Способ точения сложных поверхностей

(51)5 В 23 В 5/44 РЕ СПИ НЫХ ПО- ботке ре- зготовле- круглую О ГЕ новки резца;ов профиля понием ск ей кром филирование ествляют вспоомками зубьев ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОВЕДОМСТВО СССР(56) Авторское свидетельство СССМ 982845, кл, В 23 В 1/00, 1981,(54) СПОСОБ ТОЧЕНИЯ СЛОЖВ ЕРХНОСТЕЙ(57) Изобретение относится к образанием и найдет применение при инии некруглых валов. Не 19олитехнический инстимсомола Белоруссии Изобретение относится к обработке материалов резанием и найдет применение в машиностроении при изготовлении некруглых валов профильных моментопередающих соединений.Целью изобретения является повышение производительности и расширение технологических возможностей способа.Указанная цель достигается тем, что для точения сложных поверхностей заготовке и эксцентрично установленному круглому резцу сообщают согласованные вращательные движения вокруг взаимно перпендикулярных осей и относительное движение подачи, причем в отличие от известного способа соосно с круглым резцом над его передней поверхностью устанавливают .многозубый режущий инструмент, которому сообщают вращение совместно с вращением резца, при этом передние поверхности зубьев инструмента располагают под углом к плоскости его вращения, величину котороповерхность обрабатывают одновременно круглым резцом и установленным над ним многозубым режущим инструментом, которым и заготовке сообщают согласованные, вращательные движения вокруг скрещивающихся под прямым углом осей и относительное движение подачи, Многоэубый инструмент и круглый резец устанавливают с одинаковым эксцентриситетом относительно оси их вращения. Угол наклона зубьев инструмента к оси вращения задают в зависимости от количества выступов профиля поверхности изделия. 3 ил. го задают в зависимости от количества выступов профиля поверхности иэделия поформуле- угол наклона передней поверхности нструмента к плоскости его вращеО - диаметр заготовки;б - диаметр резца;е - эксцентриситет устав - количество выступверхности иэделия;е - угол между направлрезания и нормалью к режущинструмента.Предварительное просложной поверхности осущмогательными режущими крмногозубого инструмента, длину а которыхзадают по зависимостиа2 лг 1а 2 соэвгде г 1 - максимальный радиус профиля поверхности изделия;Е - количество режущих зубьев инструмента,Благодаря тому, что соосно с круглым резцом над его передней поверхностью устанавливают многоэубый инструмент с наклоненными к оси его вращения режущими зубьямИ, снабженными вспомогательными режущими кромками, существенно улучшаются условия работы круглого резца, так как практически весь припуск срезается дополнительным инструментом. Круглый резец обеспечивает окончательное формирование некруглой поверхности, удаляя с заготовки лишь неровности (гребни, обусловленные схемой резания многозубым инструментом.Установка режущих зубьев под указанным выше углом к оси вращения инструмента создает более благоприятные условия для срезания с заготовки слоя металла, чем при обработке одним круглым резцом. При этом за счет изменения этого угла возможна оптимизация процесса резания в зависимости от свойств .обрабатываемого .металла, что невозможно при использовании известного способа,Благодаря отмеченным техническим преимуществам предлагаемого способа, он имеет более высокую производительность, позволяя также обрабатывать такие изделия (малого диаметра и с большим числом выступов профиля), обработка которых известным способом либо невозможна, либо малоэффективна.На фиг. 1 изображена кинематическая схема обработки, на фиг,2 - относительное положение инструментов и заготовки в плоскости ее вращения; на фиг.3 - форма зуба многозубого инструмента,Некруглую поверхность на заготовке 1 обрабатывают одновременно инструментом 2 и круглым резцом 3, которые устанавливают с эксцентриситетом е относительно оси 4, перпендикулярной оси 5 заготовки, Резец 3 устанавливают относительно заготовки в положение, при котором его режущая кромка размещена в плоскости. проходящей через ось 5, Многозубый инструмент 2 располагают над передней поверхностью резца 3. Его режущие зубья ориентируют под улом в к оси 4.Величину эксцентриситета е задают в два раза меньше высоты и выступов профиля поверхности изделия, т.е. б г 1 г 2е 2 2 2 йг 1ав Есоэв(2) 45 50 где Е - число режущих зубьев,Принимаемое значение а задают на 0,3- 0,5 мм больше расчетного.Величина угла а наклона режущих зубьев определяется ориентацией скорости резания Ч относительно плоскости вращения инструмента и нормали к режущей кромке (фиг,1); в=фу+ с, (3) где ц - угол между направлением скорости резания Ч и плоскостью вращения инструмента;е - угол между направлением скорости резания и нормалью к режущей кромке,где г 1 - максимальный радиус профиля;г 2 - минимальный радиус профиля.Диаметр инструмента 2 принимают на0,5 - 1 мм меньше диаметра резца 3.В процессе обработки заготовки 1 сообщают вращение В 1 с частотой п 1, вокруг оси5, а многозубому инструменту 2 и круглому"5 резцу 3 - вращение В 2 с частотой п 2 вокругоси 4. Для образования некруглого профиляс щ равномерно расположенными по окружности выступами отношение частот указанных вращательных движений задаютравным количеству выступов профиля поверхности изделия, т.е.= пг/п 1 = в. Дляобразования некруглой поверхности подлине обоим инструментам сообщают подачу Явдоль ее образующей,Режущие зубья инструмента 2 снабжены главной 6 и вспомогательной 7 режущими кромками (фиг.З),Длина а вспомогательной режущейкромки 7 зуба инструмента 2 определяется30 из условия перекрытия следов вспомогательных режущих кромок соседних зубьевна формируемом профиле, т.