Способ точения некруглых в поперечном сечении тел

(19) (11)СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК А 3 В 1/О ГОСУД ПО ДЕ ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ РС А(21 (22 (46 (71 тут соци ской зад"инейной перомки, опре и кои ельоа ОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТ 4059849/31-0804,03.8607.01.88. Бюл. 9 1Киевский политехнический инм. 50-летия Великой Октябрьлистической революции(56) Авторское свидетельство СССВ 416 163, кл. В 23 В 1/00 1971.(54) СПОСОБ ТОЧЕНИЯ НЕКРУГЛЫХ ВПЕРЕЧНОМ СЕЧЕНИИ ТЕЛ(57) Изобретение относится к об металлообработки, в частности к работке некруглых в поперечном с нии тел типа кулачков распредели ных валов двигателей внутреннего рания. Целью изобретения являетс повьппение качества обрабатываемо поверхности за счет стабилизации ловий обработки, Для э=ого берут шечный резец с цилиндриче ней поверхностью и кривол редней с формой режущей к деляемой уравнениями в цилин рической системе координат: Н.п= (к -У) +Фэ 2=2/созО-У с 86; =(у+У, где К, 2, 1 Р - радиус, высота и угол профиля чашечного резца в цилиндрической системе координат; Н 0 - максимальный радиус профиля чашечного резца; В - угол наклона оси вращения чашечного резца в плоскости, проходящей через ось параллельно продольной подаче; у - угол поворота детали; 2 - координата контура чашечного резца; У . - образующая профиля детали в функции уг- а ла Ю; 7 - угол давления между образующей профиля детали и контуром чао шечного резца; У - первая производная от образующей профиля детали по Са. углу 1 р. 5 ил,1 136Изобретение относится к металлообработке и может быть использовано при точении некруглых цилиндрических поверхностей типа кулачков распределительных валов двигателей внутреннего сгорания.Целью изобретения является повышение качества обрабатываемой поверхности за счет стабилизации условий обработки.На фиг.1 показано сечение плоскостью, перпендикулярной оси вращения детали при 0 =О ; на фиг. 2 - вид А на фиг. 1 при В =О о; на фиг.3 - вид. Б на Фиг.1 при повороте оси инструмента на угол 0; на фиг, 4 - график изменения скорости резания; на фиг. 5 изменение заднего угла.Для реализации способа ось вращения чашечного резца 1 наклоняют в плоскости, перпендикулярной оси детали 2 на угол 1 , и в плоскости, параллельной направлению подачи и содержащей ось вращения резца на угол 0 . Таким образом, оси вращения чашечного резца и детали являются скрещивающимися прямыми. Чашечный резец ориентируют по угловому положению (координата ) в соответствии с угловым положением профиля детали. После этого деталь 2 и чашечный резец 1 приводят в синхронное вращение, последнему сообщают перемещение на требуемую глубину обработки и продольную подачу.Режущая кромка чашечного резца обрабатывает поверхность детали всегда в точке контакта контура с фиктивным роликом радиуса К, центр О которого находится на прямой О О . Таким образом, пространственно-замкнутая кривая, образующая режущую кромку чашечного резца, определяется в цилиндрической системе координат с осью Е и началом координат в точке О. Максимальный радиус К профиля чашечного резца соответствует обработке участка профиля детали с минимальным радиусом г . Профиль детали задан подъемом у плоского толкателя в Функции полярного угла .Из геометрических соотношений фиг. 1 и 2 видно, что 1=РР=Рм+мВ. Величины РМ и МЭ в функции известных параметров определяются следующим образом,Из прямоугольного д ОЕК: ОК=1 =(го+у)/сояЧ, поэтому РК= О, К -ОР==у -(г, +у)гдЧ. По построению К 1.=МО,поэтомуЮ= (у -(г +у)ГЕЧ 3 я 1 п(о,+Ч), (2)10 Подставаляя (1) и (2) в исходноеуравнение получаем го+ч у=( - -" - г,) соз 4,+1 у (г,+у) 86хз 1 п(о +Ч),После проведения алгебраических преобразований получаем более удобнуюФормулу 0-+ агсг Здесь угол ц связан с исходным углом/3(полярной координатой профиля детали, заданного плоским толкателем) зависимостью(4 =6+агсду/(г,+у+К) . (6) 4 В Формулах (5) и (6) 7=67/йуУ=Йу/О,р. Таким; образом, профчашечного резца определяется перемещением плоского толкателя (образующпрофиля детали) в функции углаМаксимальный радиус Ко режущей кромки чашечного резца задается из условия неподрезания его профиля: Ко- РУ/ Р -1.