Способ точения некруглых в попереч-HOM СЕчЕНии ТЕл Советский патент 1981 года по МПК B23B1/00 

ш„ от угловая скорость вращения де- 5 тали; Згловая скорость вращения рездовой головки; /D , М, /(Ц-С08ф). x()wsio t -J--cos(cop -

/() .

- (/ 4-ajsincog -

2 где А , i/ - координаты точек профиля (траектории) в поперечном сечении детали, в прямоугольной системе координат, начало которой лежит на оси детали, ось абсцисс Проходит через оси вращения детали и инструмента в плоскости поперечного сечения детали и направлена в сторону инструмента;R - радиус окружности, описываемой вершиной резца; а - расстояние от оси детали до профиля поперечного сечения, .измеренное по оси абсцисс; Шц, ШР - угловые скорости вращения соответственно детали и инструмента;t - время (параметр); ij) - угол скрещивания междз осью детали и осью вращения инструмента, при заданных координатах профиля, определяют уточненный радиус вращения резцов и угол скрещивания, обеспечивающие минимальную погрешность обработки. На фиг. 1 изображена пространственная схема устройства для осуществления способа; на фиг. 2 - та же схема в плоскости поперечного сечения (в радиальной плоскости) детали; на фиг. 3 - положение вершины резца в плоскости, проходящей через ось вращения инструмента и параллельной оси вращения детали; на фиг. 4 - схема получения приближенных кривых многозвенным механизмом. Для реализации предлагаемого способа ось OjOi инструмента / (фиг. 1) располагают в плоскости, параллельной оси 00 детали 2 под углом скрещивания г|). Заданный профиль детали 2 делят на N участков 3, ограниченных точками соцрялсения, а число m резцов 4 выбирают из соотношения

Радиус вращения каждого из резцов и угол скрещивания выбирают в зависимости

/(1-созф) .

sin(u)p-0))-sin(u)p + cojz;,

X () cos о);

(4) У (а2-из) sin (. от - количество резцов в резцовой головке;Л - количество обрабатываемых граней, определяют необходимое число резцов, а затем, решая систему уравнений, описывающих траекторию вершины резца в относительном движении, , /(1-СОЗф), , W шд)(шр -Ь Шц); от заданного профиля в соответствии с приведенным ниже уравнением. Рабочую часть резца выполняют в виде трехгранника с двумя пересекающимися режущими лезвиями 5. Детали сообщают вращение с угловой скоростью соо, а инструменту - вращение в одноименном направлении с деталью с угловой скоростью сор и продольную подачу 5. Выбором отношения -- задают кривую исходного профиля - ГИПО-, эпициклоиду или окружность, наиболее приближающуюся к требуемой кривой. Требуемую кривую получают за счет коррекции исходной при изменении угла скрещивания осей и радиуса вращения резца. Оптимальный угол схода стружки создают поворотом резца в гиезде перед закреплением. Ниже приводится вывод уравнения кривой при обработке предлагаемым способом. Параметрические уравнения кривой, описываемой точкой М (фиг. 4), находящейся на конце звена п многозвен-ной системы при сочетании вращения звеньев с постоянными угловыми скоростями, имеют вид X иг (cos fi) a.i(sin,coji-а). ЧИСЛО подвижных звеньев; длина звена; иг угловая скорость звена; время (параметр); угол начальной фазы. В частном случае при « 2 получают двухзвенную схему. Придав звеньям а н аз (фиг. 4) угловые скорости, соответственно равные о и .ш, приняв углы начальной фазы 02 О и аз я, получают уравнения (2), (3) вида Возводя в квадрат и складывая уравнения (4), после преобразования получают уравнение эллипса в каноническом виде ( (uz + где 02-из: Й2 + ЙЗ -соответственно малая и большая лолуоси эллипса. Из фИГ. 2 видно, что траекторией движения резцов 4 в паперечном сечении (радиальной плоскости) детали является эллипс, описанный точной М, лежащей на радиусе - векторе р. Радиус вращения резца проведен произвольно, а точка М получена проектированием точки D на радиальную -плоскость детали, в связи с чем отрезок DM будет параллелен оси OiYi. На радиусе О,/) выбрана точка О, равностоящая от точек М и D, через точку 0 проведена прямая параллельно оси , откуда по построению. L02M L - FjOiA Т. е. повороту на некоторый угол отрезка OzOi соответствует поворот в противоположную сторону на такой же угол отрезка . Рассматривая отрезки 020 и OzM соответственно как звено а, связанное с радиусом вращения резца и вращающееся вокруг центра GI с угловой скоростью Юр и звено аз, вращающееся с угловой скоростью -(Ор, что следует из (6), вокруг центра 0,

