Способ комбинированной обработки резанием и поверхностно пластическим деформированием

ООЗ СОВЕТСКИХОЦИАЛИСТИЧЕСКИХЕСПУБЛИК 177370 ЛИС КОМУ СВИДЕТЕЛ АВ В троительныи инСургунт и А.М,Д ГО СУДА Р СТ В Е ННЫ Й КОМ И 1 ЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(46) 07.11,92. Бюл, Из 41 (71) Могилевский маши ститут(56) Авторское свидетел М 1247249, кл. В 24 В 3 (54) СПОСОБ КОМ БИН БОТКИ РЕЗАНИЕМ И ПЛАСТИЧЕСКИМ ДЕФ (57) Сущность изобрете ют вращение и перем шенный комбиниров вдоль обрабатываемой новой и чистовой резць элемент вводят в конта довательно, причем вв ьство СССР 9/00, 1984,ИРОВАННОЙ ОБРА- ПОВЕРХНОСТНООРМИРОВАНИЕМ ния: детали сообщаещают неуравновеанный инструмент поверхности, а чер-и деформирующий кт с деталью послеод в зону обработки Изобретение относится к области совмещенной обработки резанием и поверхностным пластическим деформированием деталей неуравновешенным комбинированным инструментом и может быть использовано для отделочно-упрочняющей обработки поверхностей деталей машин,Наиболее близким по технической сущности и достигаемому положительному эффекту к заявляемому изобретению является способ комбинированной обработки резанием и поверхносгно-пластическим деформированием, при котором детали сообщают вращение и перемещают неуравновешенный комбинированный инструмент вдоль я 5 В 24 В 39/00, 3 чистового резца осуществляют после вступления в работу деформирующего элемента. При этом чистовой резец и деформирующий элемент располагают с диаметрально противополокных сторон детали. черновой резец устанавливают к детали нормально плоскости размещения чистового резца и деформирующего элемента, а размер статической настройки чистового резца комбинированного инструмента определяют из выражения М=Н+Рв/3, где М - размер статической настройки чистового резца комбинированного инструмента; Н - размер динамической настройки чернового резца; Ря - радиальная составляющая силы дефармирования; ) - жесткость технологической системы в плоскости расположения чистового резца и деформирующего. элемента. 3 ил,обрабатываемой поверхности, а черновой, чистовой резцы и деформирующий элемент вводят в контакт с деталью последовательно, причем ввод в зону обработки чистового резца осуществляют после вступления в работу деформирующего элемента.К недостаткам указанного способа совмещенной обработки следует отнести то, что после вступления в работу деформирующего элемента при обработке каждой детали необходимо осуществлять принудительную подналадку (оператором или исполнительным механизмом системы автоматического регулирования) чистового резца и, тем самым осуществлять ввод чис 177370110 20 ЗГ) 35 40 50 товога резца в зону обработки, Это снижает надежность процесса обработки.Цель изобретения - паоыпение надежности управления процессом обработки эа счет исклочения подналадки чиставаго резца.В известном способе комбинированной обработки резанием и поверхностно-пластическимдеформирооанием деталь вращаат и последовательно обрабатывают черновым, чистовым резцами и деформирующим элементам комбинированного инструмента, причем обработку чистовым резцом начинаот после вступления о рабату деформирующего элемента, Согласно изобретению, деформирующий инструмент и чистовой резец располагаот с диаметрально протиоапалажных сторон детали в плоскости, перпендикулярной плоскости размещения чернового резца и проходящей через ось детали, при этом размер статической настройки чистового резца комбинированного инструмента определяют из выраженияМ=Н+Рд/1,где М - размер статической настройки чистового резца комбинированного инструмента, мм;Н - размер динамической настройки чернового резца, мм;Рл - радиальная составляющая силы де- ормировая, Н;) - жесткость технологической системы о плоскости расположения чистооого резца и деформируощего элемента, Н/мм.Такое выполнение способа;скл;очает необходимость принудительной .адналадки чистооого резца (так как чистовой резец входит о зону обработки автоматически, после вступления о работу деформирующего элемента), Это повышает надежность процесса обработки.На фиг, 1 приведена схема осуществления предлагаемого способа до вступления в работу деформируощега элемента и чиста- ного резца; на фиг, 2 - сечение А-И на фиг.1; на фиг. 3 - схема осуществления способа после вступления в работу деформирующего элемента и чиставого резца.Для осуществления способа используот еурававеценньй комбинлрованньй инструмент, содержащий корпус 1 и установленные в нем паследооательна черновой резец 2, чистовой резец 3, дефармирующий элемент 4. Деформируащий элемент 4 опирается на опору,5 и подпружинен пружиной б,Деталь 7 устанавливают в центрах, а корпус 1 неуравновешеннога комбиированного инструмента закрепляют в резцедержателе станка. Черновой резец 2, чистовой резец 3 и деформирующий элемент 4 смещены в осевом направлении детали 7один относительно другого на величину ; и2(значения и 2 вьбирают из конструктивных сообракений, исходя из условия обеспечения максимальной производительности обработки и исключения попадания стружки под деформируощий элемент). Чистовой резец 3 и дефармирующий элемент 4 располагают с диаметрально противоположных сторон детали 7, Черновой резец 2устанавливают к детали 7 нормально плоскости 8, о которой размещены чистооой резец 3 и деформируощий элемент 4,о противном случае при выходе из обработки чернового резца 2 будут иметь места значительные по величине упругие отжатия технологической системы, с направлениемна чистовой резец, что приведет к изменению величины снимаемого с детали 7 чистооым резцом 3 припуска и снижениюточности обработки, При нормальном же расположении чернового резца 2 к плоскости 8 имеющие место упругие отжатия втехнологической системе (при выходе из зоны обработки чернового резца 2) направлены нормально к плоскости 8 расположения чистового резца 3, что даже при значительной величине упругих отжатий в технологической системе в момент выхода из зоны обработки чернового резца 2 обеспечивает минимальную величину изменения припуска на чистовам резце 3 и получаемая при этом погрешность обработки на порядок меньше значения допуска на размер обрабатываемой поверхности.