Способ обработки деталей и устройство для его осуществления Советский патент 1991 года по МПК B23B1/00 B23B5/44 

Изобретение относится к обработке материалов резанием и может быть использб- вано при обработке некруглых валов и отверстий, а также тонкостенных цилиндрических деталей.

Целью изобретения является повышение точности обработки преимущественно некруглых валов и отверстий путем уменьшения деформаций заготовки и инструмента.

На фиг.1 изображена схема реализации способа для резцовой обработки тонкостенных изделий; на фиг.2 - продольный разрез фиг.1; на фиг.З - схема реализации способа для резцовой обработки некруглых отверстий; на фиг.4 - продольный разрез фиг.З; на фиг.5 - схема реализации способа для резцовой обработки гранных отверстий; на фиг.6 - продольный разрез фиг.5; на фиг.7 - схема реализации способа для шлифования некруглых трехгранных отверстий; на фиг.8 - продольный разрез фиг.7; на фиг.9 - устройство для механической обработки, общий вид; на фиг. 10 - разрез А-А на фиг.9.

Согласно способу обработки тонкостенных заготовок (фиг. 1,2) заготовку 1 устанавливают в патрон 2, например, токарного станка и придают ей вращение со скоростью Уз. Щуп 3 в виде ролика устанавливают на внутреннюю поверхность заготовки, обраО 00 СА) СО О 00

ботанную предыдущей операции. Вершину инструмента 4 устанавливают п плоскости, проходящей через ось вращения заготовки 1 и ось ролика 3 в середине линии контакта ролика с поверхностью заготовки, и разносят в радиальном направлении относительно контактной линии ролика на вели- чину, равную толщине стенки после обработки. Инструмент находится в жесткой связи с осью ролика и закреплен на станке, например насуппорте, посредством шарнира 5. Инструменту вместе со щупом придают осевое/перемещение подач S и при обработке такая система обеспечивает постоянство толщины стенки заготовки. В связи с тем, что силы резания через стенку заготовки замыкаются на ролике, изгибающие моменты на заготовку не действуют.

При обработке некруглых отверстий по предложенному способу (фиг.3,4) для деталей, у которых радиусы-векторы наружной и внутренней поверхностей, проведенные из центра, отличаются друг от друга на одинаковую величину, процесс обработки идентичен предыдущему. В сцязи с тем, что наружную поверхность обработать легче, чем внутреннюю, то на предыдущих операциях осуществляют обработку наружной по- верхности. После этого заготовку 1 устанавливают в патрон 2 станка и придают ей вращение со скоростью Va. Щуп в виде ролика устанавливают на наружную некруглую поверхность заготовки. Вершину инструмента 4 разносят относительно контактной точки ролика в радиальном направлении на заданную величину и устанавливают в плоскости, проходящей через ось вращения заготовки и ось ролика в середине линии контакта ролика с заготовкой. Инструмент жестко связывают с осью ролика и закрепляют на стенке в плавающем патроне, причем плавание в радиальном направлении осуществляют только в плоскости, параллельной основной плоскости резца. При вращении заготовки и осевом перемещении инструмента (S) резец обрабатывает внутреннюю поверхность, эквидистантную наружной, за счет дополнительного радиального перемещения резца под действием щупа.

В случае, когда наружная и внутренняя поверхности не являются эквидистантными (фиг.5,6), при обработке гранного отверстия по предложенному способу на наружную поверхность заготовки 1, закрепленной в патроне 2 станка, устанавливают копир, у которого внутренняя поверхность по размеру и конфигурации точно соответствует наружной поверхности заготовки, а наружная поверхность является огибающей внутрен

ней поверхности готовой детали на данной операции. Резец и ролик щупа жестко закрепляют друг с другом и разносят в радиальном направлении на величину, равную

толщине стенки детали и толщине копира. Резец закрепляют на станке с помощью шарнира 5 с возможностью поворота в плоскости, параллельной основной плоскости резца, и придают резцу движение подач S.

При вращении заготовки, осевом перемещении инструмента и его колебательном движении в основной плоскости производят обработку некруглого отверстия, Силы резания замыкаются через резец, заготовку и

копир, не вызывая изгибных деформаций заготовки, что обеспечивает повышение точности обработки.

По предложенному способу ведут не только резцовую обработку, но также шлифование внутренних (или наружных) некруглых поверхностей (фиг.7,8). Заготовку 1 закрепляют в патрон 2 станка и придают ей вращение со скоростью /з. На наружную поверхность заготовки устанавливают копир, наружная поверхность которого выполнена по огибающей внутренней некруглой поверхности детали, а внутренняя по размеру и форме соответствует наружной поверхности заготовки. Шлифовальный круг

жестко соединяют с осью ролика копира с возможностью поворота вокруг своей оси. Посредством плавающей муфты 6 шлифовальному кругу придают вращательное движение со скоростью VH и придают движение

подач, тем самым осуществляя обработку внутренней поверхности заготовки. Текущий радиус-вектор копира определяется по следующей зависимости: /Эк рд + с

где рд - текущий радиус-вектор обработанной на данной операции детали;

с - постоянная, определяемая по зависимости:

с RM + tb + т. + Rp,

где Яи - радиус шлифовального круга;

td ,IK - толщины, соответственно, детали и копира;

