СПОСОБ РАСТАЧИВАНИЯ СФЕРИЧЕСКИХ ПОВЕРХНОСТЕЙ ОТВЕРСТИЙ Российский патент 1999 года по МПК B23B5/40 

Изобретение относится к области механической обработки и может быть использовано при растачивании сферических поверхностей отверстий, например, у колец подшипников на станках токарной группы.

Известен способ растачивания сферических поверхностей непрофилированным резцом, согласно которому резец, установленный на специальной оправке, вводят в отверстие до совпадения его оси с центром обрабатываемой сферы и с помощью специального поворотного устройства поворачивают его в ту и другую сторону. В результате этого качательного движения вершина резца описывает радиус определенной величины. Для получения сферической поверхности требуемого радиуса резец дополнительно перемещают, выдвигая его вдоль своей оси с помощью специального подающего механизма (1).

Недостатками этого способа являются необходимость изготовления специальных шарнирных устройств, низкая жесткость которых приводит к получению обработанной поверхности низкого качества. Точность геометрической формы обрабатываемой сферы во многом зависит от величины люфта в опоре оси резцовой головки, вместе с которой резец совершает качательное движение.

Наиболее близким аналогом по своей технической сути является известный способ расточки сферических поверхностей непрофилированным резцом, которому сообщают вращение вокруг оси, проходящей через центр сферы и образующей угол с осью обрабатываемого отверстия, вокруг которой вращают изделие (2).

Недостатками известного способа являются низкая точность и качество обработки, низкая производительность труда.

Задачей, на решение которой направлено изобретение, является обеспечение точности и качества растачивания сферических поверхностей отверстий с одновременным повышением производительности труда.

Поставленная задача достигается тем, что при растачивании сферических поверхностей отверстий непрофилированным резцом изделие вращают вокруг оси отверстия, а резец вращают вокруг оси, проходящей через центр сферы, с частотой, большей чем частота вращения изделия, в ее радиальной плоскости, образующей угол с осью обрабатываемого отверстия, и перемещают его в этой же плоскости до образования сферической поверхности заданного радиуса, причем угол α назначают из условия

где B - ширина сферической части обрабатываемой поверхности отверстия,
R - радиус сферы.

На чертеже показана схема растачивания сферической поверхности отверстия изделия по предлагаемому способу.

Для осуществления предлагаемого способа ось 1 обрабатываемого отверстия устанавливают относительно оси резца 2, размещенного в расточной оправке 3, под некоторым углом α так, чтобы ось 4 расточной оправки и направление радиального перемещения резца 2 проходили через центр О обрабатываемой сферы 5 отверстия изделия.

Величину установочного угла α назначают из условия, чтобы окружность вращения вершины резца лежала в радиальной плоскости 6, перекрывающей ширину сферической части обрабатываемой поверхности отверстия, а именно

где B - ширина сферической части обрабатываемой поверхности отверстия.

R - радиус сферы.

Изделию 7 сообщают вращение вокруг оси 1 обрабатываемого отверстия с частотой n₁, а расточной оправке 3 с установленным в ней резцом 2 с частотой n₂. При такой настройке резец будет вращаться в соответствии с предлагаемым способом вокруг оси 4, проходящей через центр О сферы, в ее радиальной плоскости 6, образующий угол α с осью 1 обрабатываемого отверстия. Для образования сферической поверхности заданного радиуса резец дополнительно перемещают в этой же плоскости, выдвигая его из оправки.

В результате двух вращательных движений вокруг разных осей: движения резания, совершаемого резцом, и движения обкатки, совершаемого обрабатываемым изделием, получают обработанную сферу отверстия идеальной геометрической формы. Обеспечивается высокая чистота обработанной поверхности сферы. Чем меньше частота вращения n₁ изделия по отношению к частоте n₂ вращения оправки с резцом, тем меньше шероховатость обработанной поверхности сферы.

Обработка сферических поверхностей отверстий описанным способом не требует специальных станков и приспособлений и может успешно осуществляться на обычных универсальных станках токарной группы. При этом расточную оправку с резцом устанавливают в токарный патрон шпинделя станка, а обрабатываемое изделие - на суппорте станка в бабке, шпиндель которой имеет принудительное вращение.

Выдвижение резца 2 из оправки 3 осуществляют, например, с помощью штока 8, имеющего конусную головку. При движении штока влево резец выдвигается из оправки до достижения требуемого размера сферы. При движении штока вправо резец возвращается в исходное положение.

Преимуществом предлагаемого способа являются высокие характеристики по точности и чистоте обработанных сферических поверхностей при одновременном повышении производительности труда.

Изобретение относится к механической обработке и может быть использовано при обработке сферических поверхностей отверстий, например, у колец подшипников на стенках токарной группы. Сущность изобретения: резец вращают вокруг оси, проходящей через центр сферы, с частотой, большей чем частота вращения изделия, в радиальной плоскости сферы, образующей угол с осью обрабатываемого отверстия, и перемещают его в этой же плоскости до образования сферической поверхности заданного радиуса. Величина угла зависит от радиуса сферы и ширины сферической части отверстия. 1 ил.

Способ растачивания сферических поверхностей отверстий непрофилированным резцом, при котором изделию сообщают вращение вокруг оси отверстия, а резцу - вокруг оси, проходящей через центр сферы под углом к оси отверстия, отличающийся тем, что резец вращают с частотой, большей чем частота вращения изделия в радиальной плоскости, образующей угол α с осью обрабатываемого отверстия, и перемещают его в этой же плоскости до образования сферической поверхности заданного радиуса, при этом угол α определяют из следующего соотношения:

где В - ширина сферической части обрабатываемой поверхности отверстия;
R - радиус сферы.