2146577 - Способ многопроходного нарезания профильных канавок (варианты)

Способ многопроходного нарезания профильных канавок (варианты)

Реферат

Изобретение относится к области обработки металлов резанием и может быть использовано для прецизионного нарезания отдельных профильных канавок или семейств канавок (преимущественно, однопрофильных), например, при формировании рельефа в функциональных слоях металлографических форм (клише), используемых в производстве различного вида ценных бумаг, также в других областях техники, где необходимо получение рисунка заданной глубины с субмикронным разрешением в функциональных слоях изделий. При нарезании канавок общая схема резания заключается в следующем. Используют резец (Р1) с двумя боковыми режущими кромками, профиль которого соответствует профилю канавки (К4). Перед каждым проходом (П), формирующим первую боковую поверхность К4, одну из кромок Р1 располагают в зоне образующей первой боковой поверхности К4. Перед каждым П, формирующим вторую боковую поверхность К4, другую режущую кромку Р1 располагают в зоне образующей второй боковой поверхности К4. Отличия первого варианта способа заключаются в следующем. Формирование К4 осуществляют путем последовательной обработки параллельных зон резания, ширина профиля которых в любом сечении соответствует ширине профиля К4 в этом же сечении. Высота зон соответствует глубине резания в любом из проходов Р1 в этой зоне. При этом в каждой зоне после первых двух П, формирующих участки боковых поверхностей К4 в этой зоне, осуществляют дополнительные П, посредством которых удаляют припуск в центре этой зоны. Отличия других вариантов способа заключаются в следующем. При обработке К4 каждую режущую кромку Р1 располагают в зоне образующих на расстоянии Z от соответствующей этой режущей кромке образующей боковой поверхности предельно допустимого максимального профиля К4 (или номинального профиля К4) при первом П, формирующем эту боковую поверхность К4. При последующих П, формирующих эту же боковую поверхность К4, кромку Р1 располагают на расстоянии Х (в сторону оси К4) от образующей участка боковой поверхности реального профиля К4, полученного в предыдущем П. При этом величины расстояний Z и Х должны удовлетворять определенным условиям. В результате обеспечивается возможность создания формируемых в функциональном слое механическим путем структур (например, печатающих и пробельных элементов) с заданными (по высоте или глубине соответственно) геометрическими параметрами, сохраняется возможность получения упомянутых структур с субмикронным разрешением и высокой точностью, а также расширения функциональных возможностей посредством уменьшения или полного исключения негативного влияния на режущий инструмент асимметричных реактивных нагрузок со стороны материала обрабатываемой заготовки, возникающих в процессе последовательного формирования участков профиля канавок. 3 с. и 15 з.п. ф-лы, 44 ил.

Поскольку все недостатки нижеприведенных известных из уровня техники способов многопроходного нарезания профильных канавок наиболее явным образом проявляются в прецизионных процессах формирования профилей канавок с субмикронной точностью (разрешением) их геометрических параметров, например, в процессах изготовления металлографских форм для высокой печати, целесообразно раскрыть основные особенности этих процессов, связанные с предъявляемыми к ним ограничениями в отношении точностных параметров формируемых посредством этих процессов профильных структур.

В частности, металлографские (модельные) формы для высокой печати, используемые для получения печатной продукции, требующей высокой степени защиты от подделки, имеют на рабочей поверхности канавки с сечением трапецеидального профиля. Форма канавок по длине может быть прямолинейной, круговой, синусоидальной и т.п. Кроме того, канавки могут пересекаться под углами до 15^o.

Требования к точности элементов канавок и их форме характеризуются следующими отклонениями от номинальных параметров: - отклонение от заданной формы - 3 мкм; - отклонение от заданной ширины - 4 мкм; - отклонение от заданной глубины - 5 мкм; - отклонение элементов профиля (боковых поверхностей, дна, ребер) от плоскостности и прямолинейности - 4 мкм.

Очень важным требованием, с точки зрения точности обработки, является необходимость обеспечить остроту и прямолинейность ребер, образованных боковыми поверхностями (сторонами) канавки и рабочей (верхней) плоскостью металлографской формы. А также требование в отношении исключения искажения формы профиля (сечения) канавки в местах пересечений канавок.

