Способ многопроходного нарезания резьбы асимметричного профиля

 

СПОСОБ МНОГОПРОХОДНОГО НАРЕЗ.НИЯ РЕЗЬБЫ АСИМ.МЕТРИЧНОГО ПРОФИЛЯ на станках с числовым программным управлением (ЧПУ) путем деления припуска между черновым и чистовым резцами с сообщением последним последовательно го продольного перемещения а заготовке вращательного движения, отличающийся тем, что, с целью повышения стойкости чистового резца и качества обработки путем исключения влияния погрешностей установки резцов, измеряют погрешность их установки, при этом черновым резцом нарезают резьбу до получения на образующей профиля с большим углом наклона припуска, равного сумме погрешностей установки чернового и чистового резцов, а чистовой резец перед началом обработки смещают в продольном направлении относительно чернового резца в сторону образующей профиля с меньшим углом наклона на величину, равную полусумме погрешностей установки резцов.

СООЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

4(51) В 23 G 1/00

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИО 1ИКЕ NSGEPETEHMR И

TL.

САМОТЕКА

Д+6

H АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3574291/25-08 (22) 06.04.83 (46) 23.01.85. Бюл. № 3 (72) В. H. Мальцев и Г. И. Копысова (53) 621.941.1 (088.8) (56) 1. Режущие инструменты. Зкспрессинформация ВИНИТИ, 1974, Aо 6, реф. 28, с. 7 — 10.

2. Бобров В. Ф. Многопроходное нарезание крепежных резьб резцом. М.. <<Маши-, ностроение», 1982, с. 59 — 68 (прототип) . (54) (57) СПОСОБ МНОГОПРОХОДНОГО

НАГЕЗЛНИЯ РЕЗЬБЫ АСИММЕТРИЧНО! О ПРОФИЛЯ на станках с числовым программным управлением (ЧПУ) путем деления припуска между черновым и чистовым резцами с сообщением последним последовательного продольного перемещения а заготовке вращательного движения, отличающийся тем, что, с целью повышения стойкости чистового резца и качества обработки путем исключения влияния погрешностей установки резцоь, измеряют погрешность их установки, при этом черновым резцом нарезают резьбу до получения на ооразующей профиля с большим углом наклона припуска, равного сумме погрешностей установки чернового и чистового резцов, а чистовой резец перед началом обработки смещают в продольном направлении относительно чернового резца в сторону образующей профиля с меньшим углом наклона на величину, равную полусумме погрешностей установки резцов.

1135576

Изобретение относится к обработке металлов резанием, в частности к нарезанию упорной резьбы на станках с числовым программным управлением (ЧПУ), и может быть применено для обработки деталей с резьбой асимметричного профиля в составе автоматизированной линии.

Известен способ обработки резьбы симметричного профиля, при котором черновое и чистовое резьбонарезание осуществляется разными резцами. Черновой резец произво- 10 дит съем основной части припуска и оставляет минимальный припуск под обработку чистовым резцом, что ведет к незначительному износу чистового резца и, соответственно: K уBI. lIH IeHHIO eI о CTOHKOCTH 11) .

Однако нарезание резьбы асимметричного профиля, например упорной, на станках с ЧПУ указанным способом может привести к получению некачественной резьбы. Это связано с разными углами наклона ооразующих асимметричного профиля и, соот- 20 ветственно, различным распределением припуска в осевом направлении по образующим профиля при движении резца с профилем, соответствующим профилю резьбы в радиальном направлении.

Известен также способ многопроходного ,нарезания резьбы асимметричного профиля на станках с ЧПУ путем деления припуска между черновым и чистовым резцами с сообщением последним последовательного продольного перемещения, а заготовке — вра- 3О шательного движения 12).

Недостатком известного способа является невысокое качество нарезаемой резьбы, поскольку припуск под чистовой резец вдоль оси резьбы на образующей профиля с мень35 шим углом наклона значительно меньше припуска по другой образующей. Например, для резьбы Уп 3= 45 припуск пот>бразующей с углом 3 в 49 раз меньше припуска по образующей с углом 46 . При обработке резьбы двумя резцами появляются погреш- 40 ности, связанные с установкой резцов один относительно другого. При этом смещение чистового резца относительно чернового в сторону образующей с большим углом наклона, например, на величину погреш45 ности установки резцов приводит к появлению зарезки от.чернового резца на другой образующей, так как припуск ио образующей с меньшим углом наклона меньше погрешности установки резцов, и чистовой резец не касается поверхности, обработанной черновым резцом. Для стабильного получения качественного профиля резьбы необходимо компенсировать погрешность установки резцов увеличения припуска под чистовой резец. Однако величина IIpHIIycaa в радиальном направлении получается значи- Я тельно больше радиальной величины припуска под чистовой резец, что ведет к снижению его стойкости.

Цель изобретения — повышение стойкости чистового резца и качества обработки путем исключения влияния погрешностей установки резцов.

Для достижения поставленной цели при способе многогроходного карезания резьбы асимметричного профиля на станках с ЧПУ путем деления припуска между черновым и чистовым резцами с сообщением последним последовательного продольного перемещения, а заготовке вращательного движения, измеряют погрешность их установки, при этом черновым резцом нарезают резьбу до получения на образующей профиля с большим углом наклона припуска; равного сумме погрешностей установки черновогG и чистового резцов, а чистовой резец перед началом обработки смещают в продольном направлении относительно чернового резца в сторону образующей профиля с меньшим углом наклона на величину, равную полсумме погрешностей установки резцов.

На фиг. 1 представлена схема установки инструмента и детали; на фиг. 2 и 3 профили резьбы, обработанные черновым и чистовым резцами.

Нарезание резьбы производят следующим образом.