X ajcos MO - а2С08(шр - Шц) - а.зсоз(а)р -f Юо); у - ajSinwo - a.-,sir((ap - (OQ)/ -f agSin (wp + «o); I в этих уравнениях ai а2-|-аз-ьа- ,(10) где GI - расстояние между осями враще- 0 ния детали и инструмента, измеренное в радиальной плоскоети детали; (1+со8ф) . cos(a)p - x-(R--a}cosw tR( -Ьсозф) у -(К + a)sln ш„/ - (u)pВыведенные уравнения (11) определяют профиль детали в поперечном сечеЗадаваясь значениями координат точек профиля X, у, угловыми скоростями BO, Шр и рещая уравнения (11) относительно R и 1|з, .получают радиус вращения резцов и угол скрещивания между осями детали и инструмента, обеспечивающие минимальную погрещность обработки. (6)

(9) заключают, что движени-е радиуса - вектора эллипса р определяется совокупным вращением звеньев а и а в соответствии с уравнением (4). Значения а, а и угла ij) определяют по фиг. 2, 3: R( +С05ф) 2 /(1-СОЗф) 2 образом, профиль детали формируют посредством сочетания сложного вращательного движения звеньев и Яз (инструмент) и простого вращательного движения звена Oi (делитель). Траектория вершины резца в относительном движении может быть определена, если заменить реальную схему условной, затормозив деталь и придавая всем звеньям системы угловую скорость, равную по величине и обратную направлению скорости детали. У полученной трехзвенной системы угловые скорости звеньев а (звено, соединяющее центры вращения О и О по фиг.-2), а и аз будут соответственно равны: р- о -( + о)Параметрические уравнения искомой кривой в соответствии с уравнениями (3)i при п 3; «1 0; «2 аз я будут иметь следующий вид: а - расстояние от центра детали до наружного профиля, измеренное на отрезке аь Подставив в уравнения (9) значения aj из равенства (10) и а2, аз из уравнений (8), получают ,, /(--cos 6), coj/ cos((Up -f- (йо); , R(l - costb) «)Ji + -v- -т/ „( ,, j 2 Формула изобретенИ я Способ точения некруглых в поперечном сечении тел резцовой головкой, которой сообщают движение подачи вдоль оси обрабатываемой детали и вращение с угловой скоростью, связанной определенным соотношением с угловой скоростью вращения обрабатываемой детали, в одноименном с вращением обрабатываемой детали направлении, отличающийся тем, что, с целью расширения технологических возможностей за счет увеличения диапазона изменения кривизны обрабатываемого профиля, ось резцовой толовки раснолагают в плоскости, параллельной оси обрабатываемой детали под углом скрещивания, предварительно задают радиус вращения резцов, выбирают соотношение скоростей вращения детали и головки, обеспечивающее исходный .профиль, максимально приближенный к заданному, в зависимости от числа обрабатываемых граней по формуле ш„ от Шр Л 7(1 +созф) X - (R -}- a)cosu)of2 ,п , f 4 (1+СОЗф) . .., , у : - (/ + a)sin ( sin(cBp - (,)o)t л где X, у - координаты точек профиля (траектории) в поперечном сечени;и детали, в прямоугольной системе координат, начало которой лежит на оси детали, ось абсцисс лроходит через оси вращвния летали и инструмента в плоскости поперечного сечения детали и паправлена в сторону инструмента;R - радиус окружност1И, описываемой вершиной резца; а - расстояние от оси детали до профиля поперечного сечения, измеренное по оси абсцисс; co где шо - угловая скорость вращения детали;Юр - угловая скорость вращения резцовой ГОЛОВКИ; N - количество обрабатываемых граней;т - количество резцов в резцовой головке, определяют необходимое число резцов, а затем, решая систему уравнений, описывающих траекторию вершины резца в относительном движении, ., R( - созф) , , .. - Шо) COS (шр + Wo)t; 7(1 --COS-(|J) . , , ч. S sin(№p + u)o), соо, со р - угловые скорости вращения соответственно детали и инструмента;t - время (параметр); 1|5 - угол скрещивания между осью детали и осью вращения инструмента. ,ири заданных координатах профиля, определяют уточненный радиус вращения резцов и угол скрещивания, обеспечивающие минимальную погрешность обработки. Источник информации, принятый во внимание при экспертизе: 1. Патент Германии № 58174, кл. 49, опублик. Г890.

и

Фиг А