Способ обработки поверхностей типа переменная малка

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 3 51 19) б 51)4 В 23 Е ИЗОБРЕ ПНИ ОПИСАН ИДЕТ ЕЛЬ.8)инкин Г.А., Татака фасанных поверх(56 ренк наст с числовым программиев; Техника,ым у 976,ГОСУДАРСТВЕННЫИ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(54 ) СПОСОБ ОБРАБОТКИ ПОВЕРХНОСТЕЙТИПА ПЕРЕМЕННАЯ МАЛКА(57) Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при обработке фрезерованием наружных и внутренних контуров деталейсо знакопостоянной малкой, на трехкоординатных станках с числовымпрограммным управлением, Цель изобретения - упрощение способа за счетсокращения числа управляемых координат при одновременном упрощении конструкции инструмента и повышение точности обработки за счет увеличенияжесткости инструмента. Обработку детали ведут двумя.фрезами с углами наклона режущих крамок к оси их вращения, равными соответственно минимальнау и максимальному углам малки. Каждую фрезу перемещают вдоль одного из направляющих контуров детали, лежащих в параллельных горизонтальных плоскостях. При обработке малок с большим изменением по углу и по высоте поверхность разбивают на элементарные участки по высоте, каждый из которых обрабатывают по укаэанной технологии. С целью сокращения количества используемого инструмента для . обработки наружных и внутренних поверхностей выбирают длину фреэ иэ Ус- Е лавия 1. = Ь + 22 + г, где Ь - высота наружной обрабатываемой поверхности, 2 - величина гарантирован- Сф ного перекрытия, г - радиус при тор-це фрезы, соответствующий внутренне- ф му радиусу сопрягаемых поверхностей детали. Затем поворотом детали на 180 устанавливают ее на базовуюоплоскость и обрабатывают внутреннюю поверхность. 2 з.п. ф-лы, 17 ил.Изобретение относится к машиностроению и может быть использованопри обработке фрезерованием наружных и внутренних контуров деталейсо знакопостоянной малкой на трехкоординатных станках с числовымпрограммным управлением ЧПУ.Цель изобретения - упрощение способа эа счет сокращения числа управляемых координат при одновременномупрощении конструкции инструментаи повышение точности обработки эасчет увеличения жесткости инструмента. 15На фиг. 1 показан участок деталис поверхностью типа переменная малка(открытая со стороны наружного кон, тура) и зоны контакта Фреэ с обрабатываемой поверхностью с крайними 20значениями углов отклонения образующей обрабатываемого контура, вид вплане; на Фиг, 2 - сечение А-А наФиг. 1 детали в зоне с максимальнойвеличиной малки и контакт с обрабатываемой поверхностью Фрезы с минимальным значением угла малки, наФиг. 3 - сечение Б-Б на Фиг. 1 деталив зоне с минщальной величиной малкии контакт с обрабатьваемой поверхно- ЗОстью фрезы с минимальным значениемугла малки, на Фиг4 - сечение А-А 1на Фиг. 1 детали в зоне с максимальной величиной малки и контакт с обрабатываемой поверхностью фреэы с35максимальным значением угла малки,наФиг, 5 - сечение Б-Б на Фиг. 1 деталив зоне с минимальной величиной малкии контакт с обрабатываемой поверхностью Фрезы с максимальным значениемугла малки, на Фиг. б - сечение В-Вна фиг. 1 детали в зоне со среднейвеличиной малки и контакт с обрабатываемой поверхностью Фрезы с минимальным значением угла маялки и Фрезы смаксимальным значением угла малки,на Фиг. 7показан участок деталис поверхностью типа переменная малка(закрытая со стороны наружного контура) и зоны контакта фрез с обрабатьваемой поверхностью с крайнимизначениями углов отклонения образующей обрабатываемого контура, вид вплане,ф на фиг, 8 - сечение Г-Г наФиг. 