Способ обработки изделий и комбинированный инструмент для его осуществления

Способ обработки изделий и комбинированный инструмент для его осуществления

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к области обработки металлов резанием. Целью изобретения является расширение технологических возможностей при обработке деталей типа плоский кулачок. Обработка производится за два перехода , при первом из которых обрабатывают наружный контур изделия, а при втором - паз. Инструменту или детали в промежутках между периодическими осевыми перемещениями сообщают в плоскости, перпендикулярной оси инструмента , дополнительное перемещение - поворот на угол, величина которого определяется выражением UJ arc sina:2V(B/2)2+mZ-arctgB/2m, где U) - угол поворота инструмента или детали относительно оси симметрии паза; а - ширина паза детали; b - ширина режущей кромки инструмента; m - расстояние от проекции режущей кромки инструмента на плоскость, перпендикулярную оси инструмента, до оси инструмента. Обработка производится комбинированным инструментом, состоящим из цилиндрической части 1 с режущими зубьями и двух режущих элементов 2, 3, выполненных в виде двух усеченных четырехгранных пирамид, разделенных канавкой 4. Передняя поверхность 6 режущего элемента 3 перпендикулярна оси инструмента, а передняя поверхность 5 режущего элемента 2 выполнена под углом к оси инструмента . 2 с. и 2 з.п. ф-лы, 8 ил. ю сл 00 о 05 О5 СП сл

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЯИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (S11 4 В 23 0 1/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

М ASTOPCHOIVIV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4007276/25-08 (22) 04.11.85 (46) 30.04.87. Бюл. У 16 (72) Н.Н. Паневина, О.В. Федорова, В.В. Иевлев и И.К. Паневин (53) 621.912.04(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

11 1187927, кл. В 23 В 35/00, 1985.

Патент США У 4470733, кл. В 23 С 5/10, 1980. (54) СПОСОБ ОБРАБОТКИ ИЗДЕЛИЙ И КОМБИНИРОВАННЫЙ ИНСТРУ1ЖНТ ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к области обработки металлов резанием. Целью изобретения является расширение технологических возможностей при обработке деталей типа плоский кулачок.

Обработка производится за два перехода, при первом из которых обрабатывают наружный контур изделия, а при втором — паз. Инструменту или детали в промежутках между периодическими осевыми перемещениями сообщают в

„„SU„„1306655 А 1 плоскости, перпендикулярной оси инструмента, дополнительное перемещение поворот на угол, величина которого определяется выражением

w = агс cine:2ДВ/2)>+m — arctgg/2m, где ц — угол поворота инструмента или детали относительно оси симметрии паза; а — ширина паза детали; Ь вЂ” ширина режущей кромки инструмента; т— расстояние от проекции режущей кромки инструмента на плоскость, перпендикулярную оси инструмента, до оси инструмента. Обработка производится комбинированным инструментом, состоящим из цилиндрической части 1 с режущими зубьями и двух режущих элементов 2, 3, выполненных в виде двух усеченных четырехгранных пирамид, разделенных канавкой 4. Передняя поверхность 6 режущего элемента 3 перпендикулярна оси инструмента, а передняя поверхность 5 режущего элемента 2 выполнена под углом к оси инструмента. 2 с. и 2 э.п. ф-лы, 8 ил.

130G655

Изобретение относится к обработке металлов резанием и может быть использовано при обработке деталей типа плоский кулачок на фрезерно-расточных станках с числовым программным управлением, Цель изобретения — расширение технологиче ких возможностей при обработке изделий типа плоский кулачок.

Указанная цель достигается за счет 10 повышения точности взаимного расположения наружного криволинейного контура и паза изделия.

На фиг. 1 схематически изображен

t5 предлагаемый инструмент; на фиг. 2 . вид А на фиг. 1; на фиг. 3 — вид Б на фиг. 1; на фиг. 4 — схема обработки наружной поверхности кулачка при первом проходе; на фиг. 5 — схема предварительной обработки паза кулачка при равенстве размеров паза и режущей кромки инструмента; на фиг.6схема, поясняющая взаимное линейное смещение инструмента и детали при не- 25 равенстве размеров паза кулачка и режущей кромки инструмента; на фиг. 7 схема, поясняющая взаимный поворот инструмента и детали при неравенстве размеров паза кулачка и режущей кром- 0 ки инструмента; на фиг. 8 — схема, поясняющая расчет угла поворота инструмента и детали при неравенстве размеров паза кулачка и режущей кромки инструмента.

