Способ врезания фрезы Советский патент 1993 года по МПК B23C3/00 

Изобретение относится к обработке металлов.резанием И может быть использовано при фрезеровании плоскостных деталей на станках с числовым программным управлением.

Известен способ обработки плоскости, ограниченной сопряженной с ней замкнутой контурной поверхностью, включающий врезание концевой фрезы в удаляемый слой металла со стороны обрабатываемой плоскости путем перемещения ее по винтовой линии эквидистантно ограничивающей контурной поверхности и последующее перемещение фрезы от середины к периферии обрабатываемой плоскости по траекториям, эквидистантным ограничивающей контурной поверхности.

Наиболее близким пб технической сущности к заявляемому изобретению является способ врезания фрезы, при котором обработку участка, ограниченного сторонами

контурной поверхности, ведут несколькими последовательными проходами, на которых фрезе сообщают подачу вдоль оси вращения и возвратно-поступательное перемещение в плоскости ее торца, при этом определяют величину отжима фрезы на торце, а длину перемещения а плоскости торца фрезы на каждом последующем проходе по мере углубления в удаляемый слой назначают ИЗ УСЛОВИЯ - Ј (I - 1) 2

Недостатки известных способов заключаются в следующем.

1. Нестабильность динамического ре- жима, сформированного усилиями резания на рабочей подаче врезания, системы СПИД (станок - приспособление - инструмент - деталь), возникающую при челночном характере движения или при движении по траектории, эквидистантной сторонам ограничивающего замкнутого контура, с угловыми ее переходами за счет резкой смены

величины и направления сил резания и необходимости введения цепи дополнительных промежуточных состояний приводов рабочих органов станка: торможение рабочей подачи, останов и разгон до рабочей подачи на каждом элементе витка, эквидистантного одной из сторон контура, или при челночном движении, что обеспечивает нестабильные условия работы режущего инструмента и режим работы станка, что сни- жает стойкость режущего инструмента,

2. Нестабильность условий работы режущего лезвия по длине фрезы вызывает различную степень износа зуба по задней поверхности, что ухудшает точность харак- теристик при обработке ограничивающего контура и требует соответственно дополнительных переточек фрезы по диаметру с потерей производительности. Врезание Фрезы, обусловленное траекторией, таково, что часть режущего лезвия со стороны торца длиной, определяемой углом врезания, находится в нормальных условиях, заданных технологией с требуемым периодом стойкости, Остальная его часть, длина которой оп- ределяется глубиной ограничивающего контура, на втором витке или цикле челночного движения работает в условиях снятого припуска частью фрезы, расположенной у торца. При толщине мгновенно срезаемо- го слоя, меньшей чем радиус округления режущего лезвия, а это имеет место, лезвие зуба фрезы лишено возможности внедриться в металл детали и скользит по некоторой дуге, не снимая стружки, созда- вая значительные деформации сжатия в контактном слое металла, приводящие к наклепу и интенсивному истиранию режущего лезвия, что также снижает стойкость режущего инструмента.

3. Останов фрезы, при резкой смене направления движения, ее вращение без резания и имеющиеся биения за счет по- грушностей в посадочных местах конусов инструментальной наладки вызывают уда- ры режущего лезвия о поверхность заготовки, что создает условия его выкрашивания и потерю режущих свойств, снижая тем самым стойкость режущего инструмента.

Целью предложенного способа являет- ся повышение стойкости режущего инструмента.

Поставленная цель достигается тем, что в известном способе врезания фрезы при обработке участка, ограниченного сторона- ми контурной поверхности, несколькими последовательными проходами, фрезу перемещают по размещенным под углом к обрабатываемой поверхности и соединенным дугами окружностей с уменьшающимся радиусом, размещенными в плоскостях, параллельных обрабатываемой поверхности, прямым проходам, а расстояние Л между проекциями, составляющих пространственной кривой, на обрабатываемую поверхность определяют из условия:

(Лс+ Аи + Ап),

где К - коэффициент запаса на достоверность определения погрешности,

А с - погрешность позиционирования рабочих органов;

Ли - погрешность осевого биения инструмента;

Ап - сумма прочих погрешностей.

Врезание фрезой, перемещаемой по пространственной конической кривой, образованной прямыми проходами, размещенными под углом к обрабатываемой поверхности и соединенными дугами окружностей, размещенных в плоскостях, параллельных обрабатываемой плоскости, обеспечивает плавное перемещение фрезы и исключает удары режущего лезвия о поверхность заготовки, исключение дополни- тельных промежуточных .состояний приводов рабочих органов станка: торможение рабочей подачи, останов и разгон до рабочей подачи на каждом элементе витка, обеспечивает стабильные условия работы режущего инструмента и станка, что повышает стойкость режущего инструмента. Наличие расстояния А между составляющими проекции пространственной конической кривой на обрабатывающую плоскость, определяемого на условия А К(АС + Аи Ап) обеспечивает учёт погрешности при работе системы СПИД, исключает контакт режущего лезвия с поверхностью заготовки, сформированной предшествующим врезанием,в результате чего исключаются эффект возникновения наклепа, повышение температуры от трения, интенсивный износ по заданной поверхности режущего лезвия, что повышает стойкость режущего инструмента.

