Способ токарной обработки выпуклых (вогнутых) торцовых поверхностей

О ПИ СА Н-И Е ИЗОБРЕТЕНИЯ п 11526448 Союз СоветскихСоциалистических Республик К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(23) ПриоритетОпубликовано 30.08,76. Бюллетень32 Гасударственный комитет овета Министров СССР 53) УДК 621,941(088.8 делам нзобретени и открытий исания 01.10.7 та опубликования(72) Авторы изобретен иманович, А М вител ПОСОБ ТОКАРНОЙ ОБРАБОТКИ ОГНУТЫХ) ТОРЦОВЫХ ПОВЕР 1 ПУКЛЫХСТЕЙ о а в рапо предлагаемому ного шпинделя усср к оси рабочего Изобретение относится к механическои ооработке материалов резанием, а именно к токарной обработке торцовых поверхностей, преимущественно криволинейных, и предназначено для изготовления деталей со сфериче скими, асферическими и плоскими торцами.Известен способ токарной обработки выпуклых (вогнутых) торцовых поверхностей, при котором рабочему шпинделю с закрепленной на нем обрабатываемой деталью со общают вращение резания, а инструментальному шпинделю, несущему режущий инструмент, - круговую подачу.Однако при использовании известного способа нельзя обрабатывать сферы с большими 15 радиусами кривизны, приближающимися к бесконечности, а также асферпческие поверхности. Введение же для этой цели дополнительных устройств усложняет наладку и конструкцию и вносит дополнительные погреш ности.Цель изобретения - обеспечить возможность обработки криволинейных поверхностей с радиусами кривизны в диапазоне от 0 до со как сферических, так и асферических, 25 а также повысить точность и производительность.Это достигается тем, чтоспособу ось инструментальтанавливают под углом ЗО рков, Г. В, Маринин и Д. К. Левит шпинделя, который задают в пределах 0 р(90, а режущую кромку инструмент зависимости от радиуса кривизны Й, об батываемой поверхности располагают на расстоянии К, от оси инструментального шпинделя, определяемом по формуле:Р=Р,. з 1 пДля получения возможности обработки асферических поверхностей обрабатываемой детали или режущему инструменту целесообразно дополнительно сообщать поступательное перемещение вдоль оси рабочего шпинделя со скоростью, являющейся функцией круговой подачи инструментального шпинделя.При другом варианте обработки асферических поверхностей, ось инструментального шпинделя поворачивают в плоскости, образованной осями рабочего и инструментального шпинделей, вокруг оси, перпендикулярной к этой плоскости и лежащей в плоскости, касательной к обрабатываемой поверхности и перпендикулярной к оси рабочего шпинделя, причем угловая скорость поворота оси инструментального шпинделя является функцией его круговой подачи.На фиг. 1 изображена схема обработки выпуклых сферических поверхностей любого радиуса; на фпг. 2 - схема обработки во 526448б 0 б 5 3гнутых сферических поверхностей любого радиуса; на фиг. 3 - схема обработки плоских торцовых поверхностей; на фиг. 4 - схема обработки асферической поверхности (нараболоида) при поступательном перемещении рабочего шпинделя; на фиг. 5 - схема обработки асферической поверхности (параболоида) при поступательном перемещении инструментального шпинделя вдоль оси рабочего шпинделя; на фиг. 6 - схема обработки асферической поверхности (параболоида) при угловом повороте оси инструментального шпинделя.Для токарной обработки торцовых поверхностей с радиусом кривизны от 0 до со, согласно изобретению, необходимо, чтобы:а) оси рабочего шпинделя 1 и инструментального шпинделя 2 были расположены в одной плоскости;б) рабочему шпинделю 1, несущему обрабатываемую деталь 3, было сообщено вращение резания со скоростью У;в) инструментальному шпинделю 2, на плече 4 которого закреплен резец 5, была сообщена круговая подача 5;г) одна точка траектории (окружности) вращения вершины резца 5 лежала на оси рабочего шпинделя 1 (в случае, когда угол сг между осями рабочего 1 и инструментального 2 шпинделей равен 90, где точки траектории лежат на оси рабочего шпинделя, то есть ось рабочего шпинделя пересекает окружность, по которой вращается вершина резца, по диаметру В и радиус кривизны Рй обрабатываемой поверхности 6 равен ).2 Скорость Л вращения резания рабочего шпинделя 1 и величину круговой подачи 5 резца 5 определяют, исходя из расчетных режимов резания. В зависимости от радиуса кривизны К; обрабатываемой поверхности 6 угол сг между осями рабочего 1 и инструментального 2 шпинделей устанавливают в пределах от 0 до 90, а расстояние Лот режущей кромки резца 5 до оси инструментального шпинделя 2 определяют по формуле:- Р81 п ю Переменные величины угла ср и расстояния Яя выбирают, исходя из параметров станка, на котором производится обработка, При этом наиболее целесообразно посредством угла ср осуществлять предварительную наладку станка, а посредством установки расстояние Р - точную настройку на заданный радиус кривизны Р.