Способ изготовления пластинчатого изделия с рифленой поверхностью

.у ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(46) 30.03,92. Бюл. М 129 (71) Харьковский авиационный институт им. Н, Е. Жуковского и Центральный аэрогидродинамический институт им, профессора Н. Е, Жуковского(56) Авторское свидетельство СССР Гч 1342600, кл. В 23 В 1/00, 1986,(54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПЛАСТИНЧАТОГО ИЗДЕЛИЯ С РИФЛЕНОЙ ПОВЕРХНОС ЬЮ(57) Использование: изобретение может быть использовано при механической обраИзобретение относится к самолетостроению и может быть использовано для изготовления элементов наружной обшивки частей летательных аппаратов, имеющих сложную конфигурацию,Известен способ изготовления пластинчатого изделия с рифленой поверхностью, согласно которому листовую заготовку закрепляют на столе строгального станка, снабженного качающейся резцовой головкой, после чего головке или столу с заготовкой сообщают возвратно-поступательное прямолинейное перемещение, в процессе рабочего хода которого резец вырезает на поверхности заготовки канавку (рифлю). Для выполнения смежных канавок (рифлей) в моменты нахождения головки в холостом положении осуществляют поперечное смеботке элементов наружной обшивки частей летательных аппаратов, имеющих сложную конфигурацию. Сущность изобретения, При изготовлении пластинчатого иэделия с рифленой поверхностью осуществляют деформацию листовой заготовки. Механически обрабатывают рифли на деформированной заготовке за счет относительного вращения заготовки и инструмента и перемещения последнего вдоль образующей заготовки, После механической обработки заготовке придают первоначальную форму и получают изделие заданных размеров. С целью улучщения эксплуатационных характеристик изделия листовой заготовке при деформации придают форму усеченного конуса. 8 ил., 1 табл. щение головки или стола на заданное расстояние и повторяют вышеизложенные операции,Одним из существенных недостатков известного способа является низкая производительность. Это обусловлено тем, что большая часть времени каждого цикла возвратно-поступательного перемещения головки расходуется на выполнение холостых перемещений, в том числе на перемещения, связанные с разгоном, торможением и изменением направления движения,что оказывает отрицательное влияние на возможности повышения скорости резания. Другим недостатком является то, что способ позволяет получить только прямолинейные рифли, Вследствие этого изготавливаемые пластинчатые изделия с рифленой поверхностью не могут быть использованы в тех случаях, когда конструктивные элементы обшивки летательных аппаратов требуют применение рифлей криволинейной конфигурации.Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ изготовления пластинчатого изделия с рифленой поверхностью, при котором последовательно осуществляют деформацию листовой заготовки, формуют рифли за счет относительного вращения заготовки и инструмента и перемещения последнего вдоль образующей заготовки, после чего заготовке или ее части возвращают исходный профиль и вырезают из нее изделие заданных размеров.Этот способ обеспечивает высокую производительность при формировании рифлей, что обусловлено использованием токарных методов обработки заготовки, В то же время способ позволяет формировать лишь прямолинейные рифли, вследствие чего пластинчатые изделия с рифленой поверхностью не могут быть использованы в случаях сложной конфигурации конструктивных элементов,Цель изобретения - улучшение эксплуатационных характеристик изделия за счет формирования криволинейных рифлей.Поставленная цель достигается тем, что в известном способе изготовления пластинчатого изделия с рифленой поверхностью путем последовательного осуществления деформации листовой заготовки, формирование рифлей относительным вращением заготовки и инструмента и перемещения последнего вдоль образующей заготовки, придания обработанной заготовке исходного профиля и получения из нее изделия заданных размеров и конфигурации, согласно изобретению, листовой заготовке при деформации придают форму усеченного конуса,По сравнению с известным предлагаемый способ отличается тем, что листовой . заготовке при деформации придают не цилиндрическую форму, а форму усеченного конуса, При относительном перемещении режущего инструмента вокруг деформированной заготовки (вокруг усеченного конуса) по спиральной траектории на ее поверхности формируются канавки, которые после возвращения заготовке исходного профиля