Способ токарной обработки некруглых поверхностей Советский патент 1993 года по МПК B23B5/44 

Изобретение относится к обработке материалов резанием и найдет применение в машиностроении при изготовлении валов и втулок профильных моментопередающих соединений, ограниченных некруглыми поверхностями с равномерно расположенными выступами.

Целью изобретения является повышение производительности обработки и расширение технологических возможностей способа.

На фиг.1 изображена кинематическая схема обработки некруглой поверхности; фиг.2 иллюстрирует относительное перемещение вершины резца.

Обработку не круглой поверхности на заготовке 1 осуществляют резцом 2, которому сообщают движение подачи S вдоль образующей обработанной поверхности. В процессе обработки заготовке 1 сообщают вращение Pt с частотой щ вокруг ее геометрической оси О, которой одновременно сообщают вращение Р2 вокруг оси Ore частотой пз.. Расстояние между осями О и От задают по зависимости

R -г

(1)

ел

с

где R - максимальный радиус некруглого профиля;

г - минимальный радиус некруглого профиля.

Отношение i частот вращательных движений В2 и В.1 заготовки задают по зависимости

m

m - 1

(2)

00

о ел

Сл

Јь

где m - количество выступов обработанной некруглой поверхности.

Процесс формообразования некруглого профиля по предлагаемому способу иллюст- .рируетфиг.2. В момент формирования точки AI профиля, максимально удаленной от геометрической оси О заготовки, вершину резца совмещают с плоскостью, проходящей через оси О и Ot. За счет сообщения заготовке двух вращательных движений вокруг

осей О и Oi вершина резца в относительном движении, перемещаясь по некоторой кривой, в точке А займет положение, при котором расстояние от нее до оси О минимально. В этом положении вершину резца и оси вращательных движений также располагают в одной плоскости. Так последовательно формируют весь профиль.

Независимо от количества m выступов у .профиля вала угол а поворота заготовки вокруг оси О за время формирования участка профиля А 1 составит п - -, а угол

/8 поворота вокруг оси Oi - п. Для образования всего профиля заготовку поворачивают на угол в 2 m раз больший, чем за время формирования участка AI Аа, т.е. на 2 л(т-1). Следовательно, некруглый профиль образуется за т-1 оборотов заготовки вокруг геометрической оси, при этом отношение i частот вращательных движений заготовки вокруг осей СИ и О

. П2 m

m a m - 1

или с учетом (3)

щ

4(l+f)srV-f

(6)

10

Для сравнения, при обработке известным способом () частота вращения заготовки

П1

V

4(l+f)m-f

(7)

15

20

25

Из (6) и (7) следует, что при обработке предлагаемым способом для той же скорости резания V частота вращения заготовки больше, чем при обработке известным способом в

Кп

,( + Йт(8)

Изобретение относится к обработке резанием и найдет применение в машиностроении при изготовлении валов и втулок профильных моментопередающих соединений. Для обработки некруглой поверхности заготовке сообщают согласованные вращательные движения вокруг ее геометрической и эксцентричной осей, а резцу - подачу вдоль образующей поверхности. Некруглый профиль формируют за несколько оборотов заготовки вокруг ее геометрической оси, совмещая в точках некруглого профиля, максимально и минимально удаленных от этой оси, вершину резца с плоскостью, проходящей через оси вращательных движений заготовки. 2 ил.

При соблюдении условий, что некруглый профиль формируют за т-1 оборота заготовки вокруг геометрической оси при отношении частот ее вращательных движений l m/m-1, траектория вершины резца представляет .замкнутую линию, не имеющую пересекающихся участков. Это позволяет, в отличие от известного способа, обрабатывать не только наружные, но и внутренние некруглые поверхности, т.е. предлагаемый способ имеет более широкие технологические возможности.

Скорость резания V при обработке предлагаемым способом равна разности окружных скоростей заготовки во вращательных движениях вокруг эксцентричной и геометрической осей, т.е.

(I+ |)п2-2зт| т,

где d - диаметр заготовки. Так как , то

(l+vj)),

Следовательно, частота вращения заготовки вокруг геометрической оси

m

v

НЮ -t

раз.

. Отношение технологических произво- дительностей KQ для сравниваемых способов составит

-гг

где N(N ) - количество оборотов заготовки вокруг геометрической оси, необходимое для формирования некруглого профиля при предлагаемом (известном) способе. Так как N m-1, a N1 m, то

21m

+ .1

(9)

5)

го45

50

55

Из (9) следует, что независимо от числа m выступов профиля некруглой поверхности предлагаемый способ обеспечивает повышениетехнологическойпроизводительности приблизительно в т-1 раз. Это преимущество предлагаемого способа в большей степени проявляется с увеличением количества выступов профиля.

При м е р. Параметры обрабатываемого вала; материал - сталь 40; диаметр заготовки мм; максимальный радиус некруглого профиля мм; минимальный радиус профиля мм; количество выступов . Материал режущей части резца - Т5К10; скорость резания VH31 м/мин; подача S 0.3 мм за время формирования поперечного сечения. Настраивают по (2) расстояние I между геометрической осью О заготовки и осью Oi

22 - 18 „

I - -- 2 мм

Настраивают по (3) отношение I частот П2 и ni вращательных движений заготовки 10

. 3 3

Частота вращения заготовки вокруг ее геометрической оси при заданной скорости резания согласно (6)

-

81-10J

2 л (2

4b J4Ь

2

904,6 20

Настраивают: мин

-1

-1

2

х мин

Профиль некруглой поверхности формируют за оборота заготовки вокруг геометрической оси, поэтому подача резца за один оборот заготовки вокруг гео- метрической оси

S 0 3 So ijj -k- 0,15 мм/об заготовки.

В процессе обработки за готовке сообщают противоположно направленные вращательные движения вокруг геометрической и эксцентричной осей соответственно с частотами 900 и 1350 , а резцу-перемещение с подачей 0,15 мм/об. При той же скорости резания при обработке предлагаемым способом технологическая производительность по

сравнению с известным способом согласно (9) повышается в

feH3KQ v о.о .о --- 1,8 раза.

2-2 45

+ 1

10

15

0

5

0

5

Формула изобретения

Способ токарной обработки некруглых поверхностей с равномерно расположенными выступами, по которому заготовке сооб- щают-гвзаимосвязанные противоположно направленные вращательные движения вокруг ее геометрической и эксцентричной осей, а резец перемещают в продольном направлении, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности и расширения технологических возможностей способа, профиль некруглой поверхности формируют за т-1 оборотов заготовки вокруг ее геометрической оси, где m - количество выступов у профиля некруглой поверхности, при этом вершину резца совмещают с плоскостью, проходящей через оси вращений заготовки последовательно в моменты формирования ею точек профиля, максимально и минимально удаленных от геометрической оси заготовки, а отношение частот вращательных движений заготовки вокруг эксцентричной и геометрической осей задают по зависимости

i

m

m -1

. где I - отношение частот вращательных дви- 40 жений заготовки вокруг эксцентричной и геометрической осей.

ФЦЈ1