Комбинированный инструмент, предназначенный для комплексной обработки детали — плоский кулачок, состоит из цилиндрической части I, имеющей режущие зубья, и двух режущих элементов 2 и 3 на торцовой части, выполненных в виде двух четырехгранных усеченных пирамид, разделенных канавкой 4. Большие основания каждой пирамиды являются передними поверхностя45 ми 5 и 6 каждого режущего элемент а и имеют главные режущие кромки 7 и 8, вспомогательные режущие кромки 9, 10 и 11, 12 соответственно. Главные режущие кромки 7 и 8 имеют задний угол р, а вспомогательные кромки 9-12

5Î задний угол о(. Ширина главной режущей кромки 7 равна b, а кромка 8 равна с (в новом непереточенном инструменте Ь = с) ° В режущем элементе 2

55 передняя поверхность 5 расположена под углом у к плоскости, перпендикулярной оси инструмента, при этом пересечения боковых поверхностей пиоамиды режущего элемента 2 с наклонной под углом э передней поверхностью 5 образуют наклонные вспомогательные режущие кромки 9 и 10. Для образования угла., обесгечивающего минимальное трение вспомогательных режуших кромок 9 и 1О при обработке, угол выбирают при заданном угле с такой величины, что проекция линий КУ и ЕХ пересечения боковых граней пирамиды с. передней поверхностью 5 на плоскость, перпендикулярную оси инструмента, образуют с линиями КМ и ЕР, перпендикулярными главным режущим кромкам 7 и 8, угол = 2 о.

В детали 13 обрабатывают наружный криволинейный контур 14 и шпоночный паз 15 с использованием предлагаемого инструмент;. При первом переходе производят обработку наружной поверхности кулачка, при этом рабочим элементом вращающегося комбинированного инструмента является его цилиндрическая часть 1, имеющая режущие зубья (фиг. 4). После этого инструмент вращают вокруг оси 0-0 до углового положения, при котором плоскость В-В симметрии элементов 2 и 3 параллельна плоскости Г-Г симметрии паза 15 кулачка, и неподвижно фиксируют. Инструменту или детали 13 сообщают взаимное перемещение, по окончании которого режущая кромка 7 элемента 2 оказывается под пазом 15. Инструменту или детали 13 сообщают взаимное осевое перемещение S„ или S2 соответственно на рабочей подаче до выхода режущей кромки 7 на 0,5 мм за деталь, затем инструмент отводят вдоль плоскости Г-Г на расстояние, обеспечивающее отсутствие контакта режущих кромок с обработанными поверхностями паза 15. Инструменту или детали 13 сообщают взаимное осевое перемещение

S или Б„ соответственно на холостом ходу, по окончании которого режущая кромка 7 расположена на 0,5 мм выше верхней плоскости кулачка. Инструмент или деталь перемещают вдоль плоскости Г-Г для снятия очередной части припуска паза 15 при взаимном осевом перемещении. Цикл: повторяется до тех пор, пока не будет предварительно обработан паз 15 (фиг. 5). Окончательное формирование паза 15, т.е. снятие участков 16 припуска, оставшихся после прохождения режущего элемента 2, производится режущими кромками 8, 1306655

11 12 элемента 3, размер С главной режущей кромки 8 которого равен размеру а паза 15, аналогично вышеуказанной схеме, но за один проход, для чего инструмент поворачивают Ha 180 и вновь неподвижно фиксируют.

В связи с тем, что режущий элемент 2 работает интенсивнее режущего элемента 3, он более подвержен износу, а, следовательно, переточкам, 10 которые производят по передней наклонной поверхности 5. В результате переточек режущего элемента 2 размер

b главной режущей кромки 7 становится меньше ширины а паза 15, в связи с чем при предварительной обработке паза 15 переточенным режу1цим элементом 2 инструменту или детали в промежутках между периодическими осевыми перемещениями сообщают в плоскости, перпендикулярной оси 0-0 инструмента, дополнительное перемещение, перпендикулярное плоскости Г-Г симметрии паза 15, величина А„В и А Ве которого относительно плоскости Г-Г

25 определяется полуразностью размеров а и Ь обрабатываемого паза 15 и главной режущей кромки 7 соответственно (фиг. 6).

Инструменту или детали 13 в промежутках между периодическими осевыми перемещениями S и Бе сообщают в плоскости, перпендикулярной оси 0-0 инструмента, поворот вокруг оси 0-0 на угол ь>, при этом главная режущая кром-35 ка 7 режущего элемента 2 занимает положение Е,К1 (фиг.7), где точка E Ä принадлежит стенке паза 15 и режущей кромке 7. Перед вторым осевым перемещением инструмент поворачивают относительно плоскости Г Г на угол +uJ, при этом режущая кромка 7 занимает положение Е К и т.д. Для определения угла м воспользуемся схемой на фиг. 8. Предельное угловое положение, которое может занимать вершина главной

III режущей кромки 7 — точка К вЂ” ограничено и стенкой паза 15. Точка К вЂ” положение точки К" при повороте главной режущей кромки 7 вокруг точки 0 — проек50 ция оси 0-0 инструмента на горизонтальную плоскость. ,.= л -e

Из треугольника ОТК

ТК" Ь агс tg — — = arc tg — ——

ОТ 2.ш где ТК =Ь/2 — половина ширины главш ной режущей кромки 7;

ОТ = ш — расстояние проекции главной режущей кромки 7 на плоскость перпендикулярно оси инструмента до оси инструмента — точки О.

