СПОСОБ ПЛАНЕТАРНОЙ ИГЛОФРЕЗЕРНОЙ ОБРАБОТКИ Российский патент 2007 года по МПК B23C3/13 

Описание патента на изобретение RU2306203C1

Изобретение относится к технологии машиностроения, а именно к механической обработке больших плоскостей с целью удаления с поверхности металлов шлака, продуктов коррозии, прокатной окалины, заусенцев, резания металлов иглофрезерованием, и предназначено для механизации снятия заусенцев, скругления кромок и обработки плоскостей на фрезерных, многопозиционных и многооперационных станках.

Известен способ очистки поверхностей от продуктов коррозии, окалины и т. д. и устройство для его реализации, содержащее приводной диск с поочередно размещенными по его окружности пучками ворса и установленными в сквозных отверстиях диска абразивными цилиндрами [1].

Недостатками известного способа и устройства является невозможность интесифицировать процесс обработки и съема металла ввиду того, что абразивные цилиндры вращаются только за счет сил трения, кроме того, по мере износа абразива цилиндры будут с меньшим усилием прижиматься к обрабатываемой поверхности из-за свойств прижимных пружин, причем способ и устройство не позволяют полностью использовать режущие свойства абразива, который требует очень большой скорости вращения (порядка нескольких тысяч оборотов при таких малых диаметрах цилиндров) диска, что трудно осуществить по динамическим соображениям, тем самым будет снижаться производительность и качество обработки. Кроме того, при увеличении силы прижима устройства к обрабатываемой поверхности пучки ворса будут максимально прогибаться, не осуществляя резание металла.

Задача изобретения - расширение технологических возможностей по интенсификации процесса иглофрезерования, возможность съема припуска металла, оставленного под черновое и чистовое иглофрезерование с целью улучшения шероховатости обрабатываемой поверхности, а также увеличение производительности обработки и долговечности инструмента, упрощение его монтажа и демонтажа.

Поставленная задача решается с помощью предлагаемого способа планетарной иглофрезерной обработки плоских поверхностей, при котором заготовке сообщают продольную и поперечную подачу, а инструменту, содержащему приводной диск, - вращательное движение, причем по периферии приводного диска в диаметрально противоположных местах равномерно установлены иглофрезы с индивидуальными приводами в количестве не менее четырех, при этом скорость продольной подачи заготовки определяется по формуле:

Sпр=d·z·VД/π·D,

где Sпр - скорость продольной подачи заготовки, мм/мин;

d - наружный диаметр иглофрезы, мм;

z - количество иглофрез на диске, одновременно работающих, шт.;

Vд - скорость вращения диска с иглофрезами, мм/мин;

D - диаметр диска, на котором расположены иглофрезы, мм.

Сущность способа поясняется чертежами.

На фиг.1 изображена схема планетарной иглофрезерной обработки плоской поверхности по предлагаемому способу, вид сбоку; на фиг.2 - схема обработки, вид сверху на фиг.1.

Предлагаемый способ предназначен для иглофрезерной обработки плоских поверхностей большой протяженности на фрезерных, многопозиционных и многооперационных станках. Заготовке сообщают продольную подачу Sпр и поперечную подачу Sпоп на двойной ход стола, а инструменту - вращательное движение Vд и иглофрезам - Vи.

Так как инструмент содержит приводной диск 1 с коническим хвостовиком 2 для крепления диска в шпинделе станка (не показан), вращающийся со скоростью круговой подачи Vд, на котором по периферии в диаметрально противоположных местах равномерно по окружности диаметром D установлены иглофрезы 3 с индивидуальными приводами 4 в количестве не менее четырех, то каждый режущий проволочный пучок иглофрезы 3 совершает сложное планетарное движение. Угол между соседними иглофрезами обозначим α.

