Способ поперечной резки трубчатых заготовок из хрупкого расслаивающегося материала

 

Изобретение относится к механической обработке, в частности к обработке хрупких расслаивающихся материалов с меняющимся периодом кристаллической решетки по толщине заготовки, например из пиролитического нитрида бора. Целью изобретения является увеличение производительности за счет уменьшения расслаивания и скалывания краев реза. Для этого резку ведут так. чтобы усилие, передаваемое от инструмента заготовке, было направлено под углом к равнодействующей сил, обусловленных неоднородным напряженным состоянием заготовки. При подаче оправки с заготовкой на вращающийся дисковый инструмент обеспечивают минимальную площадь контакта инструмента и заготовки, но достаточную для прорезания стенки заготовки. При выполнении реза заготовку на оправке подают на инструмент до прорезания стенки заготовки, затем , после задания нового направления резки, этот цикл повторяют, перемещая заготовку во взаимно перпендикулярных направлениях, лежащих в плоскости диска , попеременно. 2 табл., 3 ил. со с

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 В 28 D 1/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4468416/33 (22) 29.07.88 (46) 23.03.91. Бюл. М 11 (71) Научно-исследовательский институт высоких напряжений при Томском политехническом институте им. С.М,Кирова (72) Н,К.Кишкина, В.В.Лопатин и Ю,П.Суров (53) 666.97.035(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1047704, кл, В 28 D 1/00. (54) СПОСОБ ПОПЕРЕЧНОЙ РЕЗКИ ТРУБЧАТЫХ ЗАГОТОВОК ИЗ ХРУПКОГО РАССЛАИВАЮЩЕГОСЯ МАТЕ РИАЛА (57) Изобретение относится к механической обработке, в частности к обработке хрупких расслаивающихся материалов с меняющимся периодом кристаллической решетки по толщине заготовки, например из пиролитического нитрида бора. Целью изобретения является увеличение производительности

Изобретение относится к механической обработке, в частности к обработке хрупких расслаивающихся материалов с меняющимся периодом кристаллической решетки по толщине заготовки, например пиролитического нитрида бора.

Целью изобретения является увеличение производительности за счет уменьшения расслаивания и скалывания краев реза.

Способ включает закрепление заготовки на оправке, подачу ее на вращающийся дисковой инструмент, причем резку осуществляют последовательно по секторам заготовки. Перед каждой подачей заготовки на вращающийся дисковый инструмент определяют точку касания заготовки инструментом, и ри которой угол между

„„5U„„1636228 А1 за счет уменьшения расслаивания и скалывания краев реза. Для этого резку ведут так, чтобы усилие, передаваемое от инструмента заготовке, было направлено под углом

90 <р <120 к равнодействующей сил. обусловленных неоднородным напряженным состоянием заготовки. При подаче оправки с заготовкой на вращающийся дисковый инструмент обеспечивают минимальную площадь контакта инструмента и заготовки, но достаточную для прореэания стенки заготовки. При выполнении реза заготовку на оправке подают на инструмент до прорезания стенки заготовки, затем, после задания нового направления резки, этот цикл повторяют, перемещая заготовку во взаимно перпендикулярных направлениях. лежащих в плоскости диска, попеременно. 2 табл., 3 ил. равнодействующей силой внутренних напряжений в заготовке и направлением подачи заготовки на инструмент составляет не более 120, а резку заготовки ведут до момента, при котором угол между равнодействующей силой внутренних напряжений в заготовке и направлением подачи заготовки на инструмент составляет не менее 90 .

На фиг.1 — 3 приведена схема поэтапной поперечной резки.

На фиг;1 — 3 введены обозначения: 1— трубчатая заготовка; 2 — вращающийся дисковый инструмент.

