Способ обработки ротационным резцом Советский патент 1984 года по МПК B23B1/00 

Изобретение относится к металлообработке и может быть применено к токарной обработке валов ротационными вращающимися резцами.

Известен способ обработки валов ротационным резцом с круговой режущей кромкой, вращающимся в процессе резания, при котором ось резца устанавливают в плоскости, смещенной параллельно относительно основной плоскости, проходящей через ось станка и под углом к плоскости, перпендикулярной .оси центров станка 1.

Недостатком известного способа обработки является малая производительность.

Цель изобретения - повыщеиие производительности и качества обработанной поверхности.

Указанная цель достигается тем, что угол и величину смещения оси резца выбирают такими, что резец имеет две верщины, расположенные по разные-стороны от его оси. Кроме того, ось резца устанавливают перпендикулярно оси центров станка, при этом величину продольной подачи выбирают такую, чтобы участок режущей кромки, расположенный впереди по ходу движения резца, образовывал в детали впадину, а последующий участок режущей кромки снимал выступ, оставленный первым участок.

Величину смещения оси резца относительно основной плоскости выбирают такую, чтобы расстояние между верщинами резца, расположенными на одной поверхности детали, было равно половине подачи, увеличенной в нечетное число раз.

На фиг. 1 изображена схема установки резца, реализующая способ с т 0; на фиг. 2 - вид А на фиг. 1; на фиг. 3 - вид Б на фиг. 1; на фиг. 4 - схема установки резца, когда его ось перпендикулярна оси детали ( У 0); на фиг. 5вид В на фиг. 4.

Способ обработки ротационным резцом осуществляется следующим образом.

Резец 1 устанавливают таким образом, что его ось 2 расположена в плоскости 3, которая параллельна плоскости 4, проходящей через ось 5 центров станка, и смещена относительно этой основной плоскости 4 на величину Н. Ось 2 резца 1 разворачивают относительно плоскости 7, перпендикулярной оси 5 центров станка, на угол f (фиг. 2). Величину угла f выбирают таким, что резец имеет две вершины В и (фиг. -3), которые расположены по разную сторону от оси 2 резца 1 (фиг. 2) и на разных расстояниях соответственно Rj и Rj от оси 5 центров станка. Резец 1 своей режущей кромкой 6 контактирует с деталью 8 в пределах угла контакта f J , лежащего между точками режущей кромки Ai и В , и в пределах угла контакта fj , лежащего между точками А и Вг . .часток режущей кромки первой верщины Bj , лежащий слева от оси 2 резца (фиг. 2), снимает припуск глубиной tj, . После первой верщины деталь выходит обработанной до радиуса Rj

или диаметра Dj 2Rj. Точка Bj (вершина первого участка режущей кромки резца) это наиболее заглубленная в металл точка режущей кромки резца этого участка. Участок режущей кромки второй верщины Вг

лежащей справа от оси 2 резца (фиг. 2), снимает припуск глубиной tz от диаметра DI до D, где D - окончательный диаметр обрабатываемой детали. Точка Bj (вершина второго участка режущей кромки

резца), наиболее заглублена в металл и окончательно формирует обработанную поверхность. Разница удалений вершин BI и Вя от оси 5 центров станка меньше общего припуска t под обработку, т. е.

t ti-f tz.

Rt - Кг t;

Величина угла f может быть ориентировочно определена по следующей зависимости

Г arcsin(--),

где f -угол разворота оси 2 резца 1 относительно плоскости 7, перпендикулярной оси 5 центров станка; - величина общего припуска под

обработку;

ct -диаметр режуЩей кромки 6 резца 1;

Н - ве.личина смещения оси 2 резца 1 относительно оси 5 центров станка.

Изменяя величину угла f , можно изменять величины tj и t , т. е. распределять снимаемый припуск между участками режущей кромки вершин. Это дает возможность регулировать направление и величину скорости вращения резца Пр. Если касательные силы на участке А. Hi первой вершины больше, то резец вращается по часовой стрелке. Если касательные к режущей кромке силы на участке А В второй верщины больше, чем в первой, то резец вращается против часовой стрелки (показано на фиг. 2 пунктиром). Регулируя величину и направление скорости вращения резца, можно добиться установления ее оптимальной величины с точки зрения стойкости резца. Таким образом осуществляется способ обработки с делением .припуска по глубине.

