Способ обработки материалов резанием Советский патент 1993 года по МПК B23B1/00 

Изобретение относится к станкостроению и может быть использовано в различных отраслях народного хозяйства.

Известны способы обработки материалов резанием, при которых упругие пространственные перемещения в зоне, обработки компенсируются частично при управлении геометрией режущего инструмента (подбор геометрии резания для конкретных случаев обработки, ее изменение в процессе обработки), что широко используется в адаптивных системах управления.

Однако эти способы имеют ряд недостатков:

- необходимость экспериментального подбора геометрии инструмента для каждого конкретного случая обработки,

- использование сложных дорогостоящих систем управления геометрией резания, при этом поиск геометрии инструмента производится без учета закономерностей формирования упругих перемещений в зоне

обработки, вызываемых геометрией режу- aiero инструмента, от которой зависит величина и направленность внешних моментов, вызывающих формирование пространственных траекторий вращающейся заготовки или инструмента.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемым результатам является способ обработки материалов резанием, по которому в момент врезания главный угол в плане устанавливают из условия равенства нулю момента от осевой и радиальной со- .ставляющей силы резания, формируемой главной режущей кромкой инструмента, причем в процессе резания подачу изменяют из условия постоянства момента от тангенциальной составляющей силы резания, а передний угол резца изменяют из условия равенства нулю разности моментов от осевой и радиальной составляющих силы резания, формируемого в зависимости от главного угла в плане относительно полюса

гзжА

ел

«еазд

Ч

со

поворота, и радиальной составляющей силы резания передним углом резца относительно полюса поворота. Основным недостатком указанного прототипа является сложность управления одновременно двумя элементами: подачей и передним углом инструмента, что влияет также на ухудшение шероховатости обрабатываемой поверхности при изменении подачи.

Целью изобретения является повышение точности и производительности обработки, сокращение размерного износа инструмента и оборудования.

Указанная цель достигается тем, что в процессе обработки на вращающуюся заготовку (или режущий инструмент) осуществляют переменное силовое воздействие, величина которого определяется из условия равенства моментов от радиальной и осевой составляющих силы резания, формируемых главной режущей кромкой инструмента, и создаваемого силовым воздействием; при этом величина момента от осевой и радиальной составляющих силы резания определяется заранее аналитически.

На чертеже изображена схема обработки.

П р и м е р (при обработке вала на станке 16К20 П, установка в патроне с поджимом задним центром).

- определяют величину осевой и радиальной составляющей силы резания РХу, формируемой главным углом в плане резца, по формуле:

и

т-;

ху

120-0,3

10

20

25

30

35

ДМООО-ЛГ 0,075-1000-0,075

10 кг

где т - масса поступательно движущегося исполнительного устройства (суппортной группы станка), кг;

S - подача (скорость движения массы), мм/об;

At - время одного собственного оборота заготовки, с;

Лt - время воздействия ударного импульса при переходном процессе (зависит от угла (р, при р 90° At At ,

- определяют направление в простран- 15 стве вектора Рху в момент врезания:

а arctg R/H arctg 50/250 arctgO,2; отсюда х 10°,

где R - радиус обрабатываемой заготовки, мм;

Н -расстояние по оси вращения шпиндельной группы с заготовкой от начала об работки до неподвижного полюса поворота находящегося в середине первого подшипника шпинделя,

- определяют плечо приложения РХу в конце обработки по формуле

2 К -tg a -sin а 85 02, 0,2 3,5 мм где К - длина обработки (для рассматриваемого случая К 85 мм),

- определяют момент от РХу: МРХу Рху 12 Ю 0,0035 0,035 кгм,

- определяют компенсирующее силовое воздействие на вращающуюся заготовку Мрху O.Q35 I 0,025

Рк

1,4кг.

Изобретение относится к станкостроению и может быть использовано в различных отраслях народного хозяйства при обработке поверхностей вращения заготовок на различных технологических системах. В;процессе обработки компенсируют воздействие переменного момента от составляющей Рху, формируемой главной режущей кромкой инструмента, который в процессе обработки изменяется от нуля до какого-то максимума (в соответствии с условиями обработки), за счет создания равного ему по величине, но противоположного по направлению момента и обеспечивают в процессе обработки их равенство за счет изменения прилагаемого силового воздействия относительно заднего центра, базирующего заготовку. 1 ил.

Формула изобретения

Способ обработки материалов резанием, согласно которому детали и (или) инструменту сообщают относительное вращение, врезание и подачу, а врезание и обработку осуществляют при изменении положения главной режущей кромки из условия равенства нулю момента от осевой и радиальной составляющих силы резания относительно неподвижного полюса поворота, отличающийся тем, что, с целью

повышения точности и производительности обработки, сокращения износа инструмента и оборудования, определяют величину переменного момента, возникающего от осевой и радиальной составляющей силы резания в процессе обработки, и осуществляют переменное силовое воздействие, величина которого определяется условием равенства моментов, создаваемых этим воздействием и радиальной и осевой составляющей силы резания, формируемой главной режущей кромкой инструмента.