Вибросверлильное устройство Советский патент 1991 года по МПК B23B35/00 

Изобретение относится к обработке металлов резанием и может быть использовано при многопроходной обработке координированных отверстий.

Цель изобретения - расширение технологических возможностей за счет увеличения возможной величины коррекции.

На чертеже изображен график нарастания смещений оси получаемого отверстия при наличии осевых колебаний инструмента.

Сущность способа заключается в следующем.

Пусть отверстие после предварительной обработки имеет смещение у, при этом для данных условий обработки может наблюдаться максимальное смещение умакс, которое можно исправить, т.е. скорректировать ось, лишь выполнив условие:

Ј 2 Умакс,

т.е. назначив для данных условий обработки припуск не менее, чем 2уМакс.

При обработке отверстий инструментами одностороннего резания, при врезании центр инструмента смещается и это обстоятельство позволяет производить коррекС ЧЭ О

ю

Os

Os

ю

316909664

цию. Однако, максимальная величина кор--.чР-eS tgW1

рекции зависит от величины подачи S и угла PW) 2P2л: I р2 н +е- Р Я

заточки р.-Ј а

Если же на инструмент наложить осевыеs . tg рл я

колебания с частотой, равной частоте вра- 5 -- Н-pg 1 №

щения инструмента, то процесс формообра-p2/,j+e 2гг(1+е )

зования отверстий можно описать(5)

уравнением с запаздывающим аргументом:Первые два слагаемых выражения (5)

влияют на погрешность формы и на смещеР (V) +/о (V-я) D-Ј + т (V) + ft (V) . (1) 1( ние. Рассмотрим влияние третьего слагаемого, где р (V) - радиус получаемого отверстия;Домножим это слагаемое и разделим на0

pfy-ri) - радиус отверстия, полученно- Р. го полоборота назад;

D - диаметр инструмента;15 р . AStgy . r ffV| ,

Ј - величина припуска на обработку,) Н. uj

e D-D0;2лг-Р(1+е )

Do - диаметр предварительно обработанного отверстия;Так как р f(p) dF(t)/dt, то оригинал

f(VO- ФУНКЦИЯ, описывающая измене- 20 фи 1/р(1 + е едставляетсобой

ние диаметра при вхождении выглаживаю- ЗнфуНкцию Дирака щего кулачка;

fi (-функция, описывающая измене-

ние диаметра, обусловленное наличиему / лп ,5 n осевых колебаний25п о

f №) Оригиналом произведения двух изобраУ S tqtf при 0 ф Ј Лжений является интеграл свертки, поэтому,

2гг р 1д рпроизведя над(6)обратное преобразование

3® Лапласа, мржно записать:

при v ЈДгг

(2) у(V) А |(V- u) sin() x

fi ft/Л35°°

tft . лопе-2лгх 2 (-1)(u-n7r)ldu snv-AS-tgprp 0 V r| LnS0v ; v ;J

(3)

пси t/ Ј После преобразований имеем:

где S - подача на оброт;у (#) j -ff V Sin V j cos и X

р- угол заточки кулачка;°

(V) - УГОЛ поворота инструмента.х / V ( yi б (и п я) du

S SH+ AS-sin(V+). И) 7 VУ

где SH - номинальная подача;.

AS- амплитуда колебаний подачи;- V cos yj sfn u (2 ( 1) (u n w) du

Vt - сдвиг фаз осевых колебаний отно--л«,

сительно периодического вращательного cos u { X ( 1) t(5(u пя)х движения режущей кромки.50о п о

Начальные условия

ТОО u cos u ( 2 (- 1) x

ТОО u cos u ( 2 (- 1) x

П

A(V) {5)(u-rm)du (8)

55

Для удобства исследования уравнения Решение (7) имеет вид: (1) над ним необходимо произвести преобразование Лапласа. После подстановки в (1)у лм - AS tgy р . . . х

выражений (2), (3), (4) имеем:т 2тг v

ТОО u cos u ( 2 (- 1) x

П

(u-rm)du

2у-(п-1) -л

О)

где п - номер полуоборота инструмента.

Исследование (8) показывает, что при вхождении выглаживающего кулачка при наличии осевых колебаний наблюдается накопление смещения в одном направлении, причем накопление смещения происходит по параболической зависимости.

Это явление можно использовать для коррекции оси предварительно обработанного отверстия.