В производственной практике используются различные способы получения канавок посредством механической обработки (обработки резанием), профиль поперечного сечения которых образован плоскими поверхностями. При этом используют инструменты, рабочий профиль которых совпадает с профилем формируемой канавки или несколько отличается (в меньшую сторону по соответствующим геометрическим параметрам) по отношению к последнему.

Как правило, формирование профиля канавок при токарных и строгальных работах (например, при формировании резьб, канавок шкивов, пазов и канавок большой длины на плоских деталях) получают многопроходным методом, поскольку прочность инструмента недостаточна для работы в один проход. Аналогичное ограничение на схему процесса обработки накладывается и при формировании профильных канавок, образующих заданный рельеф на рабочей поверхности металлографских форм.

В зависимости от требований к обрабатываемым поверхностям могут быть использованы различные схемы выборки материала из зоны, ограниченной профилем канавки, которые приведены в настоящей заявке при описании известного уровня техники.

Однако, приведенные ниже способы и приемы формирования профильных канавок не позволяют решить задачу получения профильных канавок, образующих заданную структуру рельефа на рабочей поверхности металлографских форм (например, для высокой печати) из-за высоких требований к точностным показателям соответствующих элементов профиля этих канавок (поскольку повышение точности изготовления структур рельефа металлографских форм находится в прямой зависимости с повышением степени защиты отпечатанных с их помощью ценных бумаг) и относительно невысокой жесткости инструмента по отношению к величине воспринимаемых им боковых нагрузок.

Для того, чтобы обеспечить прямолинейность ребер, образованных пересечением боковых поверхностей (сторон) канавки и верхней рабочей плоскости металлографской формы, необходимо исключить или, по крайней мере, максимально уменьшить асимметрию боковых нагрузок на резец.

Для того, чтобы обеспечить необходимые требования по точности формирования ширины канавки и взаимному расположению канавок, необходимо иметь технические средства, позволяющие многократно перемещать резец поперек канавки без создания дополнительных боковых нагрузок на резец от окончательно сформированных в предыдущих проходах участков боковых поверхностей профиля канавки. Дискретность этих перемещений должна быть существенно меньше, чем минимальная дискретность перемещений, обеспечиваемая системой числового программного управления станка. Следовательно, упомянутые перемещения должны осуществляться автономным приводом (по отношению к системе числового программного управления станка), который (т.е. автономный привод) по окончании формирования профиля канавки возвращает резец в начальное положение, обеспечиваемое системой числового программного управления станка.

Известен способ получения рисунка (формирования микрорельефа) на поверхности функционального слоя при помощи рентгеновского излучения в пленках рентгенорезистов. Общепринятое название этого способа - рентгенолитография (У.Моро, Микролитография, т. 1, М., Мир, 1990 г., с. 12, с. 466).

Создание рисунка (формирования микрорельефа) литографическим способом в любом функциональном слое, например в функциональных слоях интегральных схем, согласно известной технологии осуществляют в следующей последовательности операций: - создают на подложке функциональный слой; - наносят резистивный слой поверх функционального слоя; - сушат нанесенный резистивный слой; - экспонируют резистивный слой через шаблон; - проявляют скрытое изображение, полученное в резистивном слое в результате экспонирования; - задубливают полученную резистивную маску; - обрабатывают функциональный слой через резистивную маску (травят, легируют и т.п.).

В случае рентгенолитографии для экспонирования используют рентгеновское излучение. В качестве рентгенорезистов на практике применяют органические полимеры на основе полиметилметакрилата, которые наносят на подложки и проявляют жидкостным способом.

Известны вакуумные рентгенорезисты, которые наносят и проявляют сухим способом, однако в промышленности из-за своей низкой чувствительности они не используются.

Метод рентгенолитографии наиболее производительный по сравнению со всеми другими литографическими методами, позволяющими получать в резистивных слоях субмикронное разрешение формируемых структур микрорельефа.

Однако данный известный способ рентгенолитографии, во-первых, требует для его промышленной реализации дорогостоящей техники, а во-вторых, в нем не может быть обеспечена необходимая механическая прочность структур (рельефных элементов), формируемых посредством травления непосредственно на функциональном слое на глубину более 0,5 мкм.