Из треугольника ОТ К" : Я

Т К"

arc sin--ОК"

ОК = ОКн

Ь 1

Т К " = а/2 — половина ширины обрабатываемого паза 15. а

Я = arc sin -- — — ——

2 (-) +m т

2 а

<> = arc sin — — — — —--arctg — ——

2. m

Предлагаемый режущий инструмент изготавливают следующим образом.

В концевой цилиндрической фрезе на расстоянии Н от торца сошлифовывают режущие зубья. Затем формируют конту, KEPH с поднутрением под углами о и р, в результате получают усеченную четырехгранную пирамиду, большее осно-, вание которой — прямоугольник КЕРИ.

Доводкой поверхности 6 получают требуемые размеры Ь и с главных режущих кромок 7 — отрезок КЕ, и 8 — отрезок

PM соответственно. Для образования угла ц, обеспечивающего минимальное трение вспомогательных режущих кромок 9 и 10 о стенки паза 15, переднюю поверхность 5 выполняют под углом т.

Канавка 4 предназначена для выхода шлифовального круга при образовании наклонной поверхности 5. !

Главные режущие кромки 7 и 8 выполнены параллельными и находятся на расстоянии L, величина которого, равная отрезку EP определяется из треугольника EMP:

I. = ЕР = 3 ЕМ -МР

ЕМ = D — 2.h, где D — - диаметр цилиндрической режущей части инструмента;

h — высота зуба цилиндрической режущей части инструмента:

МР = а — ширина обрабатываемого паза.

1306655

В общем случае, с учетом переточек, расстояние между режушИми кромками 7 и 8 в горизонтальной плоскости определяется выражением

C ()

Пример. В детали 13 подлежат обработке наружная криволинейная поверхность 14, выполненная по опреде- ленному закону, и фиксирующий паз 15 имеющий ширину а = 6 А и глубину 2 =

4,5 мм. Обработка производится на станке с ЧПУ, имеющем устройство для контроля угла поворота шпинделя, что дает возможность автоматически устанавливать ориентированный по углу инструмент.

Обработку производят предлагаемым комбинированным инструментом, имеющим следующие значения параметров:

D = 32 мм — диаметр цилиндрической режущей части инструмента;

Ь = 6 мм — высота зуба цилиндрической режущей части инструмента;

Ь = 4,8 мм — ширина главной режущей кромки элемента для предварительной обработки паза;

С = 6,02 мм — то же, для окончательной обработки паза;

m = 8,0 мм — расстояние главной режущей кромки элемента 3 до оси инструмента в горизонтальной плоскости;

А = 10 — задний угол главных ре- жущих кромок;

6 — то же, вспомогательных режущих кромок;

1р= 2 — угол в плане.

Для обеспечения угла = 2 переднюю поверхность 6 выполняют под углом у= 8 . Расстояние между режущиР

<19,08 мм. Ширина канавки составляет

3 мм.

При первом переходе производят по 45 программе обработку наружной поверхности 14 кулачка, при этом рабочим элементом вращающегося комбинированного инструмента является его цилиндрическая часть 1, имеющая режущие SO зубья. После первого перехода также по программе инструмент вращают вокруг оси 0-0 до углового положения, при котором плоскость В-В симметрии режущих элементов 2 и 3 параллельная плоскости Г-Г симметрии обрабатываемого паза 15, и неподвижно фиксируют.

Инструменту или детали 13 сообщают взаимное перемещение, по окончании которого режущий элемент 2 располагается над пазом l5, а плоско"ть  — В совпадает с плоскостью Г-Г. В связи с тем, что ширина Ь = 4,8 главной ре— жущей кромки 7 элемента 2, осуществляющего предварительную обработку паза 15, меньше размера а = 6 А па3 за, инструменту перед первым осевым перемещением сообщают дополнительное перемещение относительно плоскости

Г-Г симметрии паза, величина которого определяется полуразностью размеров а и Ь (в расчете использования номинальных значений параметров), при этом режущая кромка 7 займет положение E„K„.

А1В „-= = 0,6 MM.

