Способ обработки внутренних кольцевых канавок
Изобретение относится к обработке металлов резанием и может быть использовано при изготовлении деталей из труднообрабатываемых материалов. Цель изобретения - повышение производительности при обработке труднообрабатываемых материалов за счет улучшения условий резания. Обработку вращающейся заготовки производят многозубым инструментом 3 с зубьями 4, размещенными по винтовой линии. Инструмент 3 вращают в направлении , противоположном направлению вращения детали с частотой, меньшей, чем частота вращения детали в число раз, кратное количеству зубьев, размещенных на участке винтовой линии, равном шагу последней. Величину радиальной подачи определяют по зависимости Sp S Z n, где Sz подача на зуб инструмента; Z - количество зубьев инструмента по винтовой линии , величина которой равна шагу; n - частота вращения инструмента. 7 ил. fc ( Н
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (я)5 В 23 С 3/00, В 23 В 1/00
ГОсудАРственный кОмитет
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4752550/08 (22) 26.10.89 (46) 15.10.91, Бюл. М 38 (71) Липецкий политехнический институт (72) С.К. Амбросимов, В,П. Меринов, ВМ.
Савищенко и Е.С. Кириллов (53) 621.914.1(088.8) (56) Денежный П.М. Токарное дело, М.: Высшая школа, 1979, с, 55. (54) СПОСОБ ОБРАБОТКИ ВНУТРЕННИХ
КОЛЬЦЕВЫХ КАНАВОК (57) Изобретение относится к обработке металлов резанием и может быть использовано при изготовлении деталей из труднообрабатываемых материалов. Цель изобретения — повышение производитель„„Я2„„1683897 Al ности при обработке труднообрабатываемых материалов за счет улучшения условий резания. Обработку вращающейся заготовки производят многозубым инструментом 3 с зубьями 4, размещенными по винтовой линии. Инструмент 3 вращают в направлении, противоположном направлению вращения детали с частотой, меньшей, чем частота вращения детали в число раз, кратное количеству зубьев, размещенных на участке винтовой линии, равном шагу последней, Величину радиальной подачи определяют по зависимости S> = S Z п, где
Sz — подача на зуб инструмента; Z — количество зубьев инструмента по винтовой линии, величина которой равна шагу; и— частота вращения инструмента. 7 ил.
1683897
Изобретение относится к обработке металлов резанием и может быть использовано при изготовлении деталей из труднообрабатываемых материалов, Цель изобретения — повышение производительности при обработке труднообрабатываемых материалов за счет улучшения условий резания.
Условия резания улучшаются эа счет тружкодробления и вынесения стружки из оны резания.
На фиг. 1 представлена схема обработки кольцевой канавки; на фиг, 2 — разрез
А — А на фиг. 1; на фиг. 3 — схема последовательного съема слоев металла, поперечное ечение; на фиг, 4 — сечение Б — Б на фиг. 3 схема съема металла); на фиг, 5 — сечение — В на фиг. 3 (при вращающейся заготовке); на фиг. 6 — сечение à — Г на фиг. 3; на фиг. 7—
Схема к расчету геометрии инструмента.
Способ обработки внутренних кольцевых канавок 1 (фиг. 1) в отверстии детали 2 осуществляется винтовым инструментом 3, 1меющим цилиндрическую форму, на котоом выполнены винтообразно зубья 4. Главые режущие кромки 5 зубьев выполнены ормально к винтовой линии, по которой убья 4 расположены. Винтовая рабочая асть инструмента переходит в конической востовик 6. Инструмент выполняют с шииной зуба Ь, шагом винтовой линии распо 1ожения зубьев, диаметром цилиндрической рабочей части Роп, равным
$R», и длиной цилиндрической рабочей части L.
Параметры инструмента Ь, t, R», L фун кционально связаны с параметрами кольцевой канавки, подлежащей обработке, R— радиусом отверстия по дну канавки; r — радиусом сквозного отверстия;  — шириной канавки; С вЂ” шириной щеки, и определяются по формулам
В+С R — 2+Д Р
Ь =(агссо$ ) — с
1800 " R on (1) Где ЛГ= R Ron =В+С (2)
Ron г+ д, (3) где д — зазор, определяемый упругими отжатиями инструмента в процессе работы
Π— сХЕ+ (4)
Sz
S — подача на один зуб инструмента;
z — число зубьев на длине инструмента, равной шагу t.
Диаметр сердцевины инструмента do определяется конструктивно (фиг. 1) дс = 2(Ron — R+ 2). (5) 5
Инструмент устанавливается в шпинделе токарного, фрезерного станка с ЧПУ или в инструментальном барабане многоцелевого токарного модуля.
Инструмент вводят в отверстие заготовки на величину шага t таким образом, чтобы расстояние от крайних точек касания зуба . инструмента E u F с цилиндрической поврехностью канавки в плоскости радиальной подачи заготовки Sp до торцовых внутренних ее поверхностей (щек) было равным, а затем одновременно сообщают вращательное движение инструменту с частотой п1, движение подачи $0 в осевом продольном направлении, движение подачи Sp в радиальном направлении и движение круговой подачи заготовки с частотой nz в направлении, противоположном вращению инструмента. Причем режимы обработки п1, So, nz, Sp взаимосвязаны с шагом винтовой линии расположения зубьев инструмента т и количеством зубьев на один виток инструмента z (z — рассчитывается по методике:
Маргулис Д.К, Протяжки переменного резания, M.: Машгиз, 1962, иэ условия размещения стружки в канавках) следующими соотношениями
П2 = Z П1 МИН (6)
Sp = Sy z п1 мм мин
-1 (7)
So — t1 п1 мм мин (8)
На фиг. 3 и 4 показано осуществление способа без вращения заготовки.
