Способ фрезерования тел вращения Советский патент 1986 года по МПК B23C3/04 

Изобретение относится к обра(5отк металлов резанием и может быть использовано при обработке тел вргщения. Цель изобретения - повышение точ ности фрезерования путем обеспечения равенства и противоположного нап равления деформаций фрезы от регшций радиальной составляющей сшъ ре зания на цилиндрические зубья фрезы и от осевой составляющей силы резания на торцовые зубья фрезы в плоскости, проходящей через ось вращения детали перпендикулярно оси фрезы. На фиг.1 представлена схема обработки по предлагаемому способу; на фиг, 2 схема, поясняющая распределение припуска мекоду цилиндрическими и торцовыми зубьями; на фиг. 3 - сх ма действий реакций составляющих си лы резания на инструмент; на фиг,4 деформация фрезы от действия реакции радиальной составляющей силы ре зания; на фиг. 5 - то же, от действия реакции осевой составляющей силы резания.

Деталь 1 устанавливают в приспособление 2 с горизонтальной осью вращения. В исходном положении фреза 3 не касается вращающейся вокруг оси 0-0 детали 1. Фрезе сообщают вращение и перемещение 3( в осевом направлении, Б конце врезания торец фрезы 3 оказывается ниже оси 0-0 вращения детали, при этом общая величина снимаемого припуска с оказьюается разбитой на ii - припуск, снимаемый цилиндрическими зубьями инструмента, и ii - припуск, удаляе торцовыми зубьями. Затем инструменту (или приспособлению с деталью ) сообщают перемещение 5 вдоль оси 0-0 до окончания контакта фрезы с деталью,, после чего инструмент возвращается в исходное положение.

При фрезеровании по предлагаемому способу на цилиндрические зубья фреЗБ1 действует реакция Р, радиальной составляющей силы резаМия, приложенная на расстояние от торца попиндельного узла и изгибающая ось фрезы в направлении от поверхности детали, а на торцовые зубья - реакция Р осевой составляющей силы резания, приложенной на расстоянии О от оси .деталиJ которая вызывает появление

Для вьшода зависимости величины Ь смещения торца фрезы относительно оси 0-0 вращения детали и составляющих i| и ij припуска i

при которой деформация фрезы D точке А равнана нулю, воспользуемся схемами фиг, 2-5,

Из треугольника ОлД.

АГ Ч ил

А b ; or h +t,; OA г ,

Следов ат епыю,

Ь -4Tr-.i,) ::,,.,- 1,(2г +t,r.

Так как г, i - t получим

. +.1 irt2)-U +t .(0

Дифференцигшьное уравнение изогну той оси фрезы от действия сил и Р., согласно курсу сопротивления материалов определяется выражением