к. в этом случаеобеспечивается минимальная высота неровностей обработанной поверхности,35 обусловленная схемой резания. Так как заодин оборот многозубого инструмента осуществляется формирование участка некруглого профиля между вершинами соседнихвыступов, то для обеспечения указанногоперекрытия должно выполняться условие(8) п 1 -гп 3 илирование неествляется мно- окончательное, формируемый яет собой переений прямолик 7 его зубьев, ой ломаную лий круглым Рез ьную форму и,5 мк:. Согласно (8) час ащения загот 9) 1- созгп р+ гг, - 40.4 мин,42 з где р- радиуср- угол иСрезание сществляется врументом, гкоторого позввия резания. Пможность оповерхности задостигается и= 160 ке соминому резмин и верхно- . Значение я определяется экспериментально, исходя из условия обеспечения рациональных условий резания. Из фиг.1 где ч 1 = 7 г Оп 1 - окружная скорость заготовки;д 10чг = 2 к(+ е)пг - окружная скорость резца.Так как пг = п 1 в, то д = агсс 9 -+ р е - ,и, (5)О 15 где б - диаметр круглого резца. На основании (3) и (5) со = агссу я.0 Скорость резания ч определяется выражением 25 ч=п 1 л Ог+(с 1+2 е)ггпг, (7) поэтому при заданном значении ч частоту 30п 1 вращения заготовки задают по зависимости Предварительное проф круглой поверхности осущ гозубцм инструментом 2, а круглым резцом 3. Профил инструментом 2, представп сечение множества попож нейных режущих кромо поэтому представляет соб нию. Профиль, формируем цом 3; имеет синусоидал описывается уравнением текущеи точки профиля;оворота заготовки.заготовки слоя металла осуосновном многозубым инстеометрия режущей части оляет оптимизировать услооэтому обеспечивается возб рабаты вать некруглые один проход, благодаря чему овышение производительности. За счет изменения угла щ наклона зубьев инструмента благоприятные условия резания могут быть созданы независимо отколичества выступов профиля и диаметразаготовки. Это позволяет расширить технологические воэможности способа по форин 1и размерам обрабатываемых поверхностейП р и м е р, Параметры об ра баты ваемогоизделия: профиль - синусоидальный, с равномерно расположенными по окружностивыступами; максимальный радиус профиляг 1 =21 мм; минимальный радиус профиля ф- 19 мм; количество выступов профиля щ =4. Диаметр заготовки О = 44 мм, материалзаготовки - сталь 45.Параметры режущих инструментов, диаметр круглого резца 60 мм; диаметр многозубого инструмента 59 мм; количестворежущих зубьев Е = 18,Материал режущей части обоих инструментов - быстрорежущая сталь Р 6 М 5, Скорость резания ч = 32 мамин, подача Я = 1,0мм/об, Угол между направлением скоростирезания и нормалью к режущей кромке е==20,Многоэубый инструмент в круглый резец устанавливают относительно оси вращения с эксцентриситетом е, величинакоторого в соответствии с (1) Используют многозубый инструмент, зубькоторого наклонены к оси вращения подуглом и снабжены вспомогательноькромкой длиной Настраивают п 1 = 40 минмин. В процессе обработки эагообщают вращение с частотой п 1 =а многозубому инструменту и кругцу - вращение с частотой п 2 = 16перемещение вдоль образующей исти изделия с подачей Я .= 1 мм/об. Многозубый инструмент осуществляет предварительное профилирование поверхностиизделия, срезая с заготовки неравномерный припуск, а круглый резец - окончательную обработку с равномерным. припуском0,5 мм, что повышает точность профилирования и качество обработки. Обработка изделия осуществляется за один проход, чтообеспечивает повышение производительности по сравнению с известным способом,так как обработка им данного изделия иэ-занеблагоприятных условий резания угол/ ==10) возможна минимум за два прохода, Засчет использования многозубого инструмента с соответствующим углом со наклонарежущих зубьев при предлагаемом способесоздаются одинаковые условия резания приобработке изделий с любыми параметрами(г 1, в) профиля, что расширяет возможности 20способа по номенклатуре обрабатываемыхизделий.Следует отметить и то преимуществопредлагаемого способа, что в отличие отизвестного он обеспечивает надежное 25дробление стружки при обработке изделийиз любых материалов,Формула изобретения1. Способ точения сложных поверхностей, согласно которому осуществляют кинематически взаимно связанныевращательные движения вокруг взаимноперпендикулярных осей заготовки и эксцентрично установленного относительно осивращения круглого резца и продольное перемещение резца вдоль заготовки, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью расширениятехнологических возможностей и повышения производительности, предварительноосуществляют профилирование обрабатываемой поверхности многозубым режущим инструментом, установленным над передней поверхностью круглого резца, при этом передние поверхности зубьев инструмента расположены под углом к оси его вращения, величину которого задают в зависимости от количества выступов профиля поверхности изделия по формулеОв= агстц где и - угол наклона передней поверхности зуба инструмента к плоскости его вращения, 0 - диаметр заготовки; О - диамето резца; е - эксцентриситет установки резца; гп - количество выступов профиля поверхности изделия;я - угол между направлением скорости резания и нормалью к передней поверхности зуба инструмента.2. Способпоп 1,отличающийся тем, что предварительное профилирование сложной поверхности осуществляют вспомогательными режущими кромками многозубого инструмента, длину которых задают по зависимости2 дг 1 а)аЕсозигде а - длина вспомогательных режущих кромок;п - максимальный радиус профиля поверхности изделия,Е - количество режущих зубьев инструмента.Составитель Т,ГончароТехред М.Моргентал Тираж ПодписноеГосударственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5