянии;х - глубина канавки после и-гооборота шпинделяПри этом х изменяется в интервале 0х 1 Ь, где Ь - глубина канавки в конце обработки.Величина поперечной подачи приобработке длинномерных деталей огра ничивается их жесткостью. При этомих прогиб зависит от усилий резанияи определяется по формуле3где С , х , у - соответственнопостоянные дляданных условийрезания и пока-затели степени;С - длина лезвиярезца8 - радиальная подача инструментана один оборотшпинделя,К - общий поправочРный коэффициентна силу резания.Подставляя значения Р (6) в формулу (5), определяют подачу при различных значениях глубины канавки Х2,4 Е ВП - 2 х) - йф 1 Г 1,ху К рзР 1 Р (7)Согласно формуле (7) с увеличением величины Х и, следовательно, уменьшением подачи 8 обеспечивается соответствующее уменьшение величины радиального :составляющего усилия резания Р и, следовательно, посто. янство величины прогиба плунжера с начала до конца прорезки канавки,Построение профиля кулачка определяется зависимостью угла рабочего хода Дрх о радиальной подачи инструмента по формуле(8) где и - число оборотов шпинделя,5 8(х) - радиальная подача инструмента;Тц - время цикла.Подставляя значение 8(х) (7) вформулу (8), получают следующую зависимость; 360 йхР т к 2 еС(п а ) .ЮЗЙ 3П Р (9)Решая уравнение (9) относительноХ и приняв У.р = 0,8, определяютзависимость угла рабочего хода отперемещения инструмента (х)180 Срэ й Р" Кр 2Ррх 2, .Т Е Г пуфРЬ 0 1 (10)(В - 2 Ь)аУН (Од)Ю ) 20 25 Используя формулу (10)производят построение кривых рабочих ходов кулачка (фиг. 3), обеспечивающих заданный цикл перемещения резца.Для этого на оси абсцисс откладываЗ 0 ют глубину среза (Х) на каждый оборот шпинделя, а на оси ординат откладывают соответствующий угол рабочего хода др.1199456 Составитель В.Семе Техред Т,Дубинчак орректор О. Луговая дактор М.Блана Закаэ 7765 КИПИ 13 кая наб. ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Тираж 1085Государственного о делам иэобретений Москва, Ж, Раушс Подписное митета СССРоткрытий