Способ врезания фрезы

Способ врезания фрезы

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Использование: обработка металлов резанием , фрезерование плоскостных деталей на станках с числовым программным управлением. Сущность изобретения: врезание фрезы при обработке участка, ограниченного сторонами контурной поверхности, производят несколькими проходами по траекториям , которые располагают под углом к обрабатываемой плоскости и сопрягают последовательно уменьшающимися дугами окружности, Расстояние между проекциями траекторий проходов на обрабатываемую .плоскость определяют по зависимости, включающей погрешности позиционирования рабочих органов, осевого биения фрезы и сумму прочих погрешностей. 4 ил. ел

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (si)5 В 23 С 3/00

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ

1 (21) 4949609/08 (22) 26.06.91 (46) 23.02.93. Бюл. М 7 (71) Научно-исследовательский институт микротехники (72) А.Б.Брюхнов и О.Ф.Жукова (73) Научно-исследовательский институт микротехники (56) Авторское свидетельство СССР

М 1139576, кл. В 23 С 3/00, 1983.

Авторское свидетельство СССР

М 1437162, кл. В 23 С 3/00, 1987..Изобретение относится к обработке металлов резанием и может быть использовано при фрезеровании плоскостных деталей на станках с числовым программным управлением, Известен способ обработки плоскости, ограниченной сопряженной с ней замкнутой контурной поверхност ью, включающий врезание концевой фреэы в удаляемый слой металла со стороны обрабатываемой плоскости путем перемещения ее по винтовой линии эквидистантно ограничивающей контурной поверхности и последующее перемещение фрезы от середины к периферии обрабатываемой плоскостй по траекториям, эквидистантным ограничивающей контурной поверхности.

Наиболее близким пд технической сущности к заявляемому изобретению является способ вреэания фреэы, при котором обработку участка, ограниченного сторонами Ы,, 1797524 АЗ (54) СПОСОБ ВРЕЗАНИ>1 ФРЕЗЫ (57) Использование: обработка металлов резанием, фрезерование плоскостных деталей на станках с числовым программным управлением. Сущность изобретения; вреэание фрезы при обработке участка, ограниченного сторонами контурной поверхности, производят несколькими проходами по траекториям, которые располагают Под углом к обрабатываемой плоскости и сопрягают последовательно уменьша1ощимися дугами окружности, Расстояние между проекциями траекторий проходов HB обрабатываемую . плоскость определяют по зависимости, включающей погрешности позиционирования рабочих органов, осевого биения фрезы и сумму прочих погрешностей; 4 ил. контурной поверхности, ведут несколькими последовательными проходами, на которых фрезе сообщают подачу вдоль оси вращения и возвратно-поступательное перемещение в плоскости ее торца, при этом определяют величину отжима фрезы на торце, а длину перемещения в плоскости торца фреэы на каждом последующем проходе по мере углубления в удаляемый слой назначают из условия аг а1 — а (l — 1) (2)

Недостатки известных способов заключаются в следующем.

1. Нестабильность динамического режима, сформированного усилиями резания на рабочей подаче врезания, системы

СПИД (станок — приспособление — инструмент — деталь), возникающую при челночном характере движения или flp11 движении по траектории, эквидистантной сторонам ограничивающего замкнутого контура, с угловыми ее переходами за счет резкой смены

1797524 величины и направления сил резания и необходимости введения цепи дополнительных промежуточных состояний приводов рабочих органов станка: торможение ра-. бочей подачи, останов и разгон до рабочей подачи на каждом элементе витка, эквидистантного одной из сторон контура, или при челночном движении, что обеспечивает нестабильные условия работы режущего инструмента и режим работы станка, что снижает стойкость режущего инструмента, 2. Нестабильность условий работы режущего лезвия по длине фрезы вызывает разли сную степень износа зуба по задней поверхности, что ухудшает точность характеристик при обработке ограничивающего контура и требует соответственно дополнительных переточек фрезы rio диаметру с потерей производительности. Врезание фрезы, обусловленное траекторией, таково, что часть режущего лезвия со стороны торца длиной, определяемой углом врезания, íàходится в нормальных условиях, заданных технологией с требуемым периодом стойкости, Остальная его часть, длина которой определяется глубиной ограничивающего контура, на втором витке или цикле челночного движения работает в условиях снятого, припуска частью фрезы, расположенной у торца. При толщине мгновенно срезаемого слоя, меньшей чем радиус округления режущего лезвия, а это имеет место, лезвие зуба фрезы лишено возможности внедриться в металл детали и скользит по некоторой дуге, не снимая стружки, создавая значительные деформации сжатия в контактном слое металла, приводящие к наклепу и интенсивному истиранию режущего лезвия, что также снижает стойкость режущего инструмента.

3.. Останов фрезы, при резкой смене направления движения, ее вращение без резания и имеющиеся биения за счет погрушностей в посадочных местах конусов инструментальной наладки вызывают удары режущего лезвия о поверхность заготовки, что создает условия его выкрашивания и потерю режущих свойств, снижая тем самым стойкость режущего инструмента.

Целью предложенного способа является повышение стойкости режущего инструмента.

Поставленная цель достигается тем, что в известном способе врезания фрезы при обработке участка, ограниченного сторонами контурной поверхности, несколькими последовательными проходами, фрезу перемещают по размещенным под углом к обрабатываемой поверхности и соединенным дугами окружностей с уменьшающимся ра5

55 диусом, размещенными в плоскостях, параллельных обрабатываемой поверхности, прямым проходам, а расстояние Лмежду проекциями, составляющих пространственной кривой, на обрабатываемую поверхность определяют из условия:

4= K(hc+ Aи+ Лп2, где К вЂ” коэффициент запаса на достоверность определения погрешности, Л C — погрешность позиционирования рабочих органов;

Л вЂ” погрешность осевого биения инструмента;

Ьп — сумма прочих погрешностей.