представляют собой эквидистантно расположенные дугообразные рифли, кривизна каждой из которых обратно пропорциональна ее радиусу в плоскости заготовки,На фиг. 1 схематически изображена заготовка перед началом обработки, вид в плане; на фиг, 2 - вид деформированной заготовки, закрепленной на конической оп равке, а также один из возможных(предпочтительный) вариант крепления оправки в центрах токарного станка; на фиг. 3 - сечение А-А на фиг. 2; на фиг. 4 - сечение Б-Б на фиг.2; на фиг.5 - сечение В - В на фиг. 2;10 на фиг. 6- сечение Г-Г на фиг. 5; на фиг. 7 -вид Д на фиг, 2; на фиг, 8 - заготовка-полуфабрикат, вид в плане, перед получением из нее изделия заданных размеров и конфи. гурации.15 Способ осуществляют следующим образом.Из листового материала вырезают заготовку 1, форма которой представляет собой развертку боковой поверхности 20 заданного усеченного конуса на плоскости, т. е. представляет собой кольцевой сектор, ограниченный дугами концентрических окружностей радиусов В и г, а также радиальными линиями 1 и 2, пересекающи мися в центре О упомянутых: окружностей,Величины В и г выбираются из условия обеспечения требуемой кривизны рифлей, которая будет находиться в пределах 1/г - 1/В, а угол а между линиями 11 и 12 - из условия 30 обеспечения возможности закрепления деформированной заготовки 1 на оправке 2, В качестве последней используют тело вращения в виде усеченного конуса заданных размеров, вдоль образующей кони ческой поверхности которого выполненоуглубление 3. Стенки углубления плавно со. пряжены с указанной конической поверхностью, Оправка 2 снабжена винтовыми отверстиями 4 и 5, расположенными соот ветственно вдоль оси углубления 3 и по периферии конической поверхности, поимыкающей к большему основанию усеченного конуса, а также подпятниками 6, смонтированными в соответствующих осно ваниях оправки 2 вдоль оси ее вращения.Для фиксации заготовки 1 на оправке 2 в расчетных точках заготовки 1 выполнены отверстия 7 под винты 8, вводимые в отверстия 4, и отверстия 9 под винты 10, вво димые в отверстия 5.Для обеспечения плотного (беззазорного) прилегания деформированной заготовки 1 к оправке 2 используется прижимная планка 11, Для формирования риф лей на поверхности заготовки 1 используюттокарный станок, который содержит: подпружиненный центр 12 передней бабки (не показана), предназначенный для взаимодействия с соответствующим подпятником 6 посредством сферического наконечника;боковой конической поверхности деформированной заготовки 1 спиральную канавку, каждый виток которой прерывается при нахождении резца 20 в зоне углубления 3. Заданная глубина канавки может быть достигнута одно- или многопроходной обработкой, что зависит от материала заготовки и других известных факторов. После завершения формования канавки при отключенном вращении вала 15 в. последовательности, обратной вышеизложенной, осуществляют съем заготовки 1 со сформированными на ее поверхности рифлями 21 с оправки 2, а затем под воздействием сил упругости или за счет внешних сил восстанавливают первоначальный профиль заготовки 1, Каждая рифля 21 представляет собой дугообразную канавку заданного поперечного сечения и заданной глубины.Данные об оборудовании и приспособлениях, которые были использованы в конкретном примере осуществления предлагаемого способа, а также основные сведения о заготовке, режимах обработки и готовом изделии приведены в таблице,В зависимости от назначения готового изделия из обработанной пластинчатой заготовки 1 с дугообразными рифлями 21 вырезается любым известным способом участок требуемых конфигураций и размеров, в пределах которого рифли будут иметь заданную кривизну.По сравнению с известным предлагае-. мый способ позволяет получить пластинчатое изделие с криволинейными рифлями заданной кривизны, что позволяет расширить возможности использования рифленых поверхностей в самолетостроении,Формула изобретения Способ изготовления пластинчатого иэделия с рифленой поверхностью, при котором последовательно осуществляют деформацию листовой заготовки, формируют рифли за счет относительного вращения заготовки и инструмента и перемещения последнего вдоль образующей заготовки, и придают заготовке исходный профиль, а затем получают изделие заданного размера, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью улучшения эксплуатационных характеристик изделия за счет формирования рифлей концентрической в плане конфигурации, листовой заготовке при деформации придают форму усеченного