Например, для обработки сферы с радиусом кривизны Я,=100 мм можно угол сг установить равным 30, синус которого равен 0,5, Тогда из формулы К,=Р зигр вытекает, что Я=100 мм 0,5=50 мм, то есть расстояние от режущей кромки резца до оси 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 инструментального шпинделя следует установить равным 50 мм.Предлагаемый способ позволяет производить обработку сферических выпуклых и вогнутых, плоских, асферических вогнутых и выпуклых торцовых поверхностей.В случае обработки выпуклых сферических (см. фиг. 1) и асферических (см. фиг. 6) поверхностей вершина угла с лежит со стороны торца, противоположного обрабатываемому, а в случае обработки вогнутых поверхностей (см. фиг. 2, 4 и 5) - со стороны обрабатываемого торца.Когда р=О, имеет место обработка поверхности, перпендикулярной к оси рабочего шпинделя, то есть плоского торца.Предлагаемый способ позволяет также обрабатывать асферические поверхности. В этом случае кроме двух движений - вращения рабочего шпинделя и круговой подачи резца - одному из шпинделей сообщают дополнительное перемещение со скоростью, которая является функцией круговой подачи инструментального шпинделя. Здесь могут быть рассмотрены несколько вариантов осуществления обработки асферических поверхностей.В первом варианте (см. фиг. 4) рабочему шпинделю 1 дополнительно сообщается поступательное осевое перемещение со скоростью Г=(5). Оно может быть осуществлено посредством подвижного узла 7, например, шпиндельной бабки.В другом варианте (см. фиг. 5) ползуну 8, в котором установлен инструментальный шпиндель 2, сообщают прямолинейное поступательное перемещение параллельно оси рабочего шпинделя 1 со скоростью КВ третьем варианте дополнительное перемещение представляет собой вращение оси инструментального шпинделя 2 в плоскости Р, образованной осями рабочего 1 и инструментального 2 шпинделей, вокруг оси Х, перпендикулярной к плоскости Р и лежащей в плоскости Я, касательной к обрабатываемой поверхности и перпендикулярной к оси 2 рабочего шпинделя 1. При этом угловая скорость поворота в=(5).Использование предлагаемого способа токарной обработки торцовых поверхностей позволит повысить качество и производительность обработки, создать впервые в мировой практике универсальное оборудование, позволяющее обрабатывать криволинейные поверхности в максимальном диапазоне радиусов кривизны от 0 до оо, что приведет к резкому сокращению затрат на изготовлениедеталей сложной конфигурации. Формула изобретения 1. Способ токарной обработки выпуклых (вогнутых) торцовых поверхностей, при котором рабочему шпинделю с закрепленной на нем обрабатываемой деталью сообщают вра526448 5 С 1 гцение рсзятия, я ипструъСптялНому иПппдсло, несунему режущий ипстр мент, - - круговую подачу, отличающийся тсм, что, с целью обработки поверхностей с радиусами кривизны от О до со, ось инструментального шпинделя устанавливаот под углом О(15(90 к оси рабочего шпинделя, а ре 5 кущую кромку инструмента в зависимости от радиуса кривизны Р, обрабатываемой поверхности располагают на расстоянии Лот инструментального шпинделя, которое определяют по формуле: Р=Л, вПс 1.2. Способ по п. 1, о тл и ч а ю щи й ся тем, что обрабатываемой детали или рекупему инструменту дополнительно сообщают поступателиос псрсмсщснпг н:10,1 ь оси рабочего шпинделя и скорость этого перемещения измсняют в зависимосги от характера обрабатываемой поверхности.5 3. Способ по и. 1, отличающийся тем,что ось инструментального шпинделя поворачивают в плоскости, образованной осями рабочего и инструментального шпинделей, вокруг оси, перпендикулярной к этой плоскости 10 и лежаце 11 В плоскости, кясятелщО и Оорябатываемой поверхности и перпендикулярной к осп рабочего шпинделя, причем угловая скорость пОВОротя Осп инструмснтя;1 ьного шпиндел 5 5 Вл 51 стс 51 функциси его к 1)мОВОИ 15 подачи.Иосуд аказ 2127/2ЦНИИП ПодписноССР апупова, 2 Типография,зд.1678 арственного комипо делам изобретен35, Москва, Ж, Р Тираж 1178ета Совета Министрй и открытийушская наб., д. 4/5