СПОСОБ ОБРАЗОВАНИЯ СТРУЖКОРАЗДЕЛИТЕЛЬНЫХ КАНАВОК ПРОТЯЖКИ Российский патент 1997 года по МПК B23D43/00 B23P15/42 B24B3/16 

Изобретение относится к обработке металлов резанием и может быть использовано при проектировании и изготовлении протяжек для обработки наружных и внутренних поверхностей и других режущих инструментов со стружкоразделительными канавками.

При срезании широких стружек по задним поверхностям лезвий инструментов поперек режущей кромки выполняются стружкоразделительные канавки. Известен способ нанесения этих канавок методом врезания [2, 3] При обработке этим методом ось шлифовального круга устанавливают перпендикулярно оси протяжки [1] Чтобы на образующихся вспомогательных режущих кромках получились положительные задние углы, ось шлифовального круга должна быть смещена в сторону следующего зуба на величину задней поверхности. Это может привести к тому, что на следующем за прорезаемым зубом может получиться зарез. Если величина смещения будет меньше, то на боковых режущих кромках создаются нулевые или даже отрицательные углы [1, 2, 3]
При образовании стружкоразделительных канавок по способу [4] протяжке после врезания шлифовального круга необходимо сообщить движение покачивания в горизонтальной плоскости. Первый этап образования стружкоразделительных канавок несет опасности, указанные выше. Покачивание же протяжки весьма нетехнологичный прием. Реализация его требует специального приспособления и значительно увеличивает трудоемкость образования стружкоразделительных канавок.

Цель изобретения получение положительных задних углов на вспомогательных режущих кромках стружкоразделительных канавок.

Общие признаки с прототипом: образование стружкоразделительных канавок методом врезания, при котором ось шлифовального круга устанавливают перпендикулярно оси протяжки (или плоскость шлифовального круга устанавливают параллельно оси протяжки).

Отличительные признаки (достаточные):
затем ось шлифовального круга (или плоскость) разворачивают на угол относительно оси протяжки.

Отличительные признаки (частные случаи выполнения): шлифовальный круг устанавливают так, чтобы ось шлифовального круга находилась над режущей кромкой зуба протяжки, затем его ось разворачивают на угол скрещивания, отличный от прямого, и производят обработку, или после разворота ось шлифовального круга смещают вдоль оси протяжки в сторону следующего или предыдущего зуба, а затем производят обработку.

В прототипе вспомогательные режущие кромки стружкоразделительных канавок образуются передней поверхностью зуба протяжки и профильной поверхностью самой канавки, что не во всех случаях обеспечивает получение положительных задних углов. При развороте шлифовального круга положение канавки относительно оси инструмента изменяется, при этом одна вспомогательная режущая кромка, независимо от профиля шлифовального круга, образуется передней поверхностью зуба протяжки и профильной поверхностью канавки, а другая профильной поверхностью канавки и задней поверхностью зуба протяжки. При этом независимо от положения оси шлифовального круга относительно режущей кромки зуба протяжки (за, перед или над ней частные случаи выполнения) задние углы на вспомогательных режущих кромках будут положительными.

На фиг. 1 изображена стружкоразделительная канавка; на фиг.2 разрез А-А на фиг.1; на фиг.3 -разрез Б-Б на фиг.1.

Авторами исследованы аналитические зависимости по геометрии вспомогательных режущих кромок. При применении V-образной формы периферии шлифовального круга образуются две вспомогательные режущие кромки, имеющие достаточные положительные задние углы. Так, для случая, когда точка скрещивания осей шлифовального круга и протяжки будет располагаться над точкой скрещивания главной режущей кромки и оси протяжки, то величины этих углов будут α₁ и α₂. Угол α₁ (сечение А-А) будет равным заднему углу на главной режущей кромке, а величина α₂ (сечение Б-Б) зависит от профильного угла Φ шлифовального круга, угла разворота плоскости шлифовального круга w₁ относительно оси протяжки, размера шлифовального круга Ru и положения точки "О" скрещивания осей инструмента и протяжки относительно точки пересечения задней поверхности и спинки зуба.

где μ полярная координата для точки пересечения окружности радиусом R_u с размером B.

На вспомогательной режущей кромке в сечении А-А образуется отрицательный передний угол (g₁ < 0). На второй (сечение Б-Б) передний угол равен переднему углу на главной передней кромке.

Минимально допустимое значение угла разворота плоскости шлифовального угла, при котором α₂ 0, определяется по формуле:

Величина угла μ зависит от расстояния B от точки пересечения задней поверхности со спинкой зуба до оси шлифовального круга и его размера R_u. В свою очередь, максимально допустимый размер R_u с гарантией, что между периферией его и следующим за прорезаемым лезвием будет зазор 0,5 мм, определяется как

где t осевой шаг зубьев протяжки.

Тогда минимально допустимый угол разворота плоскости шлифовального круга, при применении которого на режущей кромке в сечении Б-Б будет α₂ 0, определится из уравнения:

Например, при Φ 90^o, В 2, t 6 из уравнения получаем, что минимально допустимый угол разворота плоскости шлифовального круга w₁ 3,2^o. Следовательно, в данном случае необходимо применять установку шлифовального круга с углом ω₁ > 3,2. Таким образом, положение шлифовального круга относительно режущего лезвия определяет лишь минимально допустимым углом ω₁ разворота относительно оси инструмента, при больших значениях которого гарантируется α₂ >0.

Предлагаемый способ реализован на круглых прошивках, изготовленных и эксплуатируемых на Челябинском заводе "Станкомаш".

Применение способа позволяет облегчить нанесение стружкоразделительных канавок за счет снятия жестких условий по расположению оси шлифовального круга относительно главной режущей кромки и исключить образование нулевых или отрицательных задних углов на вспомогательных режущих кромках.

Использованная литература
1. Иноземцев Г.Г. Проектирование металлорежущих инструментов. М. Машиностроение, 1984, с. 272.

2. Палей М.М. Дибнер Л.Г. Флид М.Д. Технология шлифования и заточки режущего инструмента. М. Машиностроение, 1988 с. 288.

3. Попов С.А. Дибнер Л.Г. Каменкович А.С. Шлифование деталей и заточка режущего инструмента. М. Высшкая школа, 1975, с. 311.

4. Авторское свидетельство СССР N 1646683, кл. B 24 B 3/16, 1991.

Использование: обработка металлов резанием, проектирование и изготовление протяжек для обработки наружных и внутренних поверхностей и других режущих инструментов со стружкоразделительными каналами. Сущность изобретения: ось вращения шлифовального круга и ось протяжки располагают в параллельных плоскостях под углом скрещивания, отличным от прямого, и сообщают шлифовальному кругу подачу на врезание. Точку скрещивания осей шлифовального круга и протяжки смещают по оси последней от проекции режущей кромки в сторону следующего или предыдущего зуба. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Способ образования стружкоразделительных канавок протяжки, при котором ось вращения шлифовального круга и ось протяжки располагают в параллельных плоскостях под углом скрещивания и сообщают шлифовальному кругу подачу на врезание, отличающийся тем, что перед началом врезания указанный угол скрещивания выбирают отличным от прямого. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что точку скрещивания осей шлифовального круга и протяжки смещают по оси последней от проекции режущей кромки в сторону следующего или предыдущего зуба.