Способ совмещенной обработки резанием и поверхностным пластическим деформированием комбинированным инструментом Советский патент 1987 года по МПК B24B39/00 

Изобретение относится к машиностроенгео, а именно к отделочно-упроч- няющей совмещенной обработке резанием и поверхностным пластическим деформированием (ППД) комбинированньп И инструментами, и может быть использовано при обработке внутренних и наружных цилиндрических поверхностей

Цель изобретения - расширение технологических возможностей,

На фиг. 1 - 3 приведены схемы реализации способа при обработке наружных цилиндрических поверхностей.

Обработка согласно предлагаемому способу (на примере наружных цилиндрических поверхностей) осуществляется следующим образом.

Заготовку 1 устанавливают в кулачках. 2 станка , а комбинированный инструмент 3, содержащий черновой режущий 4, чистовой режущий 5 и деформирующий 6 элементы, - в резцедержателе станка. Элементы 4, 5 и 6 устанавливают в корпусе 3 комбинированного инструмента с одинаковым смещением в осевом направлении друг относительно друга (на фиг. 1 обозначено через 1), а верщину дополнительного режущего элемента 4 смещают в радиальном направлении ниже вершины режущего элемента на величину йУ не менее 0,1 мм (см. фиг. 1), До; начала обработки комбинированный инструмент 3 устанавливают таким образом, чтобы верщина режущего злемента 5 совпадала с началом обрабатываемой поверхности (см фиг. 1). После сообщения заготовке 1 движения вращения комбинированный инструмент 3 перемещают в радиальном направлении до врезания дополнительного режущего элемента 4 на глубину резания t, , определяемую из соотно- тения (см, фиг, 2)

)1/Х

Г

1л убина резания tj выбирается таким

образом, чтобы сила резания Рр

снятия t

АОП

была эквивалентна УСИЛИЮ

от

яеформиоования Р„

PtjAon PI

Выразим силу резания через эмпирическую зависимость.

Тогда условие равенства сил будет В виде

10- Г t S .

РцЛоп - Р , , Ь VI

К„ Р. (1)

Из выражения (1) величина глубины резания

Р

.. : (

10-Ср . V Кр

а

Затем включают продольную подачу, В этом случае режущий элемент 5 .бу- дет снимать припуск t, а дополнительный режущий 4 - t, t -д1 (где ut - смещение в радиальном направлении дополнительного режущего элемента 4 относительно режущего элемента 5), как показано на фиг. 2. Технологическая система СПВД нагружается суммарным усилием

у р Р + р

У. РЙ

где Рр - радиальная составляющая силы резания на режущем

элементе 5, образующая при снятии припуска t; - радиальная составляющая си- силы резания на дополнительном режущем элементе 4, образующая при снятии припуска t,;

После входа в работу деформирующего элемента 6 режупщй элемент 5 из-за равенства расстояний между дополнительным режущим 4, режутцим 5 и деформирующим 6 элементами начинает обрабатывать поверхность, проточенную уже дополнительным режущим эле/ментом 4.

В этом случае режущий элемент 5 будет снимать припуск it t - t, (фиг. 3)j так как часть от основного припуска t, а именно t , уже снял дополнительный режутО йй элемент 4. На технологическую систему СПИД будет воздействовать суммарное усилие

50 й Ру АОП. р

+ РА

55

где Рр , - радиальная составляющая силы резания на режущем элементе 5, образующая при снятии припуска At. Условием отсутствия на обработанной поверхности ступенек .является равенство суммарных усилий, действующих на технологическую систему.

СПИД, до и после вступления в работу деформирующего элемента 6, т.е..

, .

Таким образом, для того, чтобы на, обработанной поверхности не было ступеньки при вступлении в работу деформирующего элемента, необходимо, чтобы дополнительный режущий элемент снимал припуск

(

10 С,

.к

-)Ч

р

Смещение вершины дополнительного режущего элемента 4 в радиальном направлении ниже вершины режущего элемента 5 на величину не менее 0,1 мм обосновывается тем, что минимальная величина глубины резания должна быть не менее 0,1 мм.