Приведенные вчены из геометри иль 5 е ыше зависимости получеских соотношений Ч=усозЧ-(г,+у)я 1 пЧ)в 1 по- го --Уз 1 пЧ-(го+У) созЧ) сова,. (3)ЭАналогично можно получить формулудля расчета координаты Е контура рез Ца: Е=СР=С -Ж; из прямоугольного,оСКЬ: СЕ=СКсов(,+Ч), по построениюЖ=КМ из прямоугольного 3 РМК: КМ=РКв 1 а Ы С учетом приведенных ранеезависимостей и преобразованийполучаемоЕ= вкусо яЧ-(г +У) я 1 пЧ) соя р++ Ьо-УЯ 1 пЧ-(го+У) сОЯЧ) Я 1 п ооИз геометрических соотношенийфиг. 2 видно, что профиль чашечного З 5 резца в плоскости, перпендикулярнойоси его вращения, определяется в полярной системе координат из3 13643 при 6=0, Из соотношений фиг. 3 видоно, что при д 0 изменяется координаота Е=СП, а 00 =ОП=У, Построения фиг. 3 проведены исходя из условия,5 что чашечный резец должен контактировать с деталью в точке линии СС параллельной направлению подачи Я. Из прямоугольного дМП"С:Е=С Мсояд, (7) 10 Кроме того, МР =С Мяпд; С М=С М-ММ=с =Е-ММ; ОМ=У-С Мя 1 пд, Иэ прямоугольного АОММ: ММ=ОМядпд=(У-СМядпд) яьпд. Отсюда С М=Е-Ф я п 9+СМ я гп В и, подставляя найденное выражение С М в 15 формулу (7), окончательно получаемгЕ = -- -У 80. (8)соя 8 20 румента эа счет увеличения угла за 25 острения и многоразовое использование инструмента после его переточек по передней поверхности, 30Способ точения некруглых в поперечном сечении тел, при которомдетали сообщают вращательное движение, а чашечному резцу с некруглой 35 Режущей кромкой - продольную подачуи вращательное движение вокруг оси,скрещивающейся с осью вращения детали, о т л и ч а ю щ и й с я тем,тали; иля дет г - радиус,что, с целью повышения качества обра батываемой поверхности за счет ста,билизации условий обработки, берут чашечный резец с цилиндрической задней и криволинейной передней поверхностями с формой режущей кромки, 5 определяемой уравнениями в цилиндрической системе координат К -Х=Е/созда +Чьгад де вф радиус, высота и угол профиля чашечного резца в цилиндрической системе кодинат максимальный радиуспрофиля чашечногорезца; Определяем зависимости для углов резания и скорости резания при д=0Из фиг. 1 следует, что углы резания, передний и задний в главной секущей плоскости, изменяются в функции углаповорота детали о =а( +агсг 8 у/(г +у+К), (9) Скорость резания Ч может быть определена по зависимостиЧ= г +(йг/д +К(с 1 Ч/с 1), ( 10) где й - частота вращени= ( о У) у ).По зависимостям (9) и (10) строят графики фиг.4 и 5, характеризующие изменение скорости Ч резания и заднего угла Ы резания при точении кулачка распределительного вала двигателя ВАЗ. Линиями 1 обозначены графики при к= сф, Видно, что скорость Ч резания изменяется от 55 до 5 м/мин на вершине кулачка, т.е. диапазон изменения скорости в этом случае максимальный. Угол резания Ы остается постоянным по всему профилю Ы= ,. Линиями 11 обозначены графики Ч и при 2=0При этом диапазон изменения скорости Ч резания минимальный 5 м/ /мин, а диапазон изменения угла составляет +34 . Появление отрицательных значений угла на некотором участке профиля означает невозможность обработки кую очка резцом, выставленным под углом с=15 , Очевидно, что опримальное решение будет при 0 К (Ф. Расчеты по приведенным зависимостям с учетом влияния скорости Ч резания и углов резания на качество 96 4обработки позволяют выбрать оптимальное значение К=100 мм. При этом скорость резания изменяется по профилюв соответствии с графиком 111 нафиг.2 (Ч 25 м/мин, Ч 8 м/мин),а угол о резания в соответствии сграфиком 111 на фиг.3 (диапазон изменения +6,6 ),Предлагаемый способ может бытьреализован на токарных станках при ихнезначительной модернизации, заключающейся в установке вращающегосярезцедержателя, кинематически связанного со шпинделем.Таким образом, предлагаемый способ позволяет обрабатывать методомротационного точения некруглые цилиндрические поверхности без движения формообразования со значительнойстабилизацией условий резания по профилю, Кроме того, обеспечивается значительное повышение стойкости инстФормула из обретения1364396- угол наклона осивращения чашечного резца в плоскости, проходящей через5ось параллельно продольной подаче;- угол поворота детали;- координата контура чашечного резца;У - образующая профилядетали в функцииугла у;Ч - угол давления междуобразующей профилядетали и контуромчашечного резца; У - первая производнаяот образующей профиля детали по углу ф1364396 м/мин с, градказ 6520/8 Тираж 879Государственногоделам изобретений5Москва, Ж, Р Подпикомитета СССи открытийушекая наб.,е ВНИИПИ 4/5 3 Произво венно-полигра ическо приятие, г.ужгород, ул.Проектная,Составитель В.ЗолотовРедактор В.Бугренкова Техред М,Ходанич Корректор В.Бутя