Способ обработки резанием многорезцовым вращающимся инструментом

(5)5 В 23 В 1/О Е ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР ИСАНИЕ ИЗОБРЕ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Новополоцкий политехнический институт им, Ленинского комсомола Белоруссии(56) Авторское свидетельство СССРМ 854593, кл. В 23 В 1/00, 1981. Изобретение относится к станкостроению и может быть использовано при обработке материалов резанием многолезвийным вращающимся инструментом, в частности к ротационному точению поверхностей вращения многорезцовыми головками, а также к фрезерованию поверхностей инструментом с подвижными ножами.Кель изобретения - расширение технологических возможностей и повышение качества за счет увеличения диапазона режимов резания и улучшение динамических характеристик,На фиг. 1 приведена схема ротационной обработки вала многорезцовым инструментом с двумя группами резцов; на фиг. 2 - схема перемещения режущих элементов (резцов) двух различных групп.Валу 1, установленному на станке, сообщают от привода станка вращение - движение В 1. Ротационный многорезцовый инструмент 2 перемещают в направлении подачи - движение П 2. При этом инструмент устанавливается на подвижном органе станка (не показан), например суппорте Траектория 3 перемещения центра инструмента эквидистантна линии профиля 4 обрабатываемой поверхности 5 вала,.Я 2 1726138(54) СПОСОБ ОБРАБОТКИ РЕЗАНИЕМ МНОГОРЕЗЦОВЫМ ВРАЩАЮЩИМСЯ ИНСТРУМЕНТОМОМ(57) Использование; в станкостроении. Сущность изобретения: при обработке резанием используют инструмент, в котором резцы устанавливают по группам, причем скорость радиального смещения для резцов каждой группы устанавливают различной на одних и тех же участках зоны резания. 2 ил. Режущие элементы (резцы) 6 и 7 двух чередующихся групп инструмента 2 принудительно перемещают по замкнутой кривой 8, например окружности, - движение Вз. На устанавливаемых по длине и положению участках зоны резания 9 резцы 6 первой группы дополнительно смещают в радиальном направлении - движение П 4. Длина О участка 9, его расположение и относительная скорость перемещения резца 6 в движении П 4 устанавливаются при помощи механизма 10 управления, например, кулачкового. При сообщении резцу 6, перемещающемуся по окружности, дополнительного радиального перемещения со скоростью Ч 1 (фиг. 2), режущее лезвие (кромка) резца будет участвовать в двух взаимно перпендикулярных движениях, Величина и направление скорости Чэ 1 результирующего движения зависит от количественных характеристик касательной Ок 1 и радиальной Ч 1 составляющих. При этом величина задающей радиальной скорости Ч 1 описывается зависимостьюЧ 1= в йб (р 1),где д - угловая скорость перемещения резцов по окружности;Й - радиус окружности перемещения режущих лезвий резцов:50 55 р 1 - угол, описывающий положение точки контакта А режущего лезвия резца первой группы с обрабатываемой поверхностью и отсчитываемый в направлении подачи инструмента нормали к обрабатываемой поверхности, проходящей через центр инструмента Ои,11(у 1) - функциональный коэффициент, зависимый от угла у 1.Функциональная зависимость и состав коэффициента 11(р 1) определяется характером реализуемых в процессе резания задач: получение определенной конфигурации срезаемого слоя с целью повышения равномерности силовых нагрузок на резцы, оптимизация процесса резания путем поддержания постоянства главного угла в плане; компенсация вибрационных нагрузок на инструмент, варьирование режима резания и т,п. Так, например, при необходимости уменьшения нагрузки на резец при выходе его из зоны резания (толщина среза а 1 имеет максимальное значение, а = =Яозпо 1) толщина срезаемого слоя может быть установлена путем перемещения резцов от периферии к центру или постоянной с некоторым средним значением а 1 = Я 0 з и у)1 = сопзт, или равной нулю, а 1= О. В этом случае коэффициент В (1) включает величину (В - Яози р 1), В том случае, когда необходимо срезать остаточный гребешок величиной й на поверхности детали, резцам необходимо сообщить дополнительное радиальное смещение от центра к периферии на величину (В+ йсоз щ), которая войдет в коэффициент А(р),На устанавливаемых по длине и положению участках 11 эоны резания, соответствующих участкам поверхности детали, обработанным предыдущими резцами первой группы, резцы 7 второй группы смещают в радиальном направлении - движение П 5(фиг. 1). При этом направление и величина скорости Чэг результирующего перемещения зависит от величины ее касательной Ча и радиальной Чг составляющих. Величина скорости радиальною смещения резцов второй группы определяется зависимостьюЧг= вЩЪ),где ц - угол, описывающий положение точки (зоны) контакта В режущего лезвия резца с обрабатываемой поверхностью и отсчитываемой от нормали к обрабатываемой поверхности, проходящей через центр инструмента Ои,1 г(рг) - функциональный коэффициент, зависимый от угла щ.