Е3- м(-),

где Е - модуль упругости фрезы; 3 - момент инерции фрезы; V - величина деформации оси фрезы в плоскости, проходящей через ось 0-0 вращения детали перпендикулярно оси фрезы, от действия силы Р или V соответственно; 5 момента, изгибающего фрезу в направлении к поверхности детали, Сущностью способа является то,что в ш1О скости, проходящей через ось 0-0 вращения детали перпендикулярно оси фрезы, деформалия V, фрезы от действия силы Р, на цилиндрическую часть инструмента равна по величине и противоположна по направлению деформации Yj фрезы от действия силы Pj на торцовую часть инструмента, Соотношение изгибающих моментов от действия сил Р, и Р , при котором суммарная деформация фрезы в указанной плоскости равна нулю, достигается за счет соотношения составляющих t, и t. припуска t , удаляемых цилиндрическими и торцовыми зубьями фрезы соответственно при расположеНИИ рабочего торца инструмента ниже оси 0-0 на величину Ь . Равенство нулю деформации фрезы в точке А (фиг,2 обеспечивает получение требуемой точности размера г детали. Точка А принадлежат одновременно поверхности детали и цилиндрической поверхности фрезы. 3 X - расстояние оси 0-0 от торц шпиндельного узла; М - изгибающий ось фрезы момен от действия сил Р, или Pj соответственно. Деформация Y, от действия силы и деформация Y фрезы от действия с лы Р выражаются соответственно з - . Р,- f -ЕЗ г г J 6 V 2Е J где Р - реакция радиальной состав ляющей силы резания, дейс вующая на цилиндрические зубья фрезы; Р - реакция осевой составляющ силы резания, действующая на торцовые зубья фрезы; - расстояние от вектора сил Р до торца шпиндельного узла; X - расстояние от оси 0-0 до торца шпиндельного узла; а - расстояние от вектора сил Р до оси фрезы. Из условия, что результирующая формация фрезы в плоскости, проход щей через ось 0-0 перпендикулярно оси фрезы, равна нулю, имеем 4, . ; Рд. х Г„ X 1 LaV j - j 2ЕPj. Г 3 L г J Г Величины сил Р, и Р согласно т рии резания металлов определяются соответственно Р, k,.c..i7 .5.б.о-, Pj C,.t;-5., где К|. - коэффициент, определяющий соотношение между силой р зания и радиальной состав ляющей силы разания; С,,С - коэффициенты, зависящие о вида фрезерования; tiHt- - припуски, снижаемые цилин рическими и торцовыми зуб ми фрезы соответственно; 5 - подача на зуб фрезы; В b - ширина фрезерования; D - диаметр фрезы; скорость резания; К - поправочный коэффициент, зависяш 1й от обрабатьшаем го материала; 2 - количество зубьев фрезы; 154 ; 1 ; V, ; V ; W; h ; ( - показатели степени, зависящие от материала детали, вида фрезы и т.п. Учитывая, что для предлагаемого способа при выбранных параметрах процесса резания величины К, , С,, С, ; К ,2 .постоянны, записать К K,.C.. К . Следовательно, Р, К,Ч7-Ь или, учитывгш выражение (П, Р, (2rU,)r г 4-tar4-(t-t,f. Уравнение (2) имеет вид .(.(.--iTe --K,-(t-l,)a. Учит1 шая, что. X f -Ь ; а 1)/2; b i&r +t,; уравнение (2) выглядит .,,,-(2-t,)ffjF-fc-f2. ..-b.Il.-tr.) Решая уравнение (з) отнойителыю t)| и затем подставив значение 1, в формулу О) получаем значение величины b смещения торца фрезы за ось вращения детали. Формула изобретения Способ фрезерования тел вращения цилиндрической фрезой.с торцовыми зубьями, при котором деталь ифрезу Вращают, последней сообщают перемещение по контуру Детали и располагают ее относительно дetaпи так, что торец смещен за ось фрезы, от л и чающийся тем, что, с целью повышения точности фрезерования путем обеспечения равенства и противоположного направления деформаций фрезы от реакций радиальной составляющей силы резания на цилиндрические зубья фрезы и от осевой составлякицей на торцовые зубья фрезы в плоскости, проходящей через ось вращения детали перпендикулярно оси фрезы, величину b смещения торца фрезы устанавливают позависямости Ь(1 -tj.-(2f +1 -ti) , где t - суммарная величина припуска, снимаемого цилиндрическими и торцовыми зубьями фрезы; 1 - величина припуска, снимаемого торцовыми зубъями фрезы, I2683I5 6радиус обрабатьшаемой детали.

Изобретение относится к област обработки металлов резанием и может быть использовано при обработке тел вращения. Способ позволяет повысить точность фрезерования детали 1 фрезой 3 путем обеспечения в плоскости проходящей через ось вращения деталей 1 перпендикулярно оси фрезы 3, равенства и противоположного направ ления деформаций фрезы от реакции радиальной составляющей силы Р, резания на цилиндрические зубья «фрезы и от реакции осевой составляющей силы Pj резания на торцовые зубья фрезы. Соотношение изгибакядих моментов от действия сил Р и Р, при котором суммарная деформация фрезы в указанной плоскости равна нулю, достигается за счет соотношения составляющих t, и tj припуска i , снимаемого цилиндрическими и торцовыми зубьями фрезы соответственно при смещении ее рабочего торца за ось вращения детали на величину, определяемую зависимостью Ь (-t.- it)( +i -ii),rAe Ь - величина смещения торца фрезы относительно оси вращения детали; t - суммарная величина припуска,снимаемого цилиндрическими и торцовыми зубьями фрезы; tg - величина припуска, снимаемого торцовыми зубьями фрезы; п - радиус обрабатываемой детали. 5 ил.

О

// t-О

/////Х////////

фиг.д