Скорость круговой подачи Vд диска и продольная подача Sпр заготовки взаимосвязаны следующим условием: при повороте диска 1 с иглофрезами 3 на угол α заготовка должна переместиться на расстояние Si, не более диаметра иглофрез d (на фиг.2 показано тонкой линией), т.е. за один оборот диска заготовка перемещается на расстояние d·z, мм, поэтому

Sпр=d·z, мм/об., или Sпр=d·z·nд, мм/об.;

где Sпр - скорость продольной подачи заготовки, мм/мин;

d - наружный диаметр иглофрезы, мм;

z - количество иглофрез на диске, одновременно работающих, шт.;

nд - частота вращения диска с иглофрезами, которая определяется по формуле:

nд=Vд/π·D, мин-1,

где Vд - скорость вращения диска с иглофрезами, мм/мин;

D - диаметр диска, на котором расположены иглофрезы, мм.

Подставив значение частоты вращения диска в первое выражение, получим формулу скорости продольной подачи заготовки:

Sпр=d·z·Vд/π·D.

Перед началом работы проводят правку рабочей поверхности проволочного ворса. В качестве ворса применяют стальную пружинную проволоку диаметром 0,5...1,0 мм из стали 65Г. Правят рабочую поверхность пучков проволочного ворса всех фрез путем их шлифования в собранном виде.

В процессе обработки поверхности продольно перемещающейся заготовки инструмент прижимается к ней с натягом Н.

Для осуществления обработки необходимо, чтобы твердость и предел прочности при растяжении материала проволочных элементов ворса иглофрез были выше этих параметров материала обрабатываемой заготовки в 1,5...2 раза, соотношениеl/i, где l - консольный вылет проволочных элементов ворса из корпуса иглофрез; i - наименьший радиус инерции поперечного сечения проволочных элементов, находилось в пределах 50...100, а коэффициент Кп плотности проволочного ворса - в пределах 0,7...0,9; при этом натяг должен составлять Н=0,7...1,5 мм. Окружная скорость Vи обработки 2...5 м/с.

Испытания инструмента при обработке заготовок из горячекатанной полосы из стали 20 по предлагаемому способу показали, что инструмент срезает с обрабатываемой поверхности окалину вместе с упрочненным слоем, при этом в процессе иглофрезерования обработанная поверхность не упрочняется, усилие прижатия устройства к обрабатываемой поверхности заготовки составляет 200...600 Н на 10 мм ширины рабочей поверхности устройства, а тангенциальная составляющая силы резания равна 150...550 Н. При диаметре иглофрезы d=100 мм и диаметре диска D=1000 мм время обработки по предлагаемому способу инструментом из четырех иглофрез в 1,4 раза меньше времени обработки одной иглофрезой при одинаковых режимах резания.

Выбор соответствующего давления зависит от физико-механических свойств материала проволочного ворса, от жесткости и плотности последнего, а также от натяга Н [2].

При обработке металлов предлагаемым способом твердость обработанной поверхности не повышается. Благодаря многоинструментальной наладке улучшается качество обработки, шероховатость обрабатываемой поверхности, а также увеличивается производительность обработки и долговечность инструмента, расширяются технологические возможности по интенсификации процесса иглофрезерования, возможность съема припуска металла, оставленного под черновое и чистовое иглофрезерование с целью улучшения шероховатости обрабатываемой поверхности.

Источники информации

1. А.с. СССР 1493248, МКИ A46B 7/08 // B24B 45/00. Устройство для обработки поверхностей. Перепичка Е.В. и Скалько Н.С. Заявка №3984461/31-12, заяв. 04.12.85, опуб. 15.07.89. Бюл. №26 - прототип.

2. Гавриленко И.Г. Способ совмещение предварительной и окончательной иглофрезеной зачистки цилиндрических деталей // Автоматизация и современные технологии. - 1992. - №9. - С.27-30.

