Способ пятикоординатной механической обработки пространственно-сложных криволинейных поверхностей Советский патент 1985 года по МПК B23C3/18 B24B17/00 

Г

у/

у

Описьшаемьй способ может использоваться в станкостроении и применяться при проектировании пятикоординатных фрезерных и шлифовальных станков с программным управлением для обработки пространственно сложHbtx криволинейных поверхностей, в частности отъемньгх лопастей сборных гребных винтов, поворотно-лопастных турбин и осевых насосов.

Известны способы обработки подобных деталей, согласно которым вращающийся режузщй инструмент одновременно :поворачивают вокруг двух взаимно перпендикулярных осей.

С целью повьппения производительности, точности и чистоты обработки в описьшаемом способе обработку осуществляют инструментом с плоской торцевой рабочей поверхностью, которьй перемещают одновременно по трем прямоугольным координатам, а одну из взаимно перпендикулярных осей поворота располагают в координатной плоскости под постоянным углом к оси вращения инструмента, причем,последнюю устанавливают под углом к плоскости, касательной к обрабатываемой детали, так,чтобы зона контакта режущей поверхности инструмента с деталью,ось вращения интрумента и направление по дачи находились водной плоскости.

Обработку осуществляют фрезой или абразивным кругом.

На фиг. 1 представлена схема расцоложения инструмента относительно обрабатываемой поверхности в системе прямоугольных координат; на фиг.2 то же, в координатной плоскости с расположением осей поворота инструмента; на фиг. 3 - расположение типовой торцевой фрезы относительно обрабатьтаемой поверхностиj на фиг. 4 то же, для типовой торцевой фрезы с чашечными резцами; на фиг. 5 - исходное положение инструмента перед началом обработки.

Торцовой инструмент 1 (фиг.1 и 2) рабочего диаметра контактирует с обрабатываемой поверхностью 2 в точке О , где проходит нормаль N, перпендикулярная к касательной плоскости |Мм в которой расположен вектор траекторной подачи 5. Ось 3 вращения инструмента наклонена под некоторым углом к нормали N и находится в одной плоскости с вектором 5. Положение зоны обработки определяется тремя линейными координатами точки О

и углами между нормалью N и осями координат.

Для того, чтобы всегда обеспечивать указанное положение оси вращения инструмента относительно нормали N для любой точки обрабатьгеаемой поверхности 2 и при любом направлении траекторной подачи S, ось 3 поворачивают вокруг двух взаимно перпендикулярных осей 4 и 5. Ось 4 расположена в координатной плоскости Y2 и установлена под постоянным углом Ч к оси 3, с которой она пересекается, а ось 5, несущая всю эту систему при ее материальном воплощении, переме5щается в трех прямоугольных координатах, не изменяя при этом своего направления. В процессе обработки все пять движений совершаются одновременно, но с различными скоростя0ми. Как видно на фиг. 5, в исходном нулевом положении системы, от которого начинается отсчет по всем пяти координатам, ось вращения инструмента 3 пересекается с осью 5.

5

Имея линейные координаты точки О и угловые для ее нормали, диаметр инструмента D, угол у , направление подачи 5 и конкретные параметры рабочих узлов, изображенных на фиг. 2

0 и 5, определяют с помощью соответствующего алгоритма три линейных координаты материальной оси 5, кгол tiL поворота инструмента вокург оси 4 и угол /5 поворота материальной оси 4

5 вокруг оси 5. Таким же образом, назначая определенную скорость подачи по траектории обработки (вектор 5 ), определяют переменные скорости перемещений рабочих узлов по трем линей0ным и двум круговым координатам.

Реальные торцевые фрезы 6 и 7 (фиг. 3 и 4) контактируют с обрабатываемой деталью по некоторой поверхности, величина которой зависит от

5 припуска i и угла , однако форма обработанной детали является результатом траектории крайней точки 5 (фиг.1-4).

По окончании одной строчки и вы0хода инструмента из контакта с деталью ему сообщается периодическая подача и поворот на угол т в обратную сторону, поскольку направление подачи вдоль соседней строчки ревер5сируется. Строчки могут быть дуговыми (например, описанными из центра вращения гребнрго винта), прямыми и произвольными.

м

фиг. г

1. СПОСОБ ПЯТИКООРДИНАТНОЙ МЕХАНИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ПРОСТРАНСТВЕННО-СЛОЖНЫХ КРИВОЛИНЕЙНЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ, например, объемных лопастей сборньк гребных винтов, при котором вращающийся режущий инструмент одновременно поворачивают вокруг двух взаимно перпендикулярных осей, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности, точности и чистоты обработки, ее осуществляют инструментом с плоскойторцевой рабочей поверхностью, который перемещают одновременно по трем прямоугольным координатам, а одну из взаимно перпендикулярных осей поворота располагают в координатной плоскости под постояннь1м углом к оси вращения инструмента, причем последнюю устанавливают под углом к плоскости, касательной к обрабатываемой детали, так,чтобы зона контакта режущей поверхности инструмента с деталью, ось вращения инструмента и направление подачи находились в одной плоскости.2.Способ ПОП.1, отличающийся тем,что обработку осуществляют торцевой фрезой.3.Способ ПОП.1, отличающийся тем, что обработку осуществляют абразивным кругом.i(Л С

фиг.З