Способ обработки цилиндрической детали с многогранным поперечным сечением

Способ обработки цилиндрической детали с многогранным поперечным сечением

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СПОСОБ ОБРАБОТКИ ЦИЛИНДРИЧЕСКОЙ ДЕТАЛИ С МНОГОГРАННЫМ ПОПЕВ в Vf РЕЧНЫМ СЕЧЕНИЕМ, согласно которому детали сообщают планетарное движение , а инструментам - возвратно-поступательное перемещение вдоль образующей .детали, о т л и,ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения точности и производительности обработки , инструменты размещают равнсжерно по окружности вокруг центра планетарного движения в количестве, соответствующем числу граней детали, а угловые скорости вращения детали вокруг собственной оси и вокруг центра планетарного движения выбирают одинаковыми по величине и направлению . (Л со to а

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

3650 24 В 1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

-1., л. < 4Èä7@õI, ( (21) 3329272/25-08 (») 07 ° 08.81. (46) 07.04.83. Бюл. Р 13 (72) В. Г..Евтухов, A. В. Гришкевич и И. Л. Цымбал (71) Харьковский ордена Ленина политехнический институт им. В. И. Ленина (53) 621.9(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

9 84432,.кл. В 24 В 19/08, 1949.

2. Патент СНА Р 3663188, кл. 51-101/R, опублик. 1972. (54) (57) СПОСОБ ОБРАБОТКИ ЦИЛИНДРИЧЕСКОЙ ДЕТАЛИ С МНОГОГРАННЫМ ПОПЕ„„SU„„1009726 A

РЕЧНЫМ СЕЧЕНИЕМ, согласно которому детали сообщают планетарное движение, а инструментам — возвратно-по. ступательное перемещение вдоль образующей,детали, о т л и,ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения точности и производительности обработки, инструменты размещают равномерно по окружности вокруг центра планетарного движения в количестве, соответствующем числу граней детали, а угловые скорости вращения детали вокруг собственной оси и вокруг центра планетарного движения выбирают одинаковыми по величине и направлению.

1009726

Изобретение относится к машиностроению н может быть использовано при механической обработке цилиндрических деталей с многогранным поперечным сечением.

Известен способ, осуществляемый на станке для шлифования некруглых валов и втулок, у которого вращение изделия кинематически связано с движением шлифовальной бабки и ocr ,ртлифовального круга описывает эллипс при помощи двух круговых эксцентриков (1 ), К недостаткам этого способа следует отнести трудоемкость изготовле» ния эксцентриков, их эксплуатацион- t5 ный износ. Кроме того, ось шлифовального круга должна быстро описывать эллипс, что вызывает возникновение значительных инерционных сил, неравномерный износ эксцентриков, появле- 2() ние вибраций. Это приводит к снижению точности обработки.

Известен также способ обработки цилиндрической детали с многогранным поперечным сечением, согласно 25 которому детали сообщают планетарное движение, а инструмент перемещают возвратно-поступательно вдоль обра.зующей детали и при этом смещают его в положение, при котором его режущая кромка располагается по нормали к обрабатываемой поверхности детали(2 1.

Этот способ не обеспечивает повышенную производительность обработки в связи с нерациональной кинематикой перемещения детали и ислользова З5 нием ограниченного количества инструментов.

Целью изобретения является повышение точности и производительности обработки. 4Q

Эта цель достигается тем, что при обработке цилиндрической детали с многогранным поперечным сечением способом, согласно которому детали сообщают планетарное движение, а 45 инструментам — возвратно-поступательное перемещение вдоль образующей детали, инструменты размещают равномерно по окружности вокруг центра планетарного движения в количестве, соответствующем числу граней детали, а угловые скорости вращения детали вокруг собственной оси и вокруг центра планетарного движения устанавливают одинаковыми по величине и направ лению. на фнг, 1 приведена схема обработки цилиндрической детали с многограиным поперечным сечением, на фиг. 2 траектория относительного движения инструментов при угле установки пла- 6() нетарного движения относительно кно струментов Уо= 60 и разных значениях эксцентриситетов планетарного движения,- на фиг. 3 †.траектория относительногo движения инструментов 65 при угле установки Мо > 60, н фиг. 4траектория относительного движения инструментов при угле установки Мо(60 . о

