Способ обработки глухих отверстий Советский патент 1990 года по МПК B23C3/00 B23B35/00 

фиг.1

Изобретение относится к обработке металлов резанием и может быть использовано при обработке глухих отверстий, в том числе с центральной бобышкой или,центральным отверстием.

Цель изобретения - расширение технологических возможностей при одновременном повышении производительности, что обеспечивается выбором параметров режущего инструмента и соотношением частот вращения заготовки и инструмента.

На фиг. t показана схема осуществления способа обработки глухого отверстия с центральным сквозным отверстием; на фиг. 2 - то же, с центральной бобышкой; на фиг. 3 - траектория движения режущих лезвий инструмента после первого оборота оси инст- румента вокруг оси отверстия; на фиг. 4 - то же, при другом передаточном отношении; на фиг. 5 - то же, при i-z, равном целому числу.

Способ обработки глухих отверстий осуществляют следующим образом.

Режущий инструмент 1 с режущими зубьями 2-5 с выбранными геометрическими параметрами устанавливают эксцентрично оси 6 обрабатываемого отверстия, причем ось 7 режущего инструмента 1 параллельна оси 6 отверстия . Величина смещения оси 7 режущего инструмента 1 относительно оси 6 обрабатываемого отперстия равна D - D/

е 42

где D - диаметр обрабатываемого отверстия;Вф - диаметр режущего инструмента.

Глухое обрабатываемое отверстие может иметь центральную бобышку или центральное отверстие. Диаметр Вф режущего инструмента 1 и ширина s его режущей кромки связаны соотношением

Вф- s D

- приведенный радиус обрабатываемого отверстия, оп

ределяемого по формуле

d 2

где d - диаметр центральной бобышки или центрального отверстия.

При обработке сплошного глухого отверстия, т.е. при d О,

D

при в

2

5 0

0 5

0

5

0

Режущему инструменту 1 сообщают вращение вокруг оси 7 с .частотой и относительное вращение вокруг оси 6 с частотой Ид, причем направление вращения инструмента и относительного вращения его оси 7 относительно оси 6 отверстия встречное. Суммарное движение для каждого режущего зуба 2-5 является главным движением резания и оно обеспечивает заданную скорость резания. Одновременно режущему инструменту 1 сообщают осевое перемещение, которое является движением подачи. В конце обработки осевое перемещение прекращают и дают выдержку для обеспечения заданной шероховатости.

Отношение частот вращения режущего инструмента 1 вокруг осей 7 и 6 больше единицы. При зтом проведенные эксперименты и исследования показали, что если отношение частот вращения и его произведение на число зубьев будет целым числом, то каждый зуб 2-5 будет двигаться по замкнутой траектории (фиг.5), что приведет к недоработкам как на боковой поверхности, так и на поверхности дна отверстия. Чтобы этого не произошло, каждый зуб 2-5 должен двигаться по незамкнутой траектории 8 (фиг.З), причем другие зубья должны двигаться по сме- щенным траекториям 9 (фиг.4). Величину смещения траекторий выбирают из условия получения заданной шероховатости обработки дна отверстия (высота гребешка между соседними траекториями зубьев). Смещение траекторий s может быть равно ширине s режущей кромки, если зубья режущего инструмента 1 выполнить с пр змолиней- ной режущей кромкой. Для зубьев с радиусной вершиной смещение траекторий s1 равно

, 2/2

rt

- &

где л - высота шероховатости;

г - радиус вершины зуба.

Величина смещения s( служ-rr для определения выдержки N в конде обработки отверстия, равной наименьшему числу оборотов режущего инструмента

1 вокруг оси 6 обрабатываемого отверстия, обеспечивающему полную обработку дна отверстия с заданной шероховатостью.

гприв

N-

z .8,

Зная N, выбирают отношение частот вращения инструмента вокруг осей 7 и 6 из соотношения п т--1

где i выбирают из условия, что произ ведение i- z - целое число;

-jj- - часть окружности обрабатываемого отверстия в угловых единицах между точками касания зубьев с поверхностью отверстия за время выдержки в конце обработки.

Пример 1.Если принять i N 20, то

Ч п.

1

- i;

4; ll

Па

1 +

1

4-20

1,0125.

Траектория 8 движения зуба 2 при

5

0

5

щей траектории зуба 4, а траектории зуба 3 - относительно траектории зуба 5.

При i 1,75 (не показано) смещение траектории 8 зуба 2 после перпо- го оборота режущего инструмента 1 вокруг оси 6 будет относительно траектории зуба 5, и т.д.

Таким образом, если выполняется условие i«z - целое число, то обеспечивается полная обработка дна глухого отверстия, причем выбор частот вра- , щения определяют из соотношения

% т . + 1

Па Z - N

Если это соотношение не выполняется, то не будет полной обработки дна глухого отверстия, так как траектории зубьев 2-5 замкнуты сами с собой или с траекториями других зубьев через один или несколько (k) оборотов (значительно меньше, чем N).

п Например, если 1,1, тогда

1 i 1, а 0,1, т.е.

