Способ обработки поверхностей фрезой
Использование: обработка металлов резанием, а именно фрезами. Сущность изобретения: обеспечивают получение требуемого радиуса кривизны обрабатываемой поверхности заготовки путем установки фрезы под углом относительно этой поверхности. Фрезе придают при этом вращательное движение, а заготовке - поступательное. Угол наклона фрезы изменяют в процессе обработки в зависимости от величины припуска и определяют по формуле, данной в формуле изобретения. 2 ил.
Изобретение относится к обработке металлов резанием и может быть использовано при обработке поверхностей деталей фрезами на станках с ЧПУ.
Известен способ фрезерования, при котором ось фрезы устанавливают перпендикулярно обрабатываемой поверхности [1] Недостатком этого способа является невозможность получения радиусных поверхностей на обрабатываемой заготовке и низкое качество обработанной поверхности в результате царапания по ней не участвующих в снятии припуска зубьев. Известен способ фрезерования, при котором фрезу наклоняют относительно обрабатываемой поверхности для обеспечения требуемого радиуса кривизны причем фрезе придают вращательное движение, а заготовке поступательное. Угол наклона фрезы определяют в соответствии с кривизной обрабатываемой поверхности из интервала 3-23o [2] Недостатком этого способа является низкая точность обработки, обусловленная тем, что не учитываются упругие отжатия инструмента, возникающие в процессе обработки. Сущность изобретения состоит в том, что угол наклона фрезы к обрабатываемой поверхности определяется с учетом компенсации упругих отжатий технологической системы и постоянно изменяется в процессе обработки в зависимости от изменения величины припуска. Технический результат повышение точности обработки путем обеспечения компенсации упругих отжатий. Данный способ может быть реализован при обработке деталей на станках с ЧПУ. На фиг. 1 представлена схема обработки поверхности заготовки фрезой. На фиг. 2 представлен профиль обработанной поверхности. Фрезе (1) радиуса Rф придают вращательное движение, заготовке (2) поступательное, а ось фрезы наклона на угол относительно обрабатываемой поверхности для получения требуемого радиуса кривизны R (фиг. 2). Исходя из кинематической схемы (фиг. 1) угол наклона фрезы определяется: Однако в процессе резания возникают упругие отжатия упр (фиг. 2), влияющие на радиуса кривизны обработанной поверхности R, что необходимо учитывать при определении : Величину упругих отжатий упр определяют по формуле где P сила резания; j жесткость технологической системы; P = 2,5вSt;в предел прочности обрабатываемого материала;
S подача;
t припуск на обработку. Величину припуска непрерывно измеряют в процессе обработки и в зависимости от ее изменения измеряют угол наклона фрезы. Итоговая формула:
Пример. Производят обработку детали фрезой, требуется получить радиус кривизны обработанной поверхности R 20 мм. Радиус фрезы Rф 10 мм. Предел прочности обрабатываемого материала в 1300 Мпа. Припуск на обработку t1 2 мм. Подача Sz 1 мм,
Жесткость технологической системы j = 2,51010 Н/мм,
1. Угол наклона фрезы:
P1 = 2,5вSt = 2,5130010612 = 6500106 H,
2. В процессе обработки припуск изменялся: t2 3 мм, тогда необходимо изменить угол наклона фрезы
P2 = 2,5вSt = 2,5130010613 = 9750106 H,
Из данного примера можно сделать выход, что существенное влияние на точность размеров обработанной поверхности оказывают упругие отжатия и их компенсация значительно повышает точность обработки. Преимуществом по сравнению с прототипом является то, что в предлагаемом способе угол наклона фрезы связан с размерами обработанной поверхности математической зависимостью, что позволяет управлять точностью обработки.
Формула изобретения
где _ угол наклона фрезы, град. R требуемый радиус кривизны обрабатываемой поверхности, мм;
Rф радиус фрезы, мм;
j жесткость технологической системы, Н/мм;
в _ предел прочности обрабатываемого материала, МПа;
S подача, мм;
t припуск на обработку, мм.
РИСУНКИ
Рисунок 1, Рисунок 2
Похожие патенты:
Способ изготовления крыльчаток // 1754347
Копировальное устройство // 1682124
Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано, в частности , на копировально-фрезерных станках
Способ обработки винтовых поверхностей // 1608022
Изобретение относится к судовому и энергетическому машиностроению и может быть использовано при производстве гребных винтов лопаток турбин, шнеков и подобных деталей
Копировально-фрезерный станок // 1468684
Изобретение относится к машиностроению , преимущественно к устройствам для обработки турбинных лопаток, и может быть использовано для изготовления поверхностей сложных форм
Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано для обработки поверхностей лопаток осевого рабочего колеса и формообразующих поверхностей пресс-форм для изготовления пластмассовых рабочих колес
Изобретение относится к гидромапшностроению и может быть использовано при изготовлении сварных рабочих колес радиально осевых гидромашин, преимущественно гидротурбин
Способ обработки каналов // 1325778
Изобретение относится к области металлообработки и предназначены, в частности, для фрезерования турбинных лопаток, лопаток силовых установок, а также дисков компрессора
Изобретение относится к области машиностроения и может использоваться при механической обработке изделий сложной пространственной формы, например лопаток турбин
Изобретение относится к области изготовления пригнанных поверхностей у роторов с интегральной конструкцией набора лопаток
Способ обработки моноколес // 2247011
Изобретение относится к области обработки металлов резанием, фрезерования концевыми фрезами лопаток моноколес газотурбинных двигателей на станках с ЧПУ
Изобретение относится к области механической обработки и может быть использовано при базировании и закреплении лопаток турбин и компрессоров газотурбинных двигателей по профилю их проточной части
Изобретение относится к области обработки резанием, технологии изготовления авиационных двигателей
Изобретение относится к области авиационного двигателестроения, обработке фрезерованием межлопаточных каналов моноколес или крыльчаток ГТД
Изобретение относится к области металлообработки и авиационного моторостроения и может быть использовано для фрезерной обработки профиля пера рабочих лопаток компрессора высокого давления на вертикально-фрезерных станках с числовым программным управлением (ЧПУ)