До начала обработки верцину чистоваго резца 3 от линии центров 9 станка (размер статической настройки чистового резца 3) устанаоливаот на расстоянии, определяемом из выраженияМ=)Р /,где М - размер статической настройки чистооого резца комбинированного инструмента, мм;Н - размер динамической настройки чернового резца, мм,Рд - радиальная составляощая силы деформ рования, Н;) - жесткость технологической системы о плоскости расположения чистового резца и деформирующего элемента, Н/мм.Детали 7 сообщаот вращение и перемещают неуравновешенный комбинированный инструмент с подачей Я вдоль обрабатываемой поверхности, Первым в рабату вступает черновой резец 2, снимая с поверхности детали 7 установленный на обработку припуск, При прохождении комби 1773701М=Н+ - , ммРд 50 55 нированным инструментом пути(+2) в работу вступает деформирующий элемент 4, нагружая технологическую систему усилием деформирования Рд. Возникающие при этом упругие сжатия в плоскости расположения чистового резца 3 и деформирующего элемента 4 определяются из выраженияУ=Рд/)где У - величина упругих отжатий технологической системы в плоскости расположения чистового резца и деформирующего элемента;Рд - радиальная составляющая силы деформирования;) - жесткость технологической системы в плоскости расположения чистового резца и деформирующего элемента.Поскольку вершина чистового резца 3 до вступления в работу деформирующего элемента 4 в соответствии с величиной размера статической настройки чистового резца) была удалена от поверхности 10, формируемой на детали 7 черновым резцом 2, на величину У, то при нагружении детали 7 усилием деформирования вершина чистового резца 3 автоматически выходит на уровен ь получен ной ранее поверхности 10. При этом принудительной подналадки чистового резца 3 не требуется. Одновременно черновой резец 2 и деталь 7 при вступлении в работу деформирующего элемента 4 удаляются друг от друга на величину упругих отжатий технологической системы. На поверхности детали формируется ступенька высотой У. При дальнейшем перемещении комбинированного инструмента вдоль обрабатываемой поверхности на величину 1, чистовой резец срезает с детали 7 ступеньку, т.е, припуск величиной У, обеспечивая высокие точностные параметры обработки.П р и м е р. Обработку валов на станке мод. 16 К 20 Ф 1 прокат, исходная точность 12 квалитетсталь 45 (НВ 200-208) диаметром 73 мм и длиной 400 мм), Материал режущей части резцов Т 15 К 6, В качестве деформирующего элемента использовали шариковый накатник с диаметром шарика 12 мм, Жесткость ) технологической системы составляла 4000 Н/мм,Режимы обработки;Скорость вращения детали 60 - 120 м/мин;Осевая подача комбинированного инструмента 0,080,25 мм/об; 5 10 15 20 25 30 35 40 45 Глубина резания черновым резцом 0,4 - 1,5 мм;Радиальная составляющая силы деформирования Рд 800 Н;1=15 мм; 2=6 мм;Размер динамической настройки чернового резца 35 мм.Размер статической настройки определяли из выраженияМ=35+ 4000 =35 2 мм800Обработанные детали имели 9 квалитет точности и шероховатость поверхности Ба=0,63 - 0,32 мкм, Наработка процесса совмещенной обработки на отказ возросла в 3 - 4 раза. При этом обеспечивалась высокая точность обработки детали без осуществления подналадки чистового резца после вступления в работу деформирующего алемента. Обработку деталей осуществляли методом автоматического получения размера.Предлагаемый способ имеет высокую надежность,Формула изобретения Способ комбинированной обработки резанием и поверхностно-пластическим деформированием, при котором деталь вращают и последовательно обрабатывают черновым, чистовым резцами и деформирующим элементом комбинированного инструмента, причем обработку чистовым резцом начинают после вступления в работу деформирующего элемента, о т л и ч а ю щи й с я тем, что, с целью повышения надежности за счет исключения подналадки чистового резца, деформирующий инструмент и чистовой резец располагают с диаметрально противоположных сторон детали в плоскости, перпендикулярной плоскости размещения чернового резца и проходящей через ось детали, при этом размер М статической настройки чистового резца комбинированного инструмента определяют из выражения; где Н - размер динамической настройки чернового резца,мм;Рд - радиальная составляющая силы деформирования;) - жесткость технологической системы в плоскости расположения чистового резца и деформирующего элемента, Н/мм.1773701 орректор Л.Филь актор зводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 Заказ 3896 ВНИИПИ Госуд Составитель А.ДовгалевТехред М.Моргентал Тираж Подписноенного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 3035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5