Это объясняется тем, что при травлении соответствующих участков функционального слоя на большую глубину происходит подтравливание боковых поверхностей формируемых структур функционального слоя и, как следствие, не только исключается возможность сохранения необходимого субмикронного разрешения сформированных структур, но и механическое ослабление этих структур в зоне их оснований.

Следовательно, данный известный способ рентгенолитографии не может быть использован, например, в технологии изготовления печатных (металлографских) форм для высокой печати (в которых высота сформированных в функциональном слое структур - печатающих элементов, достигает 50 мкм и более) по причине низкой механической прочности этих структур (печатающих элементов).

Известен способ многопроходного нарезания профильных канавок (в частности - резьбы), согласно которому используют резец с двумя боковыми режущими кромками, углы наклона которых меньше соответствующих углов наклона образующих боковых поверхностей профиля формируемой резьбы. Резцу сообщают радиальное осевое перемещение таким образом, чтобы семейство последовательных положений вершин резца имело огибающей образующую впадины резьбы. При этом обработку начинают у дна впадины резьбы, а при каждом последующем проходе резец удаляют от упомянутого дна (SU, 642081, кл. B 23 B 1/00, 1979 г.).

К недостаткам данного известного из уровня техники способа многопроходного нарезания резьбы можно отнести следующее.

Во-первых, вышеописанная известная схема резания может быть осуществлена лишь для чистовой обработки заранее сформированного (чернового) профиля резьбы с технологически заданными величиной и формой профиля припуска на чистовую обработку.

Это неприемлемо, например, для промышленного осуществления суперпрецизионной механической обработки субмикронных структур формируемого рельефа (например, при изготовлении металлографских форм для высокой печати), т.к. предварительная черновая обработка внесет дополнительную погрешность и, и тем самым, снизит точность изготовления формируемого профиля резьбы в целом.

Во-вторых, известная схема резания предусматривает в процессе каждого прохода односторонний контакт резца с материалом обрабатываемой заготовки, т. е. контакт со стороны только той режущей кромки, которая в данный момент осуществляет формирование профиля впадины резьбы. А это вызывает упругую деформацию (односторонний изгиб) резца в процессе резания вследствие асимметричности приложенных к нему реактивных сил со стороны материала обрабатываемой заготовки.

Следовательно, в процессе обработки под влиянием упомянутых выше асимметричных реактивных сил резец будет отклоняться от теоретически заданной траектории его перемещения в сторону оси симметрии формируемого профиля. Это также снижает точность изготовления формируемого профиля.

В-третьих, при реализации данного известного способа многопроходного резания вершина резца в некоторых проходах (вследствие неизбежной погрешности его позиционирования) может быть установлена со смещением относительно образующей номинального (т.е. технологически заданного) профиля канавки в зону положительного отклонения поля допуска.

На основании этого можно сделать вывод, что в этом случае произойдет увеличение ширины удаляемой в этом проходе стружки. Объясняется это тем, что режущая кромка инструмента захватит часть припуска, который технологически должен был бы сниматься в последующих проходах.

Этот случайный характер изменения ширины стружки на разных проходах вносит свой дополнительный негативный вклад в общую величину погрешности механической обработки формируемого профиля и, следовательно, снижает точность его изготовления в целом.

Здесь необходимо также отметить, что, учитывая случайный (вероятностный) характер вышеописанного явления, исключается возможность коррекции вызванной этим явлением погрешности, даже при осуществлении данного, известного из уровня техники, способа на станках с числовым программным управлением (т.е. путем соответствующей корректировки программы управления на базе информации, полученной в пробных или предыдущих проходах).

Известен способ многопроходного нарезания профильных канавок (в частности, резьбы) на станках с числовым программным управлением, согласно которому используют резец с двумя боковыми режущими кромками и одной вершиной, образованной пересечением упомянутых режущих кромок. Углы наклона боковых режущих кромок выполнены близкими (с учетом погрешности изготовления) или равными (если пренебречь погрешностью изготовления) соответствующим углам наклона образующих боковых поверхностей профиля формируемой резьбы.