конуса,центр 13 задней бабки (не показана), смонтированный с возможностью поперечногосмещения его оси относительно оси центра12 с заданным эксцентриситетом и предназначенный для взаимодействия с вторым 5подпятником 6 посредством шарового шарнира 14; механизм для передачи вращенияс вала 15 передней бабки на оправку 2,выполненный в виде поводка, который содержит закрепленный на валу 15 рычаг 16, 10взаимодействующий с вилкой 17, котораявыполнена с возможностью фиксации наоправке 2, в частности посредством кольца18 и винта 19; инструмент (резец) 20, установленный с возможностью независимых 15одна от другой продольной и поперечнойподач,Листовую заготовку 1, изготовленнуювышеизложенным образом, вне станка деформируют непосредственно на оправке 2 20или на любом аналогичном по форме макетедо совмещения соответствующих отверстий7, расположенных по обе стороны оси симметрии заготовки 1, при этом она приобретает форму усеченного конуса. Через 25соответствующие отверстия прижимнойпланки 11 и совмещенные отверстия 7 пропускают винты 8, которые ввинчивают не доупора в соответствующие отверстия 4, расположенные в углублении 3 оправки 2, Аналогично не до упора в соответ твующиеотверстия 5 ввинчивают винты 10, предварительно пропущенные через соответствующие отверстия 9 заготовки 1. Фиксацию взаданном положении деформированной заготовки 1 на оправке 2 осуществляют сначала ввинчиванием до упора винтов 8, а затемвинтов 10. Оправку 2 с жестко зафиксированной деформированной заготовкой 1устанавливают между центрами 12 и 13 токарного станка путем размещения в соответствующих подпятниках 6 сферическогонаконечника центра 12 и шарового шарнира14, после чего рычаг 16 поводка вводят. ввилку 17 и кольцо 18 винтом 19 фиксируют 45на оправке 2. 8 процессе установки оправки2 в центрах 12 и 13 станка путем соответствующего поперечного смещения оси центра13 обеспечивают параллельность оси вала15 и образующей боковой поверхности деформированной заготовки 1,Включают вращение вала 15 переднейбабки, которое через рычаг 16 и вилку 17передается на оправку 2, После включенияпродольной подачи резец 20 формирует на 551722696 Обо спо ка,Снабжена по;пружиненнымцентром, упорная часть которого имеет сферическуюформу, а также выполненным в виде поводка устройством для передачивращения на оправкуСнабжена центром, упорнаячасть которого имеет сферическую форму, причем центр Фиг.2поз.,12,1 оз.13 закреплен с возможност поперечного перемещени носительно оси вращени планшайбы передней баб Резец с ремонокристаугольного жущей вставкойльного алмаза трепрофиля вершинеи 60 поз.20 нструме Материал - дюралюминийВт;форма - усеченныйбоковая поверхностванная; авкконус,ь шлифосо стороны больше ния усеченный кон жен соосным цили 1 выступом, на кото пится упомянутый в торце которого смонтирован сфери подпятник для ра упорной части под ного центра перед шего основан и усеченного ван подпятникупорной частиабки; аметр большего основаниянуса 200 мм; " ания еньшего ос0 мм;нической чмм иаме онус асти опсот авки 37 ние. межд ников 420рассто подпят ра во отверстий в при коли ередняя бабка ста Задняя бабка станк со стороны мен в оправке по о конуса вмонтир для размещения центра задней го основаус снабдрическимром креповодок ипо осическийзмещенияпружиненней бабки; Уголвставфиг.2Фиг.поз.8,11,10 1722696 жимной планке и в углублении оправки - по 17; количество отверстий по периферии большего основанияконуса 20; фиг.1, 6,поз, 1,7,9. Заготовка листовая Материал - магниевый сплавМА; форма заготовки - сектори"альная часть кольца, ограниченного;а) дугами концентрических ок"ружностей радиуса К, равного1484 мм, и радиуса г, равноГ 01113 ммуб) радиальными линиями 1 и1, пересекающимися в точке 0под углом М, равным 24,3 ф Эксцентриситет оси центра задней бабки по отношению осивращения планшайбы переднейбабки, 25 мм Скорость вращения оправки180,об/мин; продольная подача резца 0,2 мм/об; глубинарезания при первом"третьем про"ходах резца,0,05 мм; при четвертом проходе 0,03 мм; припятом проходе 0,02 мм;Глубина каждой рифли 0,2 мм; Фиг.8каждая рифля имеет в плане форму дуги окружности соответствующего радиуса Взаимное расположениеосей центров переднейи задней бабок о Режим формирования рифлей Обработанная заготовка толщина листа 0,6 мм; Продолжение таблицы1722696 1 У 1 б евская Редактор Э орректор каз 1021 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 роизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101 8 идЯ Составитель И. Фад Техред М,Моргента 1