Инструмент для получения ребристых трубчатых радиаторов Советский патент 1992 года по МПК B23B27/00 

Изобретение относится к области металлообработки и может быть использовано при изготовлении ребристых трубчатых радиаторов методом резания.

Целью изобретения является повышение прочности радиаторов путем обеспечения образования линии реза с закругленным дном.

На фиг. 1 изображен инструмент, общий вид; на фиг. 2 - вид по стрелке А на фиг. 1; на фиг. 3 и 4 - разрез Б-Б на фиг. 2; на фиг. 5 - фрагмент лезвия с выпуклым по контуру участком режущей кромки закругленного профиля поперечного сечения; на фиг. 6 - фрагмент лезвия с прямолинейным по контуру участком режущей кромки закругленного профиля поперечного сечения; на фиг.

7 - фрагмент лезвия с вогнутым по контуру участком режущей кромки закругленного профиля поперечного сечения; на фиг. 8 и 9 - фрагменты лезвия с участком режущей кромки закругленного профиля поперечного сечения переменной кривизны по контуру; на фиг. 10 - инструмент в контакте с обрабатываемым теплообменником; на фиг. 11 - вид по стрелке В на фиг. 10.

Инструмент содержит крепежную часть 1, лезвие 2, режущую кромку 3, переднюю рабочую поверхность 4, заднюю рабочую поверхность 5, участок с закругленным профилем поперечного сечения 6.

Крепежная часть 1 выполнена в виде трубчатого сегмента с радиусом внутренней поверхности не меньше наружной поверхVJ

к

оо

00

ел

ности заготовок радиаторов. Благодаря этому обеспечена возможность врезания лезвия 2 в обрабатываемые радиаторы на полную его длину, а также возможность поперечного перемещения относительно теп- 5 лообменника для подбора нужного режима резания.

Крепежная часть 1 может иметь отверстия или выступы (на чертеже не показаны) для крепления в технологической оснастке. 10

Режущая кромка 3, полученная от пересечения передней 4 и задней 5 рабочих поверхностей вращения с наклонными боковыми образующими и соосными одна другой, из которых по крайней мере пере- 15 дняя 4 выполнена винтовой, имеет вид винтовой дуги Ц возрастающей кривизны по ходу ее подъема от одного (заходного) края лезвия 2 к другому (выходному) его краю, что обеспечивает постоянный угол резания 20 а по всей длине режущей кромки 3, а также наименьшую силу резания и усадку ребер радиатора.

Участок с закрученным профилем поперечного сечения 6 имеет наибольший ради- 25 ус закругления г, не превышающий 1/2 наименьшего расстояния t между ребрами радиатора. Наименьшая величина г соответствует радиусу углубления в материале теплообменника, при котором проявляется 30 чувствительность этого материала к надрезу. Радиус закругления участка 6 возрастает от величины, обусловленной остротой режу- щей кромки 3, до г по направлению подъема этой кромки к выходному краю лезвия 2. 35

Участок 6 имеет линию контура La, касательная к которой 1о (по крайней мере в точке сопряжения с дугой , режущей кромки 3) составляет с касательной i к дуге в точке сопряжения ее с линией La угол Д не 40 превышающий наименьшего угла резания а /О /3 сс . Такой участок 6 позволяет получить на поверхности радиатора линию реза с закругленным дном за счет вдавливания этого участка в материал радиатора в 45 процессе нарезания ребер.

Задняя рабочая поверхность 5 выполнена в виде поверхности вращения с выпуклой боковой образующей U у вершины лезвия 2 и может представлять собой, на- 50 пример, одноосный эллипсоид, параболоид вращения, комбинацию поверхностей второго порядка и т.п..

Передняя винтовая рабочая поверхность 4 может быть также выполнена в виде 55 поверхности вращения с выпуклой боковой образующей или быть конической.

Возможен вариант, когда задняя рабо- чая поверхность 5 выполнена винтовой,

аналогично передней рабочей поверхности 4.

Такое выполнение рабочих поверхностей 4 и 5 в заявляемом инструменте позво- ляет получить необходимый запас материала лезвия 2 для выполнения у его выходного края участка 6 с закругленным профилем поперечного сечения нужного размера и формы за счет увеличения длины и толщины лезвия у этого края по сравнению с известным инструментом, имеющим конические переднюю4 и заднюю 5 рабочие поверхности, при сохранении необходимой кривизны и шага дуги режущей кромки 3. Кроме того, благодаря такому выполнению рабочих поверхностей, лезвие у своей вершины по всей длине участка 6 является изо- гнутым в продольном сечении в направлении к продольной оси инструмента. Это позволяет избежать при рдавлива- нии участка 6 в материал теплообменника в процессе нарезания ребер их отрыв, обусловленный направленной по нормали к ребрам, сдвиговой составляющей деформации вдавливания, за счет значительного уменьшения этой составляющей, вследствие увеличения угла наклона,у средней линии Le лезвия 2 к продольной оси инструмента в направлении по подъему режущей кромки 3 с участком 6 к выходному краю этого лезвия.

Инструмент работает следующим образом.

