Способ обработки винтовых поверхностей лопастей гребных винтов

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 1745526 19) .Я,. 1)5 ЕНИЯ Ы ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ПИСАНИЕ ИЗОБРЕ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Новополоцкий политехнический институт.им. Ленинского комсомола Белоруссии (72) В.А.Данилов(56) Дружинский И,А; Методы обработки сложных поверхностей на металлорежущих станках. М-Л,: Машиностроение, 1965, с.39, 58.Авторское свидетельство СССР М 4180241, кл, В 24 В 19/14, 1984.(54) СПОСОБ ОБРАБОТКИ ВИНТОВЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ ЛОПАСТЕЙ ГРЕБНЫХ ВИНТОВ(57) Использование: при обработке материалов режущими инструментами, в производстве гребных винтов и подобных изделий. Сущность изобретения: лопасть Изобретение относится к обработке материалов режущими инструментами и найдет применение в производстве гребных винтов и им подобных иэделий,Способы обработки винтовых поверхностей лопастей гребных винтов известны, Они основаны на сообщении вращающемуся инструменту перемещения относительно лопасти по круговым или продольным строчкам 1. Согласно известному способу (2 обработку осуществляют продольными строчками спрофилированным по радиусу режущим инструментом, ось вращения ко 4 В 19/14, В 23 С 3/18 гребного винта обрабатывают спрофилированным по радиусу г режущим инструментом,ось которого скрещивают под углом с осью винтовой поверхности и располагают под углом к плоскости поворота лопасти вокруг вышеуказанной оси. Угол у и радиус г определяют по математическим зависимостям, в которые входят максимальный умакс и минимальный умин - углы подъема винтовых линий, ограничивающих обрабатываемую винтовую поверхность лопасти, и ширина режущей части инструмента. Обработку осуществляют продольными строчками. При обработке скорость Ч резания в пределах строчки меняется от Чмакс =,л Оп до Чмин = л п 0 - г(1 - соз(умакс умин ):2, где О - .диаметр инструмента; и - число оборотов последнего, 2 ил. торого расположена в плоскости, перпендикулярной оси винтовой поверхности. В процессе обработки круг перемещают в плоскости, проходящей через ось изделия и образующую винтовой поверхности обрабатываемой лопасти, а деталь перемещают в направлении к кругу и поворачивают вокруг ее оси.Недостатком известного способа является то, что в процессе обработки непрерывно изменяется скорость резания, так как инструмент контактирует с лопастью точками своей рабочей поверхности, располо 1745526женными на различных радиусах от оси еговращения, Это исключает возможность обработки на оптимальных режимах резания,что снижает стойкость инструмента и отрицательно влияет на качество обработки. 5Целью изобретения является повышение производительности и качества обработки, а также стойкости инструмента засчет стабилизации скорости резания.На фиг.1 приведена схема обработки; 10на фиг,2 - установка инструмента и контактего с винтовой поверхностью лопасти.Лопасть 1 гребного винта обрабатывают с профилированным по радиусу г режуОтщим инструментом 2 (фрезой,шлифовальнымкругом),осьЗкоторогоскрещивается под непрямым углом с осью.4 винтовой поверхности и наклонена под углому к плоскости поворота лопасти вокруг оси4, Величина радиуса профилирования г иугла наклона уоси 3 определяют по зависимостям 20акс ( мин макС нин(2)2 /отогда как при обработке известным спосо- бом ущей части инструсимальный и минивинтовых линий, огобрабатцваему кс мин(5) Чмин= тгп 0 ТНЫМ ОТ Чмакс = К ОП Д при обработке 2 з 1 п где Ь - ширина режмента;Умакс и 7 мин - мак- 30 мальнцй углы подъемараничи вающих ю поверхность лопасти.