Функциональная зависимость и состав коэффициента тг(рг) определяется анало 5 10 15 20 25 30 35 40 45 гично коэффициенту 11(о 1), В частности, при решении дополнительно задачи снижения шероховатости обработанной поверхности резцы 7 второй группы смещают в радиальном направлении со скоростью, обеспечивающей перемещение режущего лезвия каждого резца этой группы параллельно линии профиля 4 обрабатываемой поверхности 5, а состав коэффициента тг(рг) рассчитывают по формуле г(уг) =зи рг/созг щ, Угол уг отсчитывается в этом случае в направлении, противоположном направлению подачи.Длина Ыг участка 11, его расположение и закон изменения скорости движения П 5 устанавливают при помощи механизма 12 управления, например кулачкового.Производилась сравнительная обработка заготовок диаметром 70 - 100 мм из стали 50 на токарно-винторезном станке модели 1 М 63 с устройством для ротационного резания, Скорость вращения заготовки устанавливалась в диапазоне от 40 до 160 м/мин, подача - от 0,3 до 0,9 мм/об и глубина резания - равной 2 мм. В качестве инструмента использовались многорезцовые ротационные головки с 16 резцами, реализующие резание по известному и предлагаемому способам. Передний и задний углы заточки резцов инструмента из твердого сплава ВК 8 обеспечивались одинаковыми для обоих инструментов и составляли, соответственно, 0 и 15. Угол в плане устанавливался равным 450, У резцовой головки по предлагаемому способу резцы в последовательности их ввода в зону резания разбивались на четыре группы по четыре резца в каждой группе, Скорость радиального смещения резцов первой группы устанавливалась исходя из геометрии резцов ( 0, а = 15, у =45), угловой скорости (в = 4 об/мин) и радиуса инструмента (й = 60 мм) равной 0,2 м/мин, второй группы - равной 0,25 м/мин, третьей группы - равной 0,3 м/мин и четвертой - равной 0,35 м/мин. Технологические возможности способов согласно стандартной методике оценивались по качеству (шероховатости) обработанной поверхности детали и мощности резания, При этом был выбран одинаковый для обоих инструментов период стойкости резцов, равный 60 мин, Шероховатость поверхности детали измерялась на профилографе-профилометре мод. 252, а мощность резания определялась путем измерения величины тока, потребляемого электроприводом станка, по формуле М = Чх х 1, где Ч - напряжение в сети, - ток, 1726138Результаты сравнительных испытаний показали (таблица), что шероховатость обработанной поверхности и мощность резания при обработке по предлагаемому способу меньше, чем при обработке по из вестному способу, П ричем эти показатели обеспечиваются при более высоком режиме резания без снижения стойкости предложенного режущего инструмента,10Формула изобретенияСпособ обработки резанием многореэцовым вращающимся инструментом, при котором осуществляют в процессе резания относительное движение подачи инстру мента и детали, а также перемещение резцов инструмента по окружности при одновременном их смещении в радиальном направлении, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения технологических воэ можностей и повышения качества за счетувеличения диапазона режимов резания и улучшения динамических характеристик, используют инструмент, в котором. резцы устанавливают по группам, причем скорость радиального смещения для резцов каждой группы устанавливаютразличной на одних и тех же участках зоны резания, а скорость любого резца, принадлежащего одной и той же группе, назначают согласно зависимостич= вй 6(р).где в- угловая скорость перемещения резцов по окружности;Й - радиус окружности перемещения резцов;р 1 - угол, описывающий положение точки контакта резца первой группы с обрабатываемой поверхностью детали;1;(р) - коэффициент, зависящий от угла .ф1726138 Составитель Д, КутепоТехред М,Моргентал Корректор Л. Патай 3. Слига ед зводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул на, 101 каз 1230 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5