Заготовку 1 закрепляют в патроне 2 токарно-винторезного станка с ЧПУ, а резцедержатели 3 и 4 с предварительно настроенными и закрепленными резьбовыми резцами 5 и б устанавливают в револьверную головку 7 того же станка.

Черновой резец 5 из исходного положения перемешают по программе в начальную точку обработки С с какой-то погрешностью, которая находится в пределах допуска погрешности A установки чернового резца и определяется из суммы погрешностей: погрешности настройки резца 5 относительно резцедержателя 3, равной удвоенной цене деления прибора, которым производилась настройка, и погрешности установки резцедержателя 3 в револьверную головку 7, определенная величина для конкретного вида крепления, и точности позиционирования инструмента при перемещении его в начальную точку обработки, равной дискретности перемещения суппорта станка в . продольном направлении. Погрешность установки чистового резца б в начальной точке обработки С равна сумме тех же погреш ностей, что и погреш ность А .установки чернового резца 5. Если настройка резцов производится одним прибором и оба резца закреплены в револьверной головке с помощью однотипных резцедержателей, эти величины равны. Из начальной точки С резцу 5 по программе сообщают поступательное движение вдоль заготовки 1, вращающейся относительно своей оси. Подачу резца 5 на глубину осуществляют в соот1135576

30

45 ветствии с принятым законом распределения припуска до получения на образующей профиля с большим углом наклона припуска, равного сумме погрешностей А + Б установки чернового и чистового резцов. Этот припуск является минимальным и достаточным для исключения влияния погрешностей установки резцов по образующей профиля с большим углом наклона.

По окончании цикла резьбонарезания черновой резец 5 по программе возвращают в исходное положение и, поворачивая револьверную головку 7, устанавливают чистовой резец 6 в исходное положение. Резец 6 из исходного положения по программе перемещают в начальную точку обработки С с какой-то погрешностью, которая находится в пределах погрешности Б установки чистового резца, одновременно смещая чистовой резец 6 в сторону образующей с меньшим углом наклона на полусумму погрешностей установки обоих резцов. Это смещение позволяет равномерно распределить оставленный припуск между образующими профиля и таким образом компенсировать погрешности установки резцов относительно образующей с меньшим углом наклона. Затем по программе резец 6 производит окончательное формирование профиля резьбы и возвращается в исходное положение.

Предлагаемый способ позволяет обработать резьбу черновым резцом на наибольшую глубину при любых значениях погрешностей установки резцов в пределах допуска, а следовательно, дает возможность совместить стабильное получение качественного профиля резьбы с максимальной стойкостью чистового резца.

Пример. На токарном станке с ЧПУ СТП220ПР производят обработку резьбы Уп

3 /45 60Х2 кл. 2 на заготовке из стали

ЗОХГСА, закаленной от твердости HRC 40—

43. Заготовка закрепляется в патроне станка, а резьбовые резцы, предварительно настроенные с помощью прибора БВ-2011, закрепляются в резцедержателях с погрешностью в пределах допуска настройки +-0,01 мм.

Резцедержатели устанавливаются в револьверную головку станка с погрешностью установки в пределах + 0,01 мм, цена импульса перемещения суппорта в продольном направлении 0,01 мм. Таким образом, погрешности установки резцов А=-Б =0,02+0,02+0,01=

=0,05 мм. Черновым резцом 5 по программе, I в соответстви и с принятым распредел ен нем при пуска по методу «ломающих пода ч», нарезается резьба за восемь проходов. Под обработку чистовым резцом 6 оставляют припуск по образу .ющей профиля с углом 45, равный А+Б =0,1 мм соответственно. по другой образующей он получается равным

0,1 X ф3 =-0,002 мм. Чистовой резец 6 перед началом обработки смещается на величину, равную + — =® "=0,05 мм в сторону образующей с углом 3 . Это смещение позволяет избежать зарезки от чернового резца на образующей с углом 3 . Чистовым резцом нарезают резьбу окончательно на три прохода.

Рассмотрим (фиг. 2 и 3) возможные случаи формообразования профилей, обрабо15 танных черновым и чистовым резцами, относительно расчетных положений 8 и 9. Черновой резец 5 обрабатывает профиль 1О с максимальной погрешностью установки — — — =

0,05

0,025 мм, направленной относительно расчет20 ного профиля в сторону образующей с углом 45 . а чистовой резец 6 обрабатывает профиль ll с погрешностью — — "=0025 мм

0,05

2 направленной в противоположную сторону.

Окончательный профиль, совпадающий с профилем 11, не имеет зарезок от чернового резца, так как припуск под обработку чистовым резцом на образующей с большим углом 45 равен 0,05 мм, т.е. сумме погрешностей. В другом крайнем случае (фиг. 3), когда обработанные профили 10 и 11 смещены подобным образом относительно образующей с углом 3, окончательный профиль также не имеет зарезок, так как припуск по этой образующей также равен

0,05 ММ, что равно максимальному смещению резцов один относительно другого. Следовательно, предлагаемый прнпуск является минимальным и достаточным, а дополнительное смещение резца позволяет обеспечить стабильное получение качественного профиля резьбы. Обработайа партия деталей из 10 штук, на всех деталях получена качественная резьба, износ резца незначительный, позволяющий вести дальнейшую обработку деталей.

Таким образом, применение предлагаемого способа при обработке резьбы несимметричного профиля нг деталях из закаленных сталей позволит получить качественные детали в условиях автоматизированного производства.

1135576

ФигЗ

Редактор 0.1Орковецкая

3aказ 10131/7

Составитель В. Золотов

Техред И. Верес Корректор О. Билак

Тираж 1086 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретении и оз крытнй

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4 5

Филиал ПЛП сПатент>, г. Ужгород, ул. Проектная, 4