Врезание фрезой, перемещаемой по пространственной конической кривой, образованной прямыми проходами, размещенными под углом к обрабатываемой поверхности и соединенными дугами окружностей, размещенных в плоскостях, параллельных обрабатываемой плоскости, обеспечивает плавное перемещение фрезы и исключает удары режущего лезвия о поверхность заготовки, исключение дополнительных промежуточных состояний приводов рабочих органов станка: торможение рабочей подачи, останов и разгон до рабочей подачи на каждом элементе витка, обеспечивает стабильные условия работы режущего инструмента и станка, что повышает стойкость режущего инструмента. Наличие расстояния Лмежду составляющими проекции пространственной конической кривой на обрабатывающую плоскость, определяемого на условия Ь= К(Л с + Ли " Лп) обеспечивает учет погрешности при работе системы СПИД. исключает контакт режущего лезвия с поверхностью заготовки, сформированной предшествующим врезанием, в результате чего исключаются эффект возникновения наклепа, повышение температуры от трения, интенсивный износ по заданной поверхности режущего лезвия, что повышает стойкость режущего инструмента.

На фиг.1 показана траектория врезания в плоскости, параллельной обрабатываемой, и траектория перемещения центра фрезы с проходами, эквидистантными сторонам ограничивающей контурной поверхности, при ее обработке; на фиг.2 — траектория перемещения центра фрезы при врезании в плоскости, перпендикулярной обрабатываемой плоскости; на фиг,3 — траектория перемещения центра фрезы при врезании в плоскости, параллельной обрабатываемой плоскости; на фиг,4 — траектория врезания фрезы для контура ограничивающей поверхности типа многоугольника, 1797524

Способ осуществляют следующим образом, Из исходной точки (и.т.) фреза перемещается в точку 1, отстоящую от поверхности заготовки на безопасное расстояние подхода к детали на холостом ходу.

Затем осуществляется врезание, при котором центр фреэы движется: по прямой 1-1е (фиг.2) на глубину h в плоскости Z0X

h=Lzg а. где L — длина нулевого прохода 1к-2 (фиг.З) (нулевой проход — часть общей траектории движения центра фрезы при обработке плоскости, обрабатываемой после врезания и сопрягаемая с траекторией врезания); а, — угол врезания, зависящий от обрабатываемого материала; по дуге окружности 1а-lб радиусом ri c центром в точке 0, отстоящий от ограничивающего контура на величину, краткую шагу (t) между эквидистантными проходами, в плоскости XOY

ri = и+(1 — 1) 0,5 Ь

I-1 где и — количество прямых врезаний на глубину h (в данном случае и = 4), г — радиус дуги окружности сопряжения кривой врезания с нулевым проходом;

Формула изобретения

Способ врезания фреэы при обработке участка, ограниченного сторонами контурной поверхности, несколькими последовательными проходами, на которых фрезе сообщают перемещение по траектории, которую располагают под углом к обрабатываемой плоскости, отличающийся тем, что, с целью повышения стойкости режущего инструмента, переход на траекторию каждого последующего прохода осуществляют по дугам окружности, которые располагают в плоскостях, параллельных обрабатываемой плоскости, при этом радиус каждой последующей дуги окружности

ri — текущее значение радиуса (в данном случае г4 = r1 + (4 — 1) 0,5 Л= гi + 1,5 Л по прямой Iб — Ic на глубину h в плоско5 сти ZOX дуге окружности lc — 1д радиусом гэ с центром в точке Oz в плоскости ХОУ; гэ г1 + (3 — 1) 0,5 Ь- г + Ь по прямой Iд — le в плоскости ZOX подуге окружности le-lж радиусом г2

10 с центром в точке Oi в плоскости XOY г - r> + (2 — 1) 0.5 Л = г + 0,5 Л по прямой Iж-Iз в плоскости ZOX по дуге Iз-!к окружности сопряжения траектории врезания с нулевым проходом с

15 радиусом r (минимальный, отрабатываемый станком) в плоскости XOY.

Дальнейшая обработка поверхности ведется по эквидистантным проходам: 2-3, 34, 4-5, 5-6, 6-7, 7 — 8, 8-9, 9 — 10, 10 — 11, 11-12, 20 12-8. Затем инструмент отводится в исходную точку,.процесс обработки повторяется.

Использование заявляемого изобретения обеспечивает повышение стойкости режущего инструмента путем учета погреш25 ности при работе системы СПИД, осуществления плавного перемещения фрезы и исключения ударов режущего лезвия о поверхность заготовки, выбирают меньшим радиуса предыдущей, а траекторию вреэания располагают в пространстве из условия, чтобы расстояние

Ь между проекциями траекторий проходов на обрабатываемую плоскость удовлетворяло зависимости

Ь- K(hc+ h. + b }, где К вЂ” коэффициент запаса на достоверность определения погрешности;

Ь c — погрешность позиционирования оабочих органов;

A< — погрешность осевого биения фрезы;

Ь и — сумма прочих погрешностей.

379764О

Ф0г. 1

Фиг.2

1797524

Фиг.3

Составитель A. Брюхнов

Техред М.Моргентал Корректор Н. Бучок

Редактор Т. Куркова

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 660 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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