Обработку лопасти осуществляют продольными строчками, для чего инструменту 35 сообщают перемещение 8 вдоль образующей 5 винтовой поверхности и согласованное с ним перемещение вдоль оси 4. Для перехода к каждой последующей строчке лопасть поворачивают на ширину строчки 40 вокруг оси 4, Зависимости (1) и (2) следуют из фиг.2, За время обработки каждой строчки инструмент 2 контактирует с лопастью в наиболее удаленном от оси 4 сечении, ограниченном винтовой линией с углом наклона 45 )ъин. в точке А, а в наименее удаленном сечении, характеризующимся умакс, в точке В. Точка О пересечения нормалей к прямым с углами наклона умин и умакс определяет положение центра окружности, по которой профилируют рабочую поверхность инструмента. Угол между прямым ОА и ОВ составляет умакс. - умин, поэтому при ширине режущей части инструмента, равной Ь, радиус г его профилирования выражается за висимостью (1). Изменение расстояния от оси 4 инструмента до точек контакта его с лопастью и, следовательно, скорости резания будут минимальны, если точки А и В будут одинаково удалены от оси 3, т,е. когда торцы инструмента будут одного диаметра, Это условие, как следует из фиг.2, выполняется, если прямая АВ наклонена к плоскости, перпендикулярной оси 4 винтовой поверхности, под углом Так как прямая АВ параллельна оси 3 инструмента, то она должна быть наклонена к плоскости поворота лопасти под таким же углом.Изменение Ьр радиуса контакта инструмента с лопастью при обработке каждой строчки предлагаемым способом (фиг.2) со- ставляет Ьр = г (1 - СОЗ макс) (4) Поэтому при обработке предлагаемым способом в пределах одной строчки ско- РОСТЬ РЕЗаНИЯ ИЗМЕНЯЕТСЯ ОТ Чмакс =Л ОП ДО Чмин = К П(0 - 2(1 -СОЗ макс) (6)П р,и м е р. Обрабатываемая винтоваяповерхность лопасти гребного винта ограничена винтовыми линиями, имеющими углы наклона умин 150, макс = 600. Диаметрфрезц О = 200 мм, ширина режущей части Ь-50 мм. Нормативная скорость резания Ч ==100 м/мин, подача 8 - 300 ммlмин. Частота вращения инструмента при нормативнойскорости резания,1000 Ч 1000 105и - =П - = щ - 160 мин.,Для обработки предлагаемым способоминструмент профилируют по радиусу, значение которого задают по зависимости (2):.5065 мм,60 - 152Ось вращения инструмента устанавливают под углом у к плоскости поворота лопасти, величина которого в соответствии с (1) составляет 37,5,В процессе обработки инструменту сообщают вращение вокруг своей оси с частотой и = 160 мин и перемещение вдоль образующей со скоростью 300 мм/мин. Переход к каждой следующей строчке осуществляют поворотом лопасти вокруг оси гребного винта.При перемещении инструмента вдоль строчки он контактирует с лопастью точками, отстающими на разные расстояния от оси его вращения, вследствие чего фактическая скорость резания изменяется непрерывно от Чмакс = 100 маймин до Чи=60 о 15=10. й 160200 - 2 65(1 - сов 2 Н = =95,6 м/мин. Таким образом, скорость резания изменяется менее чем на 5.Для сравнения, при обработке известным способом скорость резания изменяется от Чмакс 1 00 м /ми н до Чмин= =10 л160200-2651-соз 60 оЯ 67,9 м/мин, т.е. на 32, что исключает возможность реализации нормативного режима резания, создает переменные условия работы инструмента,Предлагаемый способ обработки винтовых поверхностей обеспечивает стабилизацию скорости резания в пределах всей обрабатываемой поверхности, Благодаря этому по сравнению с прототипом обеспечивается возможность оптимизации условий обработки и реализациинаивыгоднейших режимов резания. Тем самым предлагаемый способ позволяет повысить производительность и качество обработки, а также стойкость инструмента.Формула изобретения 5 Способ обработки винтовых поверхностей лопастей гребных винтов, при котором обработку ведут инструментом, профилированным по радиусу, которому сообща- ют вращение и подачу вдоль образующей 10 винтовой поверхности, а лопасти - поворот вокруг оси гребного винта, о т л и ч а ю щ ий с я тем, что, с целью повышения производительности и качества обработки, а также стойкости инструмента за счет стабилиза ции скорости резания, инструмент размещают под углом к плоскости поворота лопасти, при этом величину угла и радиус профиля инструмента определяют по зависимостям 20 2Ьг - 25 макс мин2где у- угол наклона оси вращения инструмента к плоскости поворота лопасти;макс и мин максимальный и мини мальный углы подъема винтовых линий, ограничивающих обрабатываемую винтовую поверхность лопасти;г - радиус профилирования инструмента; 35 Ь - ширина режущей части инструмента.1745526 каэ 2353 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям и 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Т СССР ательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 Про твен Составитель В.Данилов актор Т.Зубкова Техред- М.Моргентал Корректор О,Кравцова