6-48

Детали !3 сообщают осевое перемещение S на рабочей подаче, по окончании которого режущая кромка 7 оказывается на 0,5 мм за нижней плоскостью кулачка. Затем деталь отводят на расстояние, обеспечивающее отсутствие контакта режущих кромок с обработанными поверхностями паза и сообщают осевое перемещение S, по окончании которого режущая кромка 7 оказывается на 0,5 мм выше верхней плоскости кулачка. Инструменту сообщают перемещение вдоль Г-Г для снятия очередной части припуска паза 15 и дополнительное перемещение, перпендикулярное плоскости Г-Г, по окончании которого инструмент занимает положение Е К . Величину припуска, снимаемого при каждом взаимном осевом перемещении детали 13 и инструмента, выбирают равной 0,1 мм, следовательно, для обработки паза глубиной 4,5 мм цикл взаимного осевого перемещения необходимо повторить 4,5/0,1 = 45 раз.

С целью расширения технологических возможностей предварительная обработка паза произведена способом, при котором инструменту в промежутках между периодическими осевыми перемещениями на рабочей подаче сообщают в плоскости, перпендикулярной оси 0-0 инструмента, поворот вокруг оси 0-0 на угол

ы относительно плоскости Г-Г симметрии паза. Исходя из заданных параметров определяют величину Ы: ж = 4 20

7306655

Перед первым осевым перемещением . инструмент по программе поворачивают на угол = 4 20 по часовой стрелке, в результате чего главная режущая кромка 7 занимает положение Е К . 5

Инструменту сообщают осевое перемещение S на рабочей подаче, по окон— чании которого инструмент отводят от обработанной поверхности, перемещают вверх и перед вторым осевым пере- 10 мещением поворачивают на угол >=

4 20 против часовой стрелки, в результате этого режущая кромка 7 за(I нимает положение Е К . Цикл предварительной обработки йаза продолжает- 15 ся до полной выборки припуска.

Окончательное формирование паза 15, т.е. снятие участков l? и 18 припуска, оставшихся после предварительной обработки, осуществляется 20 режущими кромками 8, ll и 12 режущего элемента 3 за один проход,. для чего инструмент поворачивают на 180О и вновь фиксируют.

Предлагаемый способ обработки изделий и комбинированный инструмент для его осуществления позволяют повысить точность взаимного расположения наружного контура кулачка и фиксирующего паза при обработке за одну ЗО операцию и повысить эффективность использования режущего инструмента.

Формула изобретения

1. Способ обработки изделий одним инструментом за два перехода, при первом из которых вращают инструмент при неподвижной детали, а при втором инструмент фиксируют в определенном угловом положении и сообщают взаимное относительное осевое перемещение детали и инструмента, о т л и ч а— ю шийся тем, что, с целью расширения технологических возможностей,45 инструменту или детали сообщают периодические осевые перемещения, в промежутках между которыми в плоскости, перпендикулярной оси инструмента, сообщают дополнительное перемещение, перпендикулярное плоскости симметрии паза изделия, величину которого определяют полуразностью размеров обрабатываемого паза и режущей кромки инструмента. 55

2. Способ по п. 1, о т л и ч а— ю шийся тем, что, с целью повышения точности перемещения, инструменту или детали в промежутках между периодическими осевыми перемещениями сообщают в плоскости, перпендикулярной оси инструмента, поворот на угол, величину которого определяют выражением а

are sin — — — — —--Ь

are

2m где 1— расстояние между главными режущими кромками в плоскости, перпендикулярной оси инструмента; диаметр цилиндрической части инструмента; высота зуба цилиндрической части инструмента;

D где ы — угол поворота инструмента или детали относительно оси симметрии паза изделия; а — ширина паза изделия;

7 — ширина режущей кромки инструмента; расстояние от проекции главной режущей кромки инструмента на плоскость, перпендикулярную оси инструмента, до оси инструмента.

3. Комбинированный инструмент, на цилиндрической части которого выполнены режущие зубья, а на торце — две режущие кромки, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью расширения технологических возможностей, на торце инструмента выполнены два режущих элемента в виде четырехгранных усеченных пирамид, разделенных канавкой, причем большие основания пирамид являются передними поверхностями режущих элементов, а боковые грани пирамид — задними поверхностями, при этом каждая передняя поверхность ограничена главной режущей кромкой, двумя вспомогательными режущими кромками, канавкой и в одном из элементов выполнена под углом, а в другом — перпендикулярно оси инструмента.

4. Инструмент по и. 3, о т л и — : ч а ю шийся тем, что главные режущие кромки режущих элементов, расположенных на торце инструмента, выполнены параллельными и расположенными в плоскости, перпендикулярной оси инетрумента, при этом расстояние между ними определяется из выражения

1306655

Вид Б

С вЂ” ширина главной режущей кромки режущего элемента, передняя

Bud A поверхность которого перпендикулярна оси инструмента.

1306655

)306655

Составитель М. Лопацинский

Редактор Э. Слиган Техред Н.Глущенко Корректор А. Зимокосов

Заказ 1483/9 Тираж 976 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4