Таким образом, если ось отверстия смещена с номинального положения на величину у, то положение оси можно скорректировать за счет двух обстоятельств: за счет закономерностей врезания, когда радиус вписанной окружности смещается с центра предварительно обработанного отверстия на величину А С; а также за счет наложения на инструмент осевых колебаний с частотой, равной частоте вращения инструмента на величину ACi, подсчитанную из выражения (8), так как можно положить, что y() ACi, т.е. можно подобрать, например, амплитуду осевых колебаний подачи так, чтобы скорректировать ось в номинальное положение

AS

2л ACi

tg p п sin 1р- (п-1) -Щ

(10)

При этом для получения требуемой коррекции необходимо величину сдвига фаз принимать равной нулю относительно момента положения инструмента острой кромкой в сторону коррекции.

Такая коррекция имеет более широкие технологические возможности, так как величина возможной коррекции за счет введения ACi, резко увеличивается. Но скорректированное отверстие имеет погрешности формы, обусловленные закономерностями процесса врезания. Таких погрешностей нет, если врезание осуществить за целое число оборотов. В этом случае форма отверстия представляет собой идеальную окружность. Тогда коррекцию необходимо осуществлять только за счет осевых колебаний, так как А С 0.

Предположив, что наибольшее приращение происходит при ж/2 + п л , и вычислив (8) для целого числа оборотов К, получим

y(V)AS-tgp-K (K+1). (11)

Амплитуду осевых колебаний в этом случае определим из (11), предположив, что y(V)ACi

AS

ACi

К (К + 1) tgp

(12)

Таким образом, указанная цель достигается тем, что величину припуска назначают из условия обеспечения коррекции оси отверстия при любой, даже максимально наблюдаемой, величине смещения, характерной для данных условий обработки, определяют направление и величину смещения оси отверстия на входе, базируют инструмент заборным конусом выглаживающих кулачков на кромку полученного отверстия, сообщают инструменту осевые колебания с частотой, равной частоте вращения инструмента, при этом величину сдвига фаз колебаний относительно направления коррекции устанавливают равной нулю, т.е. режущую кромку устанавливают в плоскости коррекции, амплитуду назначают из соотношения

25

AS

4jrACi

tgp n sin V y-(n-1)

Для повышения качества отверстий, т.е. уменьшения погрешностей формы и упрощения осуществления способа, врезание инструмента осуществляют за целое число оборотов, при этом величину амплитуды осевых колебаний выбирают из соотношения:

35

AS

Ad

К (K + 1) -tgp

а величину подачи - из соотношения:

S Ј/K -tgp.)

Формула изобретения

Способ коррекции оси предварительно обработанного отверстия по авт. св. № 1355368, отличающийся тем, что. с целью расширения технологических возможностей, инструменту во время врезания сообщают осевые колебания с частотой, равной частоте его вращения, при этом величину сдвига фаз колебаний относитсяьно- направления коррекции устанавливают

равной нулю, амплитуду определяют из соотношения

AS

4тг ACi

tgp n sin V-(n-1) где р - угол заточки выглаживающего кулачка;

j-угол поворота инструмента; п - число полуоборотов, до полного врезания инструмента;

ДС1- (у-ЛС),

где у - величина смещения оси отверстия, подлежащая коррекции;

АС- величина смещения, корректируемая за счет формы отверстия,

а величину припуска назначают из условия F 2уМакс, где умакс - максимальная величина смещения оси отверстия на входе.

Изобретение относится к обработке металлов резанием и может быть использовано при многопроходной обработке координированных отверстий. Цель изобретения - расширение технологических возможностей за счет увеличения возможной величины коррекции. Величину припуска назначают из условия обеспечения коррекции оси отверстия при любой, даже максимально наблюдаемой величине смещения, характерной для данных условий обработки. Определяют направление и величину смещения оси отверстия на входе, базируют инструмент забортным конусом выглаживающих кулачков на кромку полученного отверстия, сообщают инструменту осевые колебания с частотой, равной частоте вращения инструмента. Величину сдвига фаз колебаний относительно направления коррекции устанавливают равной нулю, т.е. режущую кромку устанавливают в плоскости коррекции, амплитуду из соотношения AS 4п ACi n: sin n-1)- m. где р - угол заточки выглаживающего кулачка, гр - угол поворота инструмента; n - число полуоборотов, до полного врезания инструмента; A Ci (у -Л С), где величина смещения оси отверстия, подлежащая коррекции; АС- величина смещения, корректируемая за счет формы отверстия, а величину припуска назначают из условия Ј 2уМакс, где Умакс - максимальная величина смещения оси отверстия на входе. 1 ил. Ё

nv)i

JT 23Г ЗУ W V