Способ обработки ротационным резцом может быть осуществлен с делением припуска t по подаче S. Для этого резец 1 устанавливают с углом f 0; т. е. ось 2 резца 1 находится в плоскости7, проходящей перпендикулярно оси 5 центров станка (на фиг. 4 и 5 плоскость 7 совпадает с плоскостью чертежа). В этом случае две вершины BI и Вг, расположены по обе стороны от оси 2 резца 1 и лежат на одной поверхности диаметром D детали 8. В окрестности первой вершины В резец 1 режущей кромкой 6 контактирует с деталью на дуге AjiBjAjC углом контакта f-, а в окрестности второй вершины В контактирует на дуге AjBaAj с углом контакта . Регулируя величину продольной Подачи S и величину смещения Н -j, где d - диаметр режущей кромки резца, добиваются того, чтобы траектории перемещения вершин Bt и Вг на обработанной поверхности не совпадали. В этом случае участок режущей кромки первой вершины В, расположенный впереди по ходу движения резца, образует в детали впадину 9, а участок режущей кромки второй вершины Вд, расположенный вторым по ходу движения, снимает выступ 10, оставленный участком режущей кромки первой вершины. Наибольший эффект по качеству обработанной поверхности достигается тогда, когда Н и S так подобраны, что расстояние 1 между верщинами равно Y 4-N, I §- -N, или где t расстояние между вершинами S -продольная подача резца; J4 -нечетное число (N 1, 3, 5, 7, 9, 11 и т. д.). В этом случае вершина В расположена посредине выступа 10 и получаем наименьшую шероховатость обработанной поверхности.. Изменяя величину подачи, можно увеличивать или уменьшать сечение ереза материала, приходящееся на вторую вершину Вг. При малой подаче участок режущей кромки второй вершины выглаживает поверхность, обработанную участком режущей кромки первой вершины, т. е. происходит комбинированная обработка резанием и выглаживанием. Кроме того, изменяя подачу, можно регулировать величину и направление скорости вращения резца, добиваясь ее оптимальной величины с точки зрения величины силы ро.пиия и его стойкости. Следует отметить, что при обработке валов большого диаметра (D 400 мм), большой величине смещения Н (когда Н не намного отличается от - , т. е. Е -|- ), большом упругом восстановлении обрабатываемого материала, например -при обработке бумажных валов, малых углах if и т. д. может иметь место контакт режущей кромки резца сплошной от точки А до точки В г (фиг. 1) или от точки Aj до точки Aj (фиг. 4). В этом случае резец своей открытой частью расположен над обработанной поверхностью. Резец производит бреющее резание, что уменьшает волнистость и шероховатость обработанной поверхности. , Таким образом, преимуществом предлагаемого способа является возможность регулировки как по величине, так и по направлению скорости вращения резца без дополнительных приводов, что дает возможность выходить на оптимальный режим обработки и обеспечивает увеличение стойкости резца до 30%, уменьшение сил (на 25%) при обработке, поскольку силы, направленные вдоль оси детали, имеют встречное к центру резца направление и взаимно уничтожают друг друга, увеличение производительности обработки в два раза, при обработке с делением припуска по глубине, поскольку сразу о.;иовременно работают как бы два резца (две вершины); увеличение на порядок подачк, при обработке с делением припуска по подаче, по сравнению с обработкой одновершинным резцом, повышение качества обработанной поверхности. Способ прост и позволяет применять его при обработке поверхностей большой протяженности. Предлагаемый способ эффективен при обработке бумажных каландровых валов бумагоделательных машин. Производительность резца, работающего по предлагаемому способу, на порядок выше, а величина шероховатости обработанной поверхности ниже на один класс, чем при обработке одновершинным ротационным резцом.

1. СПОСОБ ОБРАБОТКИ РОТАЦИОННБ1М РЕЗЦОМ с круговой режущей кромкой, вращающимся в процессе резания, при котором ось резца устанавливают в плоскости, смещенной параллельно относительно основной плоскости, проходящей через ось станка и под углом к плоскости, перпендикулярной оси центров станка, отличающийся тем, что, с целью увеличения производительности и качества обработанной поверхности, указанный угол и величину смещения оси резца выбирают такими, что резец имеет две верщины, расположенные по разные стороны от его оси. 2.Способ по п. 1, отличающийся тем, что ось резца устанавливают перпендикулярно оси центров станка, при этом величину продольной подачи выбирают такую, чтобы участок режущей кромки, расположенный впереди по ходу движения резца, образовывал в детали впадину, а последующий участок режущей кромки снимал выступ, оставленный первым участком. 3.Способ по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что величину смещения оси резца относительно основной плоскости выбирают такую, чтобы расстояние между вершинами резца, расноложепными на одной S поверхности детали, было равно половине подачи, увеличеппо11 в нечетное число W раз. ю со со 7

Вид В