Z 1C

Изобретение относится к обработке металлов резанием и может быть использовано при обработке глухих отверстий, в том числе с центральной добышкой или центральным отверстием. Цель изобретения - расширение технологических возможностей и повышение производительности - обеспечивается выбором параметров режущего инструмента и соотношением частот вращения заготовки и режущего инструмента. Обработка производится режущим инструментом 1, установленным эксцентрично оси 6 обрабатываемого глухого отверстия. Диаметр фрезы D_ф и ширина ее режущей кромки S связаны соотношением D_ф-S=D-R_прив, где D - диаметр обрабатываемого отверстия

R_прив - приведенный радиус обрабатываемого отверстия. Фрезе сообщают вращение вокруг своей оси 7 с частотой N_ф и вращение относительно оси 6 отверстия с частотой N_д, а также осевое перемещение. При этом N_ф:N_д=I+1:Z:N, где Z - число зубьев фрезы

N - выбранная величина выдержки в конце обработки, об., а I выбрано из условия, что I^.Z - целое число. 5 ил.

п

П1

1,0125 показана на фиг. 3,

где точки 2-5 - начальное положение соответствующих зубьев режущего инструмента 1. Для зубьев 3-5 траектории аналогичны (не показаны). Как видно из фиг. 3, вблизи точки 2 после оборота режущего инструмента 1 вокруг оси 6 траектории смещается на величину s и далее сохраняет такое смещение.

Если принять , 20, то

п 1.25 + 5-1.2625.

Траектория 8 зуба 2 и начало траектории 9 зуба 3 при 1,2625 показаны на фиг.4. Как видно из фиг.4,

после первого оборота режущего инструмента 1 вокруг оси 6 траектории 8 зуба 2 смещается относительно траектории 9 зуба 3 на величину s, .

Если принять i 1,5 (не показано) , то смещение траектории 8 зуба 2 после первого оборота режущего инструмента вокруг оси 6 глухого отверстия будет относительно соответствую30

7 2,5 « 20.

1,25 (фиг.5), тогда

1

0,25-4

a k

: 20,

т.е. траектория зуба 2 после первого оборота проходит по траектории зуба 3. Траектория зуба 3 - по траектории зуба 4, и т.д., а траектория зуба 5 замкнется с траекторией зуба 2.

Пример 2. Нужно обработать глухое отверстие диаметром мм, с бобышкой диаметром d 55 мм, глубиной h 25 мм. Фреза с числом зубьев z 4, радиус вершины зуба г., 5 мм. Обрабатываемый материал - сталь 20, заданная шероховатость и 80 мкм 0,08 мм.

Подбирают геометрические параметры фрезы:

2

123,5 мм;

5

прмв Оф - s 302 - 123,5 178,5 им.

Принимают D f 190 мм, тогда s 190 - 178,5 11.5 мм.

шходят

/2

- I I ,/1

2 П

I

-&

0,08 5-0,08 1,78

мм

Находят N

z - в.

17,3. Принимают N 20,

Зт

123А5 4-1,78

Формула изобретения Способ обработки глухих отверстий режущим инструментом с диаметром, 5 большим половины диаметра обрабатываемого отверстия, при котором инструмент устанавливают эксцентрично относительно оси обрабатываемого отверстия и сообщают относительное планетарное Ю движение, а также осевое перемещение, отличающийся т«м, что, с целью расширения технологических возможностей и повышения проиэводиПусть па 40 об/мин; п 40 тельности, диаметр инструмента и ши- 1,2625 50,5 об/мин, тогда суммар- IS его режущей кромки связаны соот- ная скорость резания (главное движе- ношением

Задают i 1,25, при котором выполняется условие i.z t,25-4 5 - целое число, тогда

п

--- - ,,25

1

4720

1,2625.

ние) равна

D,s D гпрмв

. f ч #

1000

(D.

+

-fo55 002 40 i 190 68 м/мин.

Принимают подачу за один оборот режущего инструмента 1 вокруг оси 6 глухого отверстия, равной s0 0,15 мм/об, тогда минутная подача будет равна

40 -0,15 - 6 мм/мин.

S(A ПЪВ0

Таким образом, время обработки составит

-Ь + N

- S

25 + 20

М а 6 40

4,7 мин. Предлагаемый способ обработки глухих отверстий позволяет обрабатывать глухие отверстия, в том числе и с центральной бобышкой, с заданной шероховатостью, обеспечивая при этом высокую производительность и использование инструмента из стандартного ряда.

тельности, диаметр инструмента и ши- S его режущей кромки связаны соот- ношением

D,s D гпрмв

0

5

0

. f ч #

где D.J, - диаметр инструмента,

s - ширина режущей кромки инструмента;

D - диаметр обрабатываемого отверстия;

глрмв приведенный радиус обрабатываемого отверстия,

а отношение частоты вращения инструмента вокруг своей оси к частоте его вращения относительно оси обрабатываемого отверстия выбирают из соотношения

nt

i +

п,

1Э

где п

i

5

0

5

п

-частота вращения инструмента вокруг своей оси;

-частота вращения инструмента относительно оси обрабатываемого отверстия;

z - число зубьев инструмента;

N - величина выдержки в конце

обработки, определяемая наименьшим числом оборотов инструмента относительно оси детали;

i - передаточное отношение, выбранное из условия (i-z), - целое число.

Фиг. 2

Ф/8.3

ФагМ

Фиг. 5