7 детали в зоне максимальнойвеличины малки и контакт с обрабатываемой поверхностью фрезы с минимальным значением угла малки, на Фиг. 9 - . сечение Д-Д на Фиг, 7 детали в зоне минимальной величины малки и контакт с обрабатьваемой поверхностью Фреэы с минимальным значением угла малки, на фиг. 10 - сечение Г-Г на Фиг. 7 детали в зоне максимальной величины малки и контакт с обрабатываемой поверхностью Фрезы с максимальным значением угла малки, на фиг. 11 - сечение Д-Д на фиг, 7 деталив зоне минимальной величины малки и контакт с обрабатываемой поверхностью фреэы с максимальным значением угла малки, на фиг. 12 - сечение А-А на Фиг. 1 детали в зоне максимальной величины малки и контакт с обрабатываемой поверхностью при строчной обработке фрезы с минимальным значением угла малки, на фиг, 13 - сечение Б-Б на Фиг. 1 детали в зоне минимальной величины малки и контакт с обрабатьваемой поверхностью при строчной обработке Фрезы с минимальным значением угла мялки, на Фиг. 14 - значение А-А на фиг. 1 детали в зоне максимальной величины малки и контакт с обрабатываемой поверхностью при строчной обработке Фреэы с максимальным значением угла малки; на Фиг, 15 - сечение Б-Б на фиг. 1 детали в зоне минимальной величины малки и контак с обрабатьваемой поверхностью при строчной обработке Фрезы с+ 1 максимальным значением угла малки, на Фиг, 16 - поперечное сечение детали при обработке поверхности типа переменная малка с наружной стороны детали и контакт с обрабатьва,емой поверхностью одной фрезы на первом приеме обработки детали, наа 1 фиг, 17 - поперечное сечение детали при обработке поверхности типа переменная малка с внутренней стороны детали и контакт с обрабатьваемой поверхностью той же фрезы на втором приеме обработки детали,Способ поясняется на примерах обработки поверхности типа переменная малка длинномерных деталей со знакопостоянной Формой малки: когда малка имеет открытую форму и когда мал- ка имеет закрытую форму. П р и м е р. Малка по наружному контуру детали 1 (фиг.1) имеет открытую Форму. Деталь 1 имеет поверхность типа переменная малка, образованную двумя направляющими контура 1433651ми 2 и 3, лежащими соответственно внижней и верхней горизонтальнойплоскости обрабатываемого контура де-тали. Крайние граничные значения уг 5лов малки детали 1: в районе сеченияА-А малка имеет максимальное значение угла , в районе сечение Б-Бмалка имеет минимальное. значение уг.ла М. Обработку детали ведут двумя фрезами с постоянными углами наклона режущих кромок к вертикальной оси иравными соответственно крайним значениям угла отклонения образующейобрабатываемого контура, а именно:фреза 4 имеет угол наклона режущихкромок, равный минимальному значениюугла отклонения образующей обрабатываемого контура, а фреза 5имеет угол наклона режущих кромок, 20равный максимальному значению углаотклонения образующей обрабатываемоГо контура 0Обработку поверхности типа переменная малка по наружному контуру детали 1 выполняют последовательно.Вначале поступательно перемещают, фрезу 4 по направляющему контуру 2,лежащему в нижней горизонтальнойплоскости детали, от одного края детали с сечением А-А к другому краюдетали с сечением Б-Б (попутное фрезерование), Обработку ведут с рабочей подачей.Расчетный диаметр фрезы 4 лежитв нижней горизонтальной плоскостинаправляющего контура 2 (фиг. 2 и 3)В районе сечения А-А детали 1 (фиг.2)после обработки фрезой остается припуск, максимальная величина которого расположена в верхней горизонтальной плоскости детали 1. В районе сечения Б-Б детали 1 (фиг. 3)поскольку значение угла наклона режущих кромок фрезы равно величине 45угла отклонения обрабатьваемого контура, обеспечивается контакт режущих.