При вращении инструмента с частотой п1 с одновременным движением радиальной Sp и продольной So подач его зубья эа количество N оборотов инструмента, равное полному числу витков (шагов) инструмента, постепенно выбирают припуск сегментной формы так, как показано на фиг. 3, При этом каждый зуб снимает припуск Я, за один оборот инструмент срезает припуск Sz z, а за N оборотов, равное полному числу витков инструмента, срезает полный припуск
Л= Яiz т
Кроме того Л= R — г, Задавая Sz и z, определенные иэ услоBviA заполняемости стружечной канавки и геометрии зуба, можно определить длину рабочей части инструмента (, 1—
Sz
В осевом сечении, расположенном в направлении вектора подачи Sp, (фиг. 4), зубья инструмента выбирают припуск прямоугольной формы, шириной Ь и глубиной
Л= R — 2, симметрично расположенный относительно оси, проходящей через середину кольцевой канавки. В любом другом
1683897 осевом сечении (фиг. 5 и 6), расположенном под углом к вектору подачи, зубья выберают припуск прямоугольной формы, шириной b, несимметрично расположенный относительно оси, проходящей через середину кольцевой канавки, и глубиной, меньшей по величине, чем в сечении Б-Б вектора радиальной подачи.
При одновременном вращении заготовки с частотой п2, равной z п1, за время резания одного зуба будет обработан не участок поверхности кольцевой канавки с угловым размером 360 — 2 р(фиг. 3), а канавка по асей окружности с углом
2ф—
2 ф) 360 — 2(p (9) Также можно записать (фиг. 3) — " — =cos p
Ron (12) Отсюда рг 2+д гг
2Х R..
R2 „2+ „2 Р = агссоз (13) Для того, чтобы зубья инструмента не зарезали щек отверстия, необходимо, чтобы (точки K u M в плоскости оси отверстия (фиг. 3) При этом как бы совмещаются все осевые сечения в одно (фиг, 6), форма канавки образована наложением всех радиальных сечений (фиг. 4 и 5), т.е. за вреся резания одного зуба последний обрабатывает дугу, определенную углом 2ф. Таким образом, каждый эуб, снимая припуск Яз, делает несколько оборотов и перемещается в осевом направлении из точки М в точку К (фиг. 7).
Формула для определения ширины зу- ба Ь выводится из следующих соображений (фиг. 7 и 3)
Ron =Õ +У, (10) где Х, У вЂ” абсцисса и ордината точек М, К пересечения окружности радиусом Ron, проведенной через вершины зубьев инструмента, и окружности радиусом г отверстия заготовки наименьшего диаметра относительно центра инструмента (точка О, фиг. 3).
Тогда уравнение окружности радиусом
r относительно той же системы координат
r2 = (у — b, г) + Х, (11) где Лг= R — Ron.
При совместном решении двух уравнений (10) и (11) определяется ордината пересения двух укаэанных окружностей г гг+дгг
У находились на линиях, образованных плоскостями, образующими внутренние торцовые поверхности канавки (фиг. 7), т.е. должно выдерживаться следующее соот«о5 шение с+ь в — ь (14)
360 -2 у
Поскольку участку винтовой линии инструмента МКдлиной  — b в осевом направлении соответствует угол 360
2р, а участку винтовой линии KM длиной С + Ь соответствует угол 2 р п (С+ ь)+(в — ь) =-с.
C+8= t (15) где t — участок винтовой линии инструмента в осевом направлении, равный шагу размещения зубьев по винтовой линии, которому соответствует угол 360О.
Используя соотношение (14) и формулу
0 (13), получают
В + С R2on — r2 + h r
Ь=(а ccos ) — С
1я0 2 r. Ron
B+C R „—,2 t R — в„Я
1800 яon Йon
Формула изобретения
Способ обработки внутренних кольцевых канавок, при котором заготовке сообщают вращение, а инструменту и заготовке — продольную и поперечную подачи, о т35 личающийся тем,что,сцелью повышения производительности при обработке труднообрабатываемых материалов эа счет улучшения условий резания, для обработки берут инструмент с зубьями, кото40 рые располагают по ВинтОВОЙ линии, и сообщают ему вращение в направлении, противоположном направлению вращения детали, частоту которого выбирают больше частоты вращения детали в число раз, крат45 ное числу зубьев инструмента, размещенных на участке винтовой линии, равном шагу последней, а величину $р радиальной подачи определяют по зависимости
Sp= S z n, где Я вЂ” величина подачи на зуб инструмента;
t — количество зубьев инструмента на винтовой линии, величина которой равна шагу, n — частота вращения инстурумента, при этом ширину Ь зуба в осевом сечении, шаг t винтовой линии и длину L рабочей части инструмента определяют из следующих выражений
t-В+С;
16838И
4Риг 5 Рог. 4 сРь а 7
Составитель Н. Миклин
Редактор М. Недолуженко Техред М.Моргентал Корректор М, Максимишинец
Заказ 3486 Тираж Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по иэобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035. Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5j
Г::роизводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101
2 2
8+С оп г +(Л Ron У
b = j - — — — -- ягссоя
) o 2(R — Ron ) Roy (И вЂ” гЯВ+ С}
Sz Z
5 где  — ширина обрабатываемой канавки;
С вЂ” расстояние от торца канавки до торца заготовки;
Ro> — радиус цилиндрической части инструмента по вершинам зубьев; г — радиус отверстия в эаготовке;
R — радиус канавки.