П р и м .е р. Обработку производят на токарно-винторезном станке 1К625.

Данные заготовки: материал - сталь 45; диаметр - 86 мм; длина - 180 мм.

Комбинированный инструмент: материал режущих элементов - Т15К6; материал деформирующего элемента - синтетический алмаз АСПК; радиус закругления R(. 3,0 мм; расстояние между черновым режущим, чистовым режущим и деформирующим элементами 10 мм; смещение в радиальном направлении (в сторону уменьшения) вершины чернового режущего элемента ниже вершины чистового режущего элемента 0,6м.

Комбинированный инструмент устанавливают и закрепляют в резцедержателе станка, имеющего жесткость j 10130 Н/мм.

Режимы обработки: скорость обработки V 80 м/мин; подача S 0,12 мм/об; усилие деформирования Рд, - 210 Н; глубина резания, снимаемая черновым режущим элементом t, 0,8 мм; глубина резания, снимаемая двумя режущими элементами, t 1,4 м.

При обработке таким комбинированным инструментом при указанных режимах обработки на поверхности обработанной детали отсутствуют следы ступенек и при этом не требуется применения специальных технологических деталей, что расширяет технологические возможности инструмента.

Формула изобретения

Способ совмещенной обработки резанием и поверхностным пластическим деформированием комбинированным инструментом, содержащим черновой и чистовой режутцие и деформирующий элементы, при котором осуществляют последовательную обработку детали режущим и деформирующими элементами при прямолинейной подаче инструмента и вращении детали, отличающий- с я тем, что, с целью расширения технологических возможностей, до начала обработки комбинированный инструмент устанавливают таким образом, чтобы вершина чистового режущего элемента совпадала с торцом обрабатываемой поверхности, затем осуществляют поперечную подачу инструмента до врезания чернового режущего элемента на глубину, определяемую из соотношения

(

10-С,

р

/Xu

Кр

-)

0

0

где Р,

5

I

S V Kt

5

величина усилия деформирования;

коэффициент, зависящий от обрабатываемого материала; величина продольной подачи; скорость обработки; правочный коэффициент, учитывающий фактические условия резания;

Х|,,У|,,Пи- показатели степени, после чего сообщают комбинированному инструменту продольную подачу, причем вершину чернового режущего элемента располагают впереди вершины чистового режущего элемента на расстоянии, равном расстоянию от деформирующего до чистового режущего элемента.

/

/

ЛУ

жЖж

I

1-ь

I

с

v

SSP

. г

грух qDje.2

Изобретение относится к машиностроению, а именно К отделочно-упроч- няющей совмещенной обработке резанием и поверхностным пластическим деформированием комбинированными инструментами. Целью изобретения является расширение технологических возможностей. Для этого инструмент устанавливают таким образом, чтобы вершина чистового режущего элемента (РЭ) совпадала с началом обрабатываемой поверхности. Затем перемещают его в радиальном направлении до врезания чернового РЭ на глубину резания, после чего сообщают комбинированному инструменту движение р абочей подачи. При этом верщину чернового РЭ располагают впереди вершин чистового РЭ на расстоянии, равном расстоянию от деформирующего до чистового РЭ.После входа в работу деформирующего элемента чистовой РЭ из-за равенства расстояний между черновым и чистовым режущими, а также деформирующим элементами, начинает обрабатывать поверхность, проточенную уже черновым . РЭ, При этом глубина врезания чернового РЭ вычисляется по приведенной зависимости. 3 ил.

tSE

Фие.

Редактор Е. Копча

Составитель С. Чукаева

Техред В.Кадар Корректор С, Черни

Заказ 3911/16Тираж: 71ДПодписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий - 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Pit dan.

p

Д