кромок фрезы с обрабатываемой поверхностью по всей высоте обрабатываемогоконтура детали - величины Ь,50Затем ведут обработку поверхностифрезой 5, которую поступательно перемещают по направляющему контуру 3детали 1, лежащему в верхней горизонтальной плоскости детали, от одного края детали с сечением А-А(фиг, 1 ) к другому краю детали с сечением Б-Б (попутное фрезерование),Обработку ведут с рабочей подачей./ С МНСмакс 42 Ь - высота обрабатываемого контура детали, мм,А- максимальное значение величины угла малки обрабатьвае"мой поверхности, град,с - минимальное значение величины угла малки обрабатываемОЙповерхности, град.Величина сГ не должна превышать пределы допустимой величины отклоненияобрабатываемой поверхности от прямолинейности, диктуемой техническимитребованиями чертежа или технологииизготовления детали.Тогда уравнение (1) принимает видЬ т/32(2) Аналогично обрабатывают поверхность детали типа переменная малка,Расчетный диаметр фрезы 5 Р лежит с верхней горизонтальной плоскости направляющего контура 3 (фиг. 4 и 5) В районе сечения А-А детали 1 (фнг.4), так как значение угла наклона режущих кромок фрезы равно величине угла отклонения обрабатьваемого контура, обеспечивается контакт режущих кромок фрезы с обрабатываемой поверхностью по всей высоте обрабатьваемого контура детали (величина Ь), а в районе сечения Б-Б (фиг, 5) величина снимаемого припуска уменьшается до нулевого значения, так как эта часть поверхности обработана окончательно фрезой 4 в первом переходе.Условием качественной обработки поверхности по данному способу является соответствие максимальной погрешности обработки допустимой величине отклонения абрабатьваемой поверхности от прямолинейности. Максимальная погрешность обработки детали по предлагаемому способу образуется на поверхности в районе среднего значения угла малки по отношению к граничным ее значениям. В нашем случае это сечение В-В детали 1 фиг, 1 и 6.В результате геометрического анализа величина максимальной погрешности Г (максимальный гребешок) определяется следующей зависимостью:где 1 - шаг строчной обработки мм. Соответственно зависимость шага строчной обработки от высоты обрабатываемого контура и количества элементарных участков определяется по условию(3) Условно принимая величину 1 (шага строчной обработки) за величину высоты обрабатываемого контура детали, ведут обработку поверхности каждого элементарного участка по вышеописанной технологии (фиг. 1 и 7)Заменяя в условии (2) значение величины Ь величиной 1, по равенсту (3) получим(4) условие (4) с условием янной величине допуст ия обрабатываемой попрямолинейности ( К) вид ельные границы обрабаСравнивая(2) при постмого отклоне верхности от но, что и 5 14 когда малка со стороны наружного контура детали имеет закрытую форму (показано на фиг. 7-11 ) . Отличительной особенностью этой обработки по отношению к описанной является форма применяемых фрез при обработке, которая для данного примера .будет иметь обратную конусность.Способ распространяется и на обработку поверхности типа переменная малка с внутренней .стороны детали.При изготовлении в индивидуальном и опытном производстве деталей иэделий и оснастки по данному способу допуск на величину гребешка может быть технологически расширен за счет последующей операции по его зачистке.Расширить технологические возможности описанного способа путем увеличения предельных границ обрабатываемой детали по углам малкй и высоте обрабатываемого контура йоверхности позволяет строчная обработка поверхности. Задаваясь величиной шага строчной обработки И ), делим обрабатываемую поверхность по высоте (Ь) на ряд равных элементарных участков, количество которых определяем по равенствуЬК = -33651 5 О 15 20 25 30 35 40 45 50 тываемой поверхности детали по высоте обрабатываемого контура и углам малки по условию (4) расширяются.