Похожие патенты RU2306203C1

название год авторы номер документа
ИНСТРУМЕНТ ДЛЯ ПЛАНЕТАРНОЙ ИГЛОФРЕЗЕРНОЙ ОБРАБОТКИ 2006
  • Степанов Юрий Сергеевич
  • Киричек Андрей Викторович
  • Тарапанов Александр Сергеевич
  • Харламов Геннадий Андреевич
  • Полянский Сергей Владимирович
  • Афанасьев Борис Иванович
  • Фомин Дмитрий Сергеевич
  • Селеменев Константин Федорович
RU2306204C1
СПОСОБ ИГЛОФРЕЗЕРНОЙ И УПРОЧНЯЮЩЕЙ ОБРАБОТКИ 2010
  • Степанов Юрий Сергеевич
  • Киричек Андрей Викторович
  • Афанасьев Борис Иванович
  • Самойлов Николай Николаевич
  • Мальцев Анатолий Юрьевич
RU2434732C2
КОМБИНИРОВАННЫЙ ИГЛОФРЕЗЕРНО-УПРОЧНЯЮЩИЙ ИНСТРУМЕНТ 2010
  • Степанов Юрий Сергеевич
  • Киричек Андрей Викторович
  • Афанасьев Борис Иванович
  • Самойлов Николай Николаевич
  • Мальцев Анатолий Юрьевич
RU2438850C2
СПОСОБ ИГЛОФРЕЗЕРНО-УПРОЧНЯЮЩЕЙ ОБРАБОТКИ 2006
  • Степанов Юрий Сергеевич
  • Киричек Андрей Викторович
  • Тарапанов Александр Сергеевич
  • Харламов Геннадий Андреевич
  • Полянский Сергей Владимирович
  • Афанасьев Борис Иванович
  • Фомин Дмитрий Сергеевич
  • Селеменев Константин Федорович
RU2312753C1
ИГЛОФРЕЗЕРНО-УПРОЧНЯЮЩИЙ ИНСТРУМЕНТ 2006
  • Степанов Юрий Сергеевич
  • Киричек Андрей Викторович
  • Тарапанов Александр Сергеевич
  • Харламов Геннадий Андреевич
  • Полянский Сергей Владимирович
  • Афанасьев Борис Иванович
  • Фомин Дмитрий Сергеевич
  • Селеменев Константин Федорович
RU2312752C1
ИГЛОФРЕЗА ДЛЯ ОБРАБОТКИ ПЛОСКОСТЕЙ С ИМПУЛЬСНЫМ НАГРУЖЕНИЕМ 2005
  • Степанов Юрий Сергеевич
  • Киричек Андрей Викторович
  • Харламов Геннадий Андреевич
  • Тарапанов Александр Сергеевич
  • Афанасьев Борис Иванович
  • Василенко Юрий Валерьевич
  • Фомин Дмитрий Сергеевич
  • Самойлов Николай Николаевич
RU2296652C1
КОМБИНИРОВАННЫЙ СПОСОБ ИГЛОФРЕЗЕРОВАНИЯ С УПРОЧНЕНИЕМ ВИНТОВ С ПОЛУОТКРЫТОЙ ПОВЕРХНОСТЬЮ 2008
  • Степанов Юрий Сергеевич
  • Киричек Андрей Викторович
  • Афанасьев Борис Иванович
  • Агарков Александр Алексеевич
  • Гаврилин Александр Михайлович
  • Фомин Дмитрий Сергеевич
  • Тиняков Алексей Иванович
  • Василенко Юрий Валерьевич
RU2363564C1
ОСЦИЛЛИРУЮЩАЯ ИГЛОФРЕЗА ДЛЯ ОБРАБОТКИ ПЛОСКОСТЕЙ 2010
  • Степанов Юрий Сергеевич
  • Киричек Андрей Викторович
  • Афанасьев Борис Иванович
  • Сотников Владимир Ильич
  • Самойлов Николай Николаевич
  • Мальцев Анатолий Юрьевич
  • Анисимов Роман Викторович
RU2428283C1
СПОСОБ ОСЦИЛЛИРУЮЩЕГО ИГЛОФРЕЗЕРОВАНИЯ ПЛОСКОСТЕЙ 2010
  • Степанов Юрий Сергеевич
  • Киричек Андрей Викторович
  • Афанасьев Борис Иванович
  • Сотников Владимир Ильич
  • Самойлов Николай Николаевич
  • Мальцев Анатолий Юрьевич
  • Анисимов Роман Викторович
RU2428282C1
СПОСОБ ИМПУЛЬСНОГО ИГЛОФРЕЗЕРОВАНИЯ ПЛОСКИХ ПОВЕРХНОСТЕЙ 2005
  • Степанов Юрий Сергеевич
  • Киричек Андрей Викторович
  • Харламов Геннадий Андреевич
  • Тарапанов Александр Сергеевич
  • Афанасьев Борис Иванович
  • Василенко Юрий Валерьевич
  • Фомин Дмитрий Сергеевич
  • Самойлов Николай Николаевич
RU2294819C1