. На фиг. 1 показана траектория врезания в плоскости, параллельной обрабатываемой, и траектория перемещения центра фрезы с проходами, эквидистантными сторонам ограничивающей контурной поверхности, при ее обработке; на фиг.2 - траектория перемещения центра фрезы при врезании в плоскости, перпендикулярной обрабатываемой плоскости; на фиг.3 - траектория перемещения центра фрезы при врезании в плоскости, параллельной обрабатываемой плоскости; на фиг,4 - траектория врезания фрезы для контура ограничивающей поверхности типа многоугольника.

Способ осуществляют следующим образом.

Из исходной точки (и.т.) фреза перемещается в точку 1, отстоящую от поверхности заготовки на безопасное расстояние подхо- да к детали на холостом ходу.

Затем осуществляется врезание, при котором центр фрезы движется:

по прямой 1-1а (фиг.2) на глубину h в плоскости ZOX

h L tg a,

где L- длина нулевого прохода 1k-2 (фиг.З) (нулевой проход - часть общей траектории движения центра фрезы при обработке плоскости, обрабатываемой после врезания и сопрягаемая с траекторией врезания);

а, - угол врезания, зависящий от обрабатываемого материала;

по дуге окружности 1а-1б радиусом п с центром в точке Or, отстоящий от ограничи- вающего контура на величину, краткую шагу (t) между эквидистантными проходами, в плоскости XOY

п п + (|-1}0.5-Д

где п - количество прямых врезаний на глу- бмну h (в данном случае п 4),

П - радиус дуги окружности сопряжения кривой врезания с нулевым проходом;

П - текущее значение радиуса (в данном случае

Г4 п + (4-1)0,,5Д по прямой на глубину h в плоскости ZOX дуге окружности 1с-1д радиусом гз с центром в точке 02 в плоскости XOY; гз - п + (3 - 1) 0,5 Д п + Д- по прямой плоскости ZOX по дуге окружности 1е-1ж радиусом п

с центром в точке Oi в плоскости XOY Г2 п + (2 - 1) 0,5 Д п + 0,5 Д по прямой в плоскости ZOX по дуге 1з-1к окружности сопряжения траектории врезания с нулевым проходом с радиусом п (минимальный, отрабатываемый станком) в плоскости XOY.

Дальнейшая обработка поверхности ведется по эквидистантным проходам: 2-3,3- 4,4-5.5-6,6-7,7-8,8-9,9-10,10-11,11-12, 12-8. Затем инструмент отводится в исходную точку, процесс обработки повторяется. Использование заявляемого изобретения обеспечивает повышение стойкости режущего инструмента путем учета погрешности при работе системы СПИД, осуществления плавного перемещения фрезы и исключения ударов режущего лезвия о поверхность заготовки.

Использование: обработка металлов резанием, фрезерование плоскостных деталей на станках с числовым программным управлением. Сущность изобретения: врезание фрезы при обработке участка, ограниченного сторонами контурной поверхности, производят несколькими проходами по траекториям, которые располагают под углом к обрабатываемой плоскости и сопрягают последовательно уменьшающимися дугами окружности, Расстояние между проекциями траекторий проходов на обрабатываемую .плоскость определяют по зависимости, включающей погрешности позиционирования рабочих органов, осевого биения фрезы и сумму прочих погрешностей. 4 ил. ел

Формул а изо бретени я Способ врезания фрезы при обработке участка, ограниченного сторонами контурной поверхности, несколькими последовательными проходами, на которых фрезе сообщают перемещение по траектории, которую располагают под углом к обрабатываемой плоскости, отличающийся тем, что, с целью позышения стойкости режущего инструмента, переход на траекторию каждого последующего прохода осуществляют по дугам окружности, которые располагают & плоскостях, параллельных обрабатываемой плоскости, при этом радиус каждой последующей дуги окружности

выбирают меньшим радиуса предыдущей, а траекторию врезания располагают в пространстве из условия, чтобы расстояние Д между проекциями траекторий проходов на обрабатываемую плоскость удовлетворяло зависимости

(Дс + Ди + Дп).

где К - коэффициент запаса на достовер- ность определения погрешности;

Д с - погрешность позиционирования рабочих органов;

Ди - погрешность осевого биения фреы;

Дп - сумма прочих погрешностей.

Фие.З

Фиг. Ъ