Что касается технологии строчной обработки поверхности, то с целью обеспечения наибольшей производительности и точности обработки строчную обработку поверхности ведут, обрабатывая вначале фрезой 4 (фиг. 12 и 13) с перемещением по направляющему контуру, лежащему в нижней горизонтальной плоскости, последовательно каждый элементарный участок поверхности, начиная с верхнего элементарного участка, затем аналогично ведут обработку фрезой 5 (фиг.14 и 15) с перемещением по направляющему контуру, лежащему в верхней горизонтальной плоскости, каждого элементарного участка поверхности,Уменьшение числа типоразмеров применяемых специальных фрез путем использования одного комплекта фрез для обработки наружной и внутренней поверхностей детали достигают следующей технологией обработки детали. Обработку детали 1 (фиг. 16 и 17) ведут за две установки детали (в два приема), На первом приеме фрезерования (фиг. 6) со стороны основной базовой плоскости 6 детали 1 ведут обработку базовой плоскости 6 детали, а затем обрабатывают наружную поверхность 7 типа переменная малка комплектом из двух фрез по описанной технологии. На втором при-еме фрезерования, после поворота детали на 180и установки ее на основную базовую плоскость 6 (фиг, 17), ведут обработку плоскости 8 поверхности 9, а затем тем же комплектом фрез по той же технологии ведут обработку внутренней поверхности 9 типа переменная малка детали. При обработке поверхности длину режущей части фрезы выбирают из условия обработки поверхности на первом приеме обработки детали Ь=и+ 21+ г,где Ь - высота обрабатываемого контура детали с наружной стороны детали мм1 - величина гарантированногоперекрытия, мм,г - радиус сопрягаемых поверхностей детали, мм.7 14На первом приеме обработки торец фрезы опускается ниже ограничивающей плоскости, обрабатываемой детали с учетом гарантированного перекрытия на величину 1 + г и вверху длина режущей части фрезы должна гарантированно перекрывать верхнюю ограничивающую плоскость обрабатываемой детали, т.е. должна быть больше на величину 1. Формула изобретения1. Способ обработки поверхностей типа переменная малка фрезой с режущими кромками, расположенными под углом к оси ее вращения, при котором фрезу перемещают поступательно вдоль направляющих контуров обрабатываемой поверхности, расположенных в параллельных горизонтальных поверхностях, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью упрощения способа за счет сокращения числа управляемЫх координат при одновременном упрощении конструкции инструмента и повышения точностй обработки, в процессе обработки используют вто. Рую фрезу, при этом углы наклона режущих кромок первой и второй фрез назначают равными соответственно максимальному и минимальному значениям углов малки, а обработку ведут 33651последовательным перемещением фрез,первой вдоль одного из направляющихконтуров, а второй - вдоль другого.2. Способ по п. 1, о т л и ч а -ю щ и й с я тем, что, с целью расширения технологических возможностейза счет обработки малок с большимизменением по углу и высоте, об работку ведут, разбивая деталь по высоте на элементарные участки, приэтом фрезы перемещают вдоль направляющих контуров каждого участка.3. Способ по п. 1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью сокращения количества используемого инструмента, для обработки наружныхи внутренних поверхностей, выбирают длину фрез20Ь=Ь+ 21+г,где и - высота наружной обрабатываемой поверхности,1 - величина гарантированного25 перекрытия)г - радиус при торце фрезы,соответствующий внутреннему радиусу сопрягаемыхповерхностей детали,30 при этом для обработки внутренних поверхностей после обработки наружныхдеталь поворачивают на 180 вокруггоризонтальной оси.1433651 Составитель М. Кольбич Техред А.Кравчук Редактор М. Бандур Корректо ешетн аказ 5490/12 88 Т дпксное Государственного комитета СССРелам изобретений и открытийсква, Ж, Раушская наб., д. 4/5 ВПИИПИпо113035, М Производст полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул, Проектная, 4