Предложенный способ осуществляется в .такой последовательности. Инст" рументы устанавливают при обработке й-гранных некруглых сечений (в примере и = 3, см. Фкг. 1) вокруг детали,в количестве трех штук И.„, H2 и И равномерно (через каждые 120о) к на одинаковом расстоянии O A„- =В от центра 0 планетарного двйженкя заготовки В. Всем инструментам сообщается возвратно-поступательное перемещение вдоль образующей детали, а также в случае применения абразивных брусков-радиальные колебания

VI, по нормали к обрабатываемой поверхности, (На фиг. 1 бруски условно обозначены стрелками, что позволяет более просто проследить за траекторией движения любого инструмента и детали. При этом для удобства к простоты изображения траекторий относительно движения брусков, влияющих на форму поперечного сечения обрабатываемой детали, на всех фигурах они показаны без учета радиальных. колебаний Vk)

Обрабатываемая деталь вращается вокруг своей оск 0 со скоростью м2 . С такой же угловой скоростью

<к в том же направлении осуществляется и планетарное движение детали—

ы, т.е. центр О> вращается вокруг центра 0 на расстоянии эксцентриситета е = 0,,02

В расчетной схеме на фиг. 1 показаны три различных положения обраба тываемой детали В через каждые 30о ,поворота: 1, lt и Itt, При этом положение TI детали, с которого начинается обработка, выставлено с учетом угла установки планетарного движения относительно инструмента на угол Чс(в примере 9 = 60 ). Это положение характеризуется тем Фактом, что первый инструмент И только .вступает в процесс резайия, а третий - вышел из обработки. Йнструменты работают по очереди, обрабатывая каждый свою грань детали. В результате каждому положению детали I It, !

II соответствует csoe местонахождение центра О s 0 0"0 . Аналогично каждому положейию 7, If, i1I соответствует и местонахождение точки

А1 A1 А,, А, Таким образом, на ис фкг. 1 показайа траектория относительного движения детали и инструмента И за период вращения в на угол 2, изменяющийся от О до 60 к за период планетарного движения ю на угол Ч1, изменяющегося также от ОдобО

В начальном положении (Ч1«Ч2

0 ), когда инструмент И„ только о вступает в работу, точка его контак1009726

40 та -с заготовкой А находится на расстоянии ро от О, где pä - Радиус ,заготовки, Для удобства изложения существа способа поперечное сечение заготов.. ки представлено в виде окружности.

Однако представленная схема справедлива и для случая, когда на финишной операции заготовка имела бы уже после предварительной обработки сфор» мировавшееся поперечное. сечение. 30

При повороте заготовки на угол = о

30 и V - =30.. центр 0 перемесFI О 2

2 тится в. положение 02, точка А„- в At"

gt а инструмент "войдет" в деталь, которая будет уже иметь радиус 0" A 2 15 (положение l ) . (На фиг. 1 точки А 2 2

И Н(° Ф ф

A2., A2 совмещены и соответствуют различным положениям детали). В итоге траектория относительного движения инструмента в "теле" заготовки 20 опишет кривую С.

В положении l!l, когда осуществлен поворот на углы Ч" = 9 " = 60О центр 02 будет в точке 02, А„ будет IIf 2 находиться в А ", а точка A - в пою ложейии А2. Радиус обработайной заготовки после очередного "врезания" инструмента И сократится до значений 02А, а траектория инструмента (и !и ,будет ойисана кривой О.