Rp - радиус ролика щупа,

Устройство для механической обработки гранных отверстий (фиг.9,10) состоит из корпуса 7, установленного своим хвостовиком в конической расточке шпинделя сверлильного станка или в задней бабке

токарного станка, подвижного элемента 8, установленного на оси 9 в пазу корпуса с возможностью поворота. С боков подвижный элемент заневолен между двумя осевыми подшипниками 10, один из которых

оперт на стенку внутреннего паза корпуса, а другой - на торец полого винта 11, закрепленного в резьбовом отверстии корпуса. В пазу подвижного элемента закреплен расточный резец 12 посредством винтов 13 и оперт на поверхность клина 14, контактирующего с торца с конической поверхностью регулировочного винта 15. В нижней части подвижного элемента выполнен выступ, в пазу которого посредством винта 16 закреплен с возможностью поворота ролик 17, контактирующий с накидной гайкой-копиром 18. Гайка-копир установлена на резьбовой части конуса 19 цанги 20 для крепления заготовки. Конус 19 крепится на столе сверлильного станка, либо в шпинделе токарного станка. Между дном отверстия планки 21 и выступом подвижного элемента 8 занево- лена прижимная пружина 22.

Устройство работает следующим образом.

При работе на сверлильных станкаххво- стовик корпуса 7 устанавливают в коническую расточку шпинделя станка. Заготовку закрепляют при помощи цанги 20, установленной в конусе 19, который закрепляют на столе станка. Инструмент устанавливают в пазу подвижного элемента 8 и настраивают на требуемый размер при помощи клина 14 и регулировочного винта 15, а затем закрепляют посредством винтов 13 Перемещением шпинделя станка вниз устанавливают ролик 17 на рабочую поверхность гайки-копира 18. Ролик 17 поджимается к поверхности копира с помощью пружины 22, Шпинделю станка придается вращательное движение резания и поступательное движение подач. В результате обката ролика 17 по поверхности копира 18, выполненного в виде огибающей требуемого сечения детали, за счет качания подвижного элемента 8 вокруг оси 9 резец 12 получает периодическое перемещение, близкое к радиальному, за счет чего происходит обработка гранного отверстия.

Формула изобретения

1. Способ обработки деталей, при котором инструменту и заготовке сообщают относительное вращательное движение резания и поступательное движение подачи. а также радиальное перемещение по заданному закону, отличающийся тем,

5 что, с целью повышения точности обработки фасонных поверхностей деталей, у которых радиусы-векторы наружной и внутренней поверхностей, проведенные из центра и совпадающие по направлению, отличаются

0 друг от друга на равную величину, обработку наружной (внутренней) поверхности производят с базированием инструмента на внутреннюю (наружную) поверхность, обработанную на предыдущей операции, при

5 этом вершину инструмента устанавливают на векторе, проходящем из центра вращения через точку касания базирующего элемента, отстоящую от дан-ной точки на величину, равную толщине стенки детали, а

0 радиальное перемещение инструмента задают посредством профиля базовой поверхности в плоскости, параллельной основной.

52. Устройство для обработки деталей,

включающее расточное приспособление с закрепленным на нем инструментом, состоящее из корпуса, установленного в шпинде-, ле станка, подвижного элемента,

0 смонтированного в корпусе с возможностью качания, резцедержателя, закрепленного на подвижном элементе совместно с механизмом настройки резца на размер и базирующим элементом, копир, предназнз5 ченный для взаимодействия с базирующим элементом посредством пружины, установленной между подвижным элементом и конусом, цанговый зажим, закрепленный в шпинделе и состоящий из цанги, корпуса и

0 накидной гайки, отличающееся тем, что, с целью увеличения жесткости системы, копир выполнен в виде накидной гайки, установленной на конусе цангового зажима, а подвижный элемент закреплен в корпусе

5 посредством введенных в устройство осевых подшипников и полого регулировочного винта.

Изобретение относится к обработке материалов резанием и может быть использовано при обработке некруглых валов и отверстий, а также тонкостенных цилиндрических деталей. Целью изобретения является повышение точности обработки преимущественно некруглых валов и отверстий путем уменьшения деформации заготовки и инструмента. Сущность изобретения заключается в том, что при обработке внутренней (наружной) поверхности заготовки, у которой радиусы-векторы наружной и внутренней поверхностей, проведенные из центра, отличаются друг от друга на постоянную величину, на наружную (внутреннюю) поверхность заготовки устанавливают базовый элемент инструмента, имеющий жест кую связь с режущей частью, и инструменту задают возможность плавания или качания в плоскости, параллельной основной плоскости инструмента. При обработке некруг- лой внутренней (наружной) поверхности деталей, у которых внутренняя и наружная поверхности не являются эквидистантными, на наружную (внутреннюю) поверхность устанавливают копир, диаметр установленной поверхности которого по размеру и форме совпадает с базовой поверхностью заготовки, а базирующий элемент инструмента устанавливают на рабочую поверхность копира. 2 с.п.ф-лы, 10 ил.

Фиг./

-ЈЬ

dft

У/////Ш

Фиг А

Фиг. 2

Фиг.З

(Л

XJ

t

Л

Фиг. 5

f

./ 17/Л

/

N

Ш-;

Фи2.8

-Jl

/

SS

Фиг. 6

898СН91

Фиг. Ю

//