Способ подрезки торцов труб Советский патент 1991 года по МПК B23B5/16 

Изобретение относится к производству сварных труб, в частности механической обработке торцев труб после разрезки их на трубы заданной длины. Изобретение может быть использовано при механической обработке торцов цилиндрических деталей, горловин баллонов, соединительных деталей, муфт и т.п.

Целью изобретения является повышение стойкости режущего инструмента и качества обработки путем обеспечения оптимальных условий резания.

На фиг. 1 приведена схема реализации предлагаемого способа, где ось головки 1 расположена на расстоянии I параллельно оси обрабатываемой трубы 2. На фиг. 2 и 3 показаны четыре положения режущей пластины, которые она последовательно занимает при вращении головки, в которой она закреплена.

Из схемы видно, что в положении I работает часть кромки режущей пластины, расположенная на максимальном удалении от центра вращения, во II положении работает середина пластины, в III положении работает часть пластины, расположенной ближе к оси вращения. На фиг. 2 приведена схема обработки круглой трубы 2, на фиг. 3 - профильной трубы.

Подрезку торцев трубы 2 осуществляют головкой с закрепленной на ней режущей пластинкой, головку вращают, причем ось головки располагают относительно оси трубы 2 с эксцентриситетом,величину которого выбирают из соотношения

О

о

ел о

е

V

-VN

2ш

где Ј- величина эксцентриситета;

ш- угловая скорость вращения головки;

Vwaxc, VMHN максимально и минимэль- но допустимые для материала резца скорости резания.

Расположение оси головки с эксцентриситетом относительно оси трубы 2 приводит к тому, что в каждый момент вращения головки с режущей пластиной в процесс реза- ния вступают новые участки режущей пластины и в то же время другие участки режущей пластины выключаются из процесса резания. Т аким образом, режущая кромка как бы непрерывно обновляется и каждая точка на режущей кромке за один оборот головки проходит цикл, в котором работа и отдых чередуются. Кроме того, вследствие перемещения рабочей части вдоль режущей кромки традиционное для резания трение скольжения между рабочими поверхностями режущего элемента и обрабатываемым материалом заменяется частично трением качения. Обеспечивается прерывистость и кратковременность работы каждого участка режущей кромки, улучшаются условия охлаждения лезвия за время холостого пробега Небольшой линейный износ, который не накапливается, как в обычном инструменте на одном неподвижном участке лезвия резца, а равномерно распределяется по всей его длине, хорошие условия теплоотвода от работающих участков резания, уменьшение сил трения между рабочими поверхностями инструмента и обрабатываемым материалом обеспечивают повышение стойкости режущего инструмента, а следовательно, повышение производительности труда, так как не требуется часто заменять инструмент. Кроме того, улучшается качество механической об- работки, так как увеличивается время стабильной работы розца до затупления.

С целью получения максимального эффекта от смещения оси головки относительно оси трубы 2 эксцентриситет следует выбирать максимально возможным, но не превышающим вычисленного по формуле

л «макс VMHH

.

Формула получена из условия работы материала резца в оптимальных условиях, которые характеризуются обычно диапазоном рекомендуемых скоростей резания

«Макс И VMHH.

Максимальная скорость резания будет достигнута в тог момент, ко(да резец занимает положение I (см фиг. 2) Ума„с co(RiF), где R - радиус трубы.

Минимальная скорость резания будет в положении III (см. фиг. 2). VMHH &(R-I).

Разница скоростей тогда составит 5VM3Kc-VMnH 2 col

а отсюда

1

V.

-V.

2й

Способ может быть осуществлен на любом торцеподрезном станке, где труба 2 неподвижно зажата, а обрабатываемая головка вращается. Достаточно сместить

ось зажимов трубы 2 в сторону от оси головки.

Конкретно способ осуществляют на станке 1К62. Эксцентрично оси в патроне с эксцентриситетом (10 мм зажимали трубу

2 размером 114x4,5. В резцедержателе суппорта зажимали резец с режущей пластиной шириной 25 мм, обработку осуществляли на следующих режимах: число оборотов шпинделя 120 об/мин. Подача

суппорта 0,2 мм/об. Эксцентриситет выбирали из условия

р

V.

-V.

2ш

Исследования показали, что для применяемого при испытаниях материала резца оптимальными являются скорости резания в диапазоне от 95 м/с до 134 м/с. При вы- бранной для экспериментов угловой скорости вращения головки в 120 оборотов в минуту величина эксцентриситета сггтавит:

(134

-94) Х60 X 120

10 мм

Время непрерывной работы резца до износа 1 мм по задней грани составило 130 мин. Испытания без эксцентриситета пока- зали, что стойкость резца составляет 33 мин. Таким образом, стойкость резца повысилась в 4 раза. Качество обработки соответствует техническим требованиям на трубы 2. За один оборот каждый участок

режущей кромки резца находился в контакте с подрезаемым торцем 22,5% (4,5 мм - стенка, 20 мм - рабочая ширина резца).

Таким образом, налицо повышение стойкости режущего инструмента, что дает возможность в несколько раз уменьшить расход дорогих и дефицитных материалов, применяемых для изготовления резцов. Появляется возможность использования при обработке менее дорогих и менее дефицитных, например, безвольфрамовых материалов. Сокращаются простои оборудования, необходимые для замены режущего инструмента, т.е. повышается производительность труда. В конце периода стойкости резцов качество обработки обычно ухудшается, но с применением предлагаемого технического решения увеличивается количество труи 2, обработанных одним резцом, и следовательно, уменьшается количество труб 2 с пониженным качеством обработки, а своевременная принудительная замена инструмента позволяет совсем исключить некачественную обработку.

Формула изобретения Способ подрезки торцев труб, согласно которому обработку трубы ведут инструмен0

том, закрепленным по вр-тщающейся головке, отличающийся ТРМ. ч го, с ЦРЛЬЮ повышения стойкости резца и улучшения качества обработки, определяют макси мально и минимально допустимые для материала резца скорости резания, а ось вращения головки располагают относительно оси трубы с эксцентриситетом, величину которого выбирают из соотношения

I, Умакс

V.

1м

где I- величина эксцентриситета;

ftf-угловая скорость вращения головки; УМЭКС, VMHH максимально и минимально допустимые для материала резца скорости резания.

Изобретение относится к производству сварных труб, в частности к механической обработке торцев труб после разрезки их на трубы заданной длины. Изобретение может быть использовано при механической обработке торцев цилиндрических деталей, горловин баллонов, соединительных деталей, муфт и т.п. Целью изобретения является повышение стойкости режущего инструмента и качества обработки путем обеспечения оптимальных условий резания. Располижение оси головки с эксцентриситетом относительно оси трубы приводит к тому, что в каждый момент вращения головки с режущей пластиной, в процессе резания вступают новые участки режущей пластины, в то время как другие участки пластины выводятся из зоны резания. Таким образом обеспечивается прерывистость работы каждого участка режущей кромки, что улучшает условия работы резца. 3 ил. (Л С

Фиг.1

Редактор А.Зробок

Заказ 3557ТиражПодписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35. Раушская наб., 4/5