Иллюстрации к изобретению RU 2 306 203 C1

Реферат патента 2007 года СПОСОБ ПЛАНЕТАРНОЙ ИГЛОФРЕЗЕРНОЙ ОБРАБОТКИ

Изобретение относится к области технологии машиностроения, обработке больших плоскостей. Способ заключается в том, что заготовке сообщают продольную и поперечную подачу, а инструменту, содержащему приводной диск, - вращательное движение. Для расширения технологических возможностей, повышения производительности обработки за счет совмещения чистовой и черновой обработки, улучшения шероховатости обработанной поверхности, повышения долговечности иглофрез, упрощения их монтажа и демонтажа по периферии приводного диска в диаметрально противоположных местах равномерно установлены иглофрезы с индивидуальными приводами в количестве не менее четырех. При этом скорость продольной подачи заготовки определяют по приведенной формуле в зависимости от диаметра иглофрез, их количества и числа оборотов приводного диска. 2 ил.

Формула изобретения RU 2 306 203 C1

Способ иглофрезерной обработки плоских поверхностей, при котором заготовке сообщают продольную и поперечную подачу, а инструменту, содержащему приводной диск, - вращательное движение, отличающийся тем, что по периферии приводного диска в диаметрально противоположных местах равномерно установлены иглофрезы с индивидуальными приводами в количестве не менее четырех, при этом скорость продольной подачи заготовки определяют по формуле

Sпр=d·z·Vд/π·D,

где Sпр - скорость продольной подачи заготовки, мм/мин;

d - наружный диаметр иглофрезы, мм;

z - количество иглофрез на диске, одновременно работающих, шт;

Vд - скорость вращения диска с иглофрезами, мм/мин;

D - диаметр диска, на котором расположены иглофрезы, мм.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2007 года RU2306203C1

Устройство для зачистки поверхности 1987
  • Волков Виктор Васильевич
  • Кестер Ялмар Матвеевич
  • Стафеев Иван Яковлевич
  • Чуприн Виталий Павлович
SU1542643A1
Устройство для очистки плоскихиздЕлий 1979
  • Мусякин Вячеслав Егорович
  • Ветров Яков Яковлевич
SU820915A1
Щетка 1987
  • Лошкарев Владимир Михайлович
  • Истомин Александр Борисович
  • Колобаев Лев Иванович
  • Тверитинов Дмитрий Иванович
SU1461540A1
Устройство для механической зачистки поверхности 1990
  • Коваль Владимир Макарович
  • Некрасова Алевтина Александровна
SU1729621A1
Походная разборная печь для варки пищи и печения хлеба 1920
  • Богач Б.И.
SU11A1

RU 2 306 203 C1

Авторы

Степанов Юрий Сергеевич

Киричек Андрей Викторович

Тарапанов Александр Сергеевич

Харламов Геннадий Андреевич

Полянский Сергей Владимирович

Афанасьев Борис Иванович

Фомин Дмитрий Сергеевич

Селеменев Константин Федорович

Даты

2007-09-20Публикация

2006-04-13Подача