Способ обработки резанием нежестких вращающихся деталей Советский патент 1981 года по МПК B23B1/00 

(54) СПОСОБ ОБРАБОТКИ РЕЗАНИЕМ

НЕЖЕСТКИХ ВРАПиЮЩИХСЯ

I

Изобретение относится к металлообработке и может быть использовано при токарной обработке,нежестких деталей на станках с применением систем автоматического управления, в том числе с ЧПУ, в различных отраслях промышленности.

.Известен способ обработки нежестких вращающихся деталей с зажимом и приложением растягивающего усилия {1).

Недостатки известного способа заключаются в том, что продольное растяжение достигается статической силой, а также ограничеиные технологические возможности и относительно н&высокая точ1юсть обработки.

Цель изобретения - повышение точности обработки путем повыщения жесткости системы. СПИД.

Указанная цель достигается тем, что растяпгеающее усилие прилагают путем возбуждения

центробежных сил во вращающихся злемеитах,

зажима, а регулировку усилия осуществляют

иэмеиением скорости вращения этих злементов.

На фиг. 1 представлена схема нагружеиия заготовки динамической продолг ной растягиДЕТАЛЕЙ

вающей силой; на фиг. 2 - расчетная схема устройства для реализации способа.

Устройство содержит деталь 1, зажимной патрон 2 станка, подпружиненный центр 3, резец 4, груз 5, установленный в тягах 6, при этом Р U, центробежная сила груза весом G, Ру - продольная динамическая растягивающая сила, а - угол, п - частота вращения груза, Р| и Р} - подпружиненный центр.

Сущность предлагаемого способа-обработки

10 заключается в следующем.

Деталь 1 устанавливают в патроне 2 токарного станка, поджимают подпружиненным центром 3 и иачииают врезание резца 4 в деталь 1 (фиг. 1). После врезания и обработки участка

15 детали, достаточного для зажима (при этом прогибы детали еще ие оказывают существенного влияния на процесс образования погрещности) к этому концу детали кинематически подсоединяют грузы 5 весом G иа тягах 6.

Грузы 5 вращают вокруг оси 00 со скоростью п, чем развивают центробежную силу Рц . Центробежиой силой п вращающихся грузов 5 создают динамическую продольную силу Ру , тянущую вдоль оси 00 и осуществляют динамическое растяжение детали I. Эту же силу РХ используют для зажима правого коица детали и продолжают дальнейшее нагружение дина тческой растягивающей продольной силой Р у . Можно показать, что сила РХ достигает своего максимума при а 45. Как следует из зависимости прогибов при X Е/2

./ г : ЧзурхЧ), .

где L - длина детали, К Р/Ру I

Р - сила резания;

Р. - продольная растягивающая сила. При изменении РХ изменяют динамическую жесткость системы СПИД, что уменьшает прогиб, повышает точность и производительность

обработки.

Из расчетов центробежных регуляторов осевого действия следует, что на груз 5 (фиг. 2) действует центробежная сила, равная

vH.)

где q - ускорение силы тяжести,

XI - расстояние центра тяжести груза от

его оси вращения.

Груз 5 вызьгеает в тягах растяжение силы PI и PI, причем Р Р|2 Р

Из треугольника ABC (фиг, 2) следует, что

. , (1). оггкуда ,-,

ISSod

Динамическая продольная растягивающая сила Р равна

00 . PUРиВ

(4)

P, Pc05cl j -При числе грузов Z общая динамическая .растягивающая сила равна

р iPufi и /в-1

) (х,- ха)

где NPP - сила пружины.

Из этой зависимости следует, что динамическую продольную растягивающую силу и жесткость системы СПИД в динамическом режиме регулируют за счет вь1бора конструктивных параметров С, Х|, X} и 6 и изменение частоты вращения п, что особенно зффективно, так как в выражение (5) входит величина п.

Повышение и регулирование динамической жесткости системы СПИД обеспечивает устранение прогибов детали и повышение точности обработки.

Ф о р мула изобретения

Способ обработки резанием нежестких вращаю1цихся деталей с зажимом и приложением растягивающего усилия, отличающийс я тем, что, с целью повышения точности обработки, растягивающее усилие прилагают путем возбуждения центробежных сил во вращающихся элементах зажима, а регулировку усилия осуществляют изменением скорости вращения зтих злементов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 658530, кл. В 23 В 1/00, 1977.

С

Г

cz

Фс/г.