В такой последовательности можно

:,определить, что через Ч„= Ч = 120О инструмент И, выйдет из "тела" заго ,товки и в работу вступит инструмент

:И2, который будет осуществлять движение по аналогичной траектории при

;изменении углов Ч„ и Ч2 от 120 до 240

Третий инструмент И> будет работать в пределах изменения углов Ч и Р от

240 до 360

На фиг. 2 показаны траектории инструментов относительно заготовки при Чо= 60 . Каждому инструменту

И, И, ИЗ соответствует своя траектория 1, 2 и 3. При этом сплошной линией показаны траектории движения 45 при эксцентриситете, равном е, а пунктирной - при его равенстве е (1, 2 и 3), причем е > е. B этом случае необходима поднастройка установочного Размера R, который с уве- 50 .личением Е тоже будет незначительно увеличиваться. Как видно из рисунУа, с увеличением ф размеры обрабатываемой детали в поперечном сечении уменьшаются, что можно использовать для изменения припусков под обработку .(глубину резания}, В целом при

Ч = 60 обработка поперечного сею чения детали осуществляется за 360О, и инструменты работают по,очереди, пуичем, как только первый из них заканчивает работу, второй - сразу начинает н т.д.

При ЧеЪ 60 (фиг. 3) инструменты хотя и работают по очереди, однако между ними (во времени) есть хо- 65 лостые вращения детали, т. е. первый инструмент окончил резание, а.второй erne не вступил в работу. - заготовка еще некоторое время совершает хо лостое вращение, когда ни один инструмент не обрабатывает поверхностей. Путь каждого инструмента.И

И2 И обозначен соответственно

1, 2 и 3. Здесь сплошной линией ука» зана траектория инструментов при

90 . Как видно из Рисунка, при. о

> 60 путь каждого инструмента резко сокращается, обработка осуществляется при повороте заготовки меньше чем на 360 (в данном примере - да 30(, ), т.е. можно сократить время обработки, а сам контур поперечного сечения имеет .более резкие очертания: вершины имеют более острые углы, грани - менее скруглены Прн дальнейшем увеличении Чо путь ннстру ментов уменьшается и наступает момент, когда поперечный контур детали своими вершинами касается границ заготовки - окружности (путь брусков

И, И, И - штриховые линии 3,, 2, 3, соответственно). Значение угла установки ЧО=ЧО „ „ определяет sepxний предел его йзменения, сверх которого поперечный контур некруглой детали уже может переходить в окруж- . ность. Теоретическими расчетами установлено, что при эксцентриситете, изменяющемся в пределах О а е a p оптимальное значение Ч 4< 105 ожса с т.е. угол установки можно изменять в пределах от 0 до 105 . Здесь следует отметить, что при изменении у как и при изменении Е необходимо корректировать установочный размер

К, по которому производится настройка инструмента на обработку детали.

Его определяют по заданным значениям ро, е И < А20„0 = 120 -Ъ.

Прн углах Ч„< 60 (фиг. 4) путь движения каждого инструмента (1сплошная, 2 — штриховая и 3 - штрихпунктирная линии), наоборот, значительно увеличивается. В црнмере Мо= 0 .

Снимаемый припуск возрастает посте- пенно, и контур поперечного сечений детали имеет более скругленные грани и вершины, чем в предыдущих случаях. Обработка контура осуществляется за 360 . Это объясняется тем, что здесь траектории инструментов перекрывают друг дру а, т.е. смежные инструменты на переходных участ ках работают одновременно (попарно).

В результате осуществления предложенного способа обработки деталей экономический эффект достигается за счет: а) применения нескольких инструментов, что повышает их стойкость н, следовательно, точность обработки, б) уравнивания скоростей вращаТельного и планетарного движения

1009726

Г !

Составитель Н. Ермакова

Редактор Б. Федотов Техред Е.Харитончик Корректор И. Мулла

Заказ 2588/9 Тираж 793

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

ФилиаЛ ППП "Патент", г. ужгород, ул. Проектная, 4 детали, осуществляемых в одном направлении, что снижает инерционные нагрузки и повьв ает точность и качество обработанных, поверхностей детали", кроме того, это дает возможность повысить скорость вращения детали, что увеличиввает проиэводительность процесса и сокращает время изготовления в) изменения угла установки планетарного движения относительного инструмента, что позволяет изменять очертания поперечного сечения детали.