Пример. Способ поперечной резки осуществляют на сегменте трубы иэ ПНБ (пиронитрида бора) длиной дуги 170 . Сегменты вырезают из трубы с внутренним ди1636228

Таблица 1

Таблица 2

55 аметром 240 мм, толщиной стенки! = 2+

+ 0,1 мм. Предварительно для заготовки определяют местоположение напряженного слоя путем разрезания трубы по образующей известным способом. 5

При этом края разреза "схлопываются" внутрь, если напряженный слой является внутренней поверхностью цилиндрической заготовки, и равнодействующая сил, обусловленных неоднородным напряженным 10 состоянием заготовки (Н), направлена внутрь заготовки, B заготовках, из которых вырезают сегменты по предлагаемому способу, края разреза по образующей расходятся, т.е. напряженный слой находится с 15 внешней стороны и направлен из заготовки наружу, Следовательно, рез необходимо вести с наружной стороны заготовки, Заготовку закрепляют на цилиндрической оправке с помощью обжимов-хомутов. 20

Оправку фиксируют на координатно-расточном станке типа 2Е440А, Резку выполняют алмазн ым диском диаметром 180 мм толщиной 1,2 мм, Режим резания выбирают следующим: скорость резания 1020 м/мин 25 (1800 об/мин), скорость подачи 0,02 м/мин.

Заготовка подают на дисковый вращающийся инструмент таким образом, что усилие У направлено под углом 120 к направлению Л в точке входа инструмента 30 в заготовку, в заданном направлении подачу заготовки осуществляют до прореэания ее стенки толщиной 1. При этом в силу постоянства направления подачи и изменения радиально направленной ре- 35 эультирующей Н по мере прохождения реза угол р изменяется от 120 до 90 . Чтобы обеспечить минимальный контакт инстру-. мента и заготовки. после прорезания стенки инструмент выходит из материала не 40 более, чем на 2 мм (д 2мм ) — фиг,1 и 2. (штриховкой показана прорезанная часть стенки заготовки). Затем инструмент выводят из материала. Далее заготовку вновь подаю на инструмент, задав новое направ- 45 ление у, которое составляет rp = 120 с направлением Н, причем в данном случае Н направлено по радиусу заготовки через край реза на внутренней поверхности заготовки — точка N — на фиг.2. Выбранное направление у на данном этапе резания обеспечивают попеременной подачей стола координатно-расточного станка во вэаимно перпендикулярных направлениях с шагом S = 2 мм. Таким же образом выполняют следующую стадию резки (на фиг,1 — начало реза, на фиг.2 — конец реза). Затем процесс повторяют в той же последовательности до полного прорезания всей заготовки, Следует отметить, что при резке с внутренней стороны заготовки угол р изменяется в обратном направлении от 90 до

120 . При осуществлении косого поперечного реза оправку с заготовкой закрепляют под необходимым углом к плоскости дискового инструмента. Процесс резки ведут в той же последовательности, что и при поперечной (не косой), описанной выше.

Все операции, связанные с изменениями направления у, осуществляются в плоскости дискового инструмента.

Как показали испытания, предлагаемый способ поперечной резки обеспечивает высокий процент выхода годных иэделий. В табл.1 приведены сравнительные данные выхода годных деталей по предлагаемому и известному способам при поперечном резе заготовок из ПН Б (по

10 заготовок на каждый способ), П р и м е ч а н и е: I — Н направлена внутрь заготовки; II — Н направлена из заготовки.

В табл.2 приведены значения выхода годных деталей (без сколов и расслаиваний) при изменении угла рот 0 до 180 для резки с наружной стороны заготовки по 5 резов на каждый интервал углов.

Из табл.2 следует, что диапазон изменений rp от 120 до 90 обеспечивает максимальный выход годных деталей, при резке заготовок из хрупких и расслаивающихся материалов предлагаемым способом.

Формула изобретения

Способ поперечной резки трубчатых заготовок из хрупкого расслаивающегося ма1636228

Уй8. !

Составитель Е. Булеков

Редактор В, Бугренкова Техред М.Моргентал Корректор Т. Малец

Заказ 786 Тираж 392 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101 териала, включающий закрепление заготовки на оправке, подачу ее на вращающийся дисковый инструмент, причем резку осуществляют последовательно по секторам заготовки, отличающийся тем, что, с целью 5 повышения производительности за счет уменьшения расслаивания и скалывания краев реза, перед каждой подачей заготовки на вращающийся дисковый инструмент определяют точку касания заготовки инст- 10 рументом, при которой угол между равнодействующей силой внутренних напряжений в заготовке и- направлением подачи заготовки на инструмент составляет не более 120О, а резку заготовки ведут до момента ° при котором угол между равнодействующей силой внутренних напряжений в заготовке и направлением подачи заготовки на инструмент составляет не менее 90 .