Заготовку трубчатого радиатора с продольными канавками на его наружной поверхности закрепляют в патроне токарного станка. Инструмент в технологической оснастке (на чертежах не показана) устанавливают в резцедержателе этого станка продольной осью параллельно продольной оси радиатора. Подводят инструмент к обрабатываемой заготовке крепежной частью 1 коаксиально последней так, что торец заготовки находится у основания лезвия 2, а режущая кромка 3 располагается за пределами заготовки. Для задания нужного шага оребрения поворачивают инструмент в горизонтальной плоскости так, что его продольная ось со стороны лезвия 2 пересекает продольную ось заготовки. Путем подач инструмента в направлениях перпендикулярно продольной оси заготовки задают необходимую глубину врезания лезвия 2 в эту заготовку. При этом режущая кромка 3 располагается наклонно к продольной оси заготовки.

Заходной край лезвия 2 находится у поверхности заготовки, а выходной край с участком 6 на режущей кромке - у торца заготовки на глубине врезания в нее лезвия

2. Задают необходимую скорость резания путем установки соответствующего количества оборотов заготовки в единицу времени и продольную подачу, определяющие требуемый шаг оребрения теплообменника. При этом вершины поверхностей вращения рабочих поверхностей 4 и 5 направлены в сторону, противоположную подаче инструмента. После этого включают станок и производят нарезку ребер. После вреза- ния лезвия 2 в заготовку на всю длину режущей кромки 3 происходит постепенное вдавливание участка 6 в материал радиатора и образование вследствие пластической деформации линии реза по основанию ре- бер с закругленным рельефом дна по форме и размерам поперечного сечения участка 6. В ходе врезания лезвия 2 в заготовку радиатора происходит отделение от нее и отгиб тонких ребер за счет разного наклона обра- зующих боковых поверхностей рабочих поверхностей 4 и 5 этого лезвия, а также за счет деформационного течения металла радиатора от вдавливания участка 6, Величина этого деформационного течения, а следова- тельной угол отгиба, прямо пропорциональны величине радиуса закругления г участка 6 и обратно пропорциональны: кривизне образующих Ы и LS боковых поверхностей рабочих поверхностей 5 и 4; углу /3 ориентации контура участка 6 по отношению к дуге U режущей кромки 3. При этом угол резания а определяется в любой точке режущей кромки 3, как угол между касательными к дуге Li режущей кромки 3 в этой точке и к проходящей через эту точку окружности с центром на оси теплообменника.

При прочих равных условиях величина деформационного течения и угла отгиба ребер зависит также от конфигурации контура участка 6; при прямолинейном контуре участка 6 величина деформационного течения

и угла отгиба ребер больше, чем при выпуклом контуре, но меньше, чем при вогнутом.

В ходе нарезания и отгиба ребер наряду с упрочнением этих ребер за счет усадки и сдвига от сил резания происходит также деформационное упрочнение материала радиатора по линии реза за счет обжатия металла.

Наличие в инструменте рабочих поверхностей 4 и 5, из которых по крайней мере задняя поверхность 4 выполнена с выпуклой боковой образующей, позволяет благодаря запасу кривизны этой образующей скомпенсировать упругий отгиб выходного края лезвия 2 от сил резания и, тем самым, исключить подрезание оснований ребер радиатора, не прибегая для этого к каким-либо дополнительным технологическим операциям, как это имеет место при работе известного инструмента, что упрощает технологию получения ребристых поверхностей радиатора с помощью заявляемого инструмента.

Формула изобретения

1,Инструмент для получения ребристых трубчатых радиаторов, содержащий крепежную часть в виде трубчатого сегмента и лезвие, режущая кромка которого имеет форму дуги, образованной передней и задней рабочими поверхностями вращения, из которых по крайней мере передняя поверхность выполнена винтовой, отличающийся тем, что, с целью повышения прочности теплообменников путем обеспечения образования реза с закругленным дном, на режущей кромке у края лезвия по направлению подъема винтовой поверхности выполнен участок с закругленным рабочим профилем поперечного сечения.

2.Инструмент поп. 1,отличающий- с я тем, что по крайней мере задняя рабочая поверхность выполнена с выпуклой боковой образующей.

fe./

L

Фиги

2

.6

Фиг 5

Ч

в)иг.6

Изобретение относится к металлообработке и может быть использовано при изготовлении ребристых трубчатых радиаторов методом резания. Целью изобретения является повышение прочности радиаторов путем обеспечения образования линии ряда с закругленным дном. Инструмент содержит режущую кромку в виде дуги с передней винтовой поверхностью. На режущей кромке у края лезвия по направлению подъема винтовой поверхности выполнен участок с закругленным рабочим профилем поперечного сечения. У инструмента, по крайней мере, задняя рабочая поверхность выполнена с выпуклой боковой образующей. После врезания лезвия в заготовку на всю длину режущей кромки происходит постепенное вдавливание ее в материал радиатора и образование вследствие деформации линии реза по основанию ребер с закругленным рельефом дна по форме и размерам поперечного сечения режущей кромки. Наличие в инструменте, по крайней мере, задней поверхности с выпуклой боковой образующей, позволяет благодаря запасу ее кривизны скомпенсировать упругий отгиб выходного края лезвия от сил резания и тем самым исключить подрезание оснований ребер радиатора. 1 з.п,ф-лы, 11 ил. со с

V

te

L

Фиг.8

Редактор Л.Народная

Составитель В.Золотое Техред М.Моргентал

А

Шаг.//1

Корректор Н.Ревская