Согласно данному известному из уровня техники способу обработки подачу резца осуществляют под углом к оси резьбы. При этом первый проход осуществляют при положении вершины резца на оси симметрии профиля резьбы. При последующих проходах последовательно (поочередно) осуществляют расположение одной из боковых режущих кромок со смещением (на величину подачи) в сторону формируемой этой режущей кромкой первой боковой поверхности профиля резьбы, а другой режущей кромки - со смещением (на ту же величину подачи) в сторону формируемой этой режущей кромкой второй боковой поверхности профиля резьбы. При этом обеспечивают обязательное наличие зазора между неработающей (частично) в данном проходе режущей кромкой инструмента и соответствующей ей боковой поверхностью профиля, сформированного в предыдущем проходе (SU, 549267, кл. B 23 B 1/00, 1977 г.).

К недостаткам этого известного из уровня техники способа многопроходного нарезания профильных канавок (резьбы) на станках с числовым программным управлением можно отнести следующее.

Во-первых, данная известная схема резания (в отличие от ранее рассмотренной) предусматривает в процессе каждого прохода двусторонний контакт резца с материалом обрабатываемой заготовки, т.е. контакт со стороны обоих режущих кромок. Однако это лишь частично (за исключением первого прохода) обеспечивает компенсацию упругой деформации (одностороннего изгиба) резца в процессе резания, опять же вследствие асимметричности приложенных к нему реактивных сил со стороны материала обрабатываемой заготовки и значительного различия величин этих реактивных сил.

Следовательно, в процессе обработки под влиянием упомянутых выше асимметричных реактивных сил резец будет отклоняться от теоретически заданной траектории его перемещения в сторону оси симметрии формируемого профиля. А это, как указывалось ранее, в значительной степени влияет на снижение точности изготовления формируемого профиля.

Во-вторых, при реализации данного известного способа многопроходного нарезания резьбы ширина стружки со стороны режущей кромки резца, формирующей при данном проходе профиль соответствующей боковой поверхности резьбы, прогрессивно возрастает (по отношению к ширине стружки в первом проходе). При этом ширина стружки со стороны противоположной режущей кромки практически не изменяется.

То есть, при каждом последующем проходе, начиная со второго, асимметрия реактивных сил, действующих на резец со стороны материала заготовки, прогрессивно нарастает и имеет максимальное значение в двух последних проходах, которые непосредственно формируют чистовой профиль боковых поверхностей резьбы.

Этот закономерный прогрессивный характер изменения (увеличения) ширины стружки со стороны соответствующей режущей кромки инструмента на всех проходах (по отношению к первому проходу) вносит свой дополнительный негативный вклад в общую величину погрешности механической обработки формируемого профиля и, следовательно, снижает точность его изготовления в целом.

Здесь необходимо также отметить, что, учитывая закономерный (т.е. теоретически прогнозируемый для каждого конкретного случая) характер вышеописанного явления, не исключается возможность коррекции вызванной этим явлением погрешности при осуществлении данного известного из уровня техники способа на станках с числовым программным управлением (т.е. путем соответствующей корректировки программы управления, например, на базе информации, полученной в пробных или предыдущих проходах). Однако это усложняет процесс обработки в целом. Кроме того, следует отметить, что система СПИД (станок - приспособление - инструмент - деталь) современных станков с числовым программным управлением сама по себе обладает такой величиной погрешности позиционирования, которая соизмерима с полем допуска на изготовление субмикронных структур формируемого механическим путем (например, на поверхности функционального слоя металлографских форм для высокой печати) рельефа. А это сужает функциональные возможности рассматриваемого известного технического решения.

Согласно данному известному из уровня техники способу обработки первый черновой проход осуществляют при положении вершины резца на образующей одной из сторон профиля резьбы. Подачу резца на последующих черновых проходах (осуществляемых с одинаковой, по отношению к первому проходу, глубиной резания) осуществляют вдоль оси резьбы до получения вспомогательной многозаходной резьбы с шагом, равным шагу формируемой чистовой однозаходной резьбы. Причем шаг формируемой чистовой однозаходной резьбы равен произведению числа заходов формируемой (при черновых проходах) многозаходной резьбы и величины осевого шага захода последней (SU, 782962, кл. B 23 B 1/00, 1980 г.).

Здесь необходимо отметить, что данная известная схема резания (в отличие от ранее рассмотренных) теоретически предусматривает в процессе каждого прохода (по меньшей мере, при обработке части формируемого профиля однозаходной резьбы) двусторонний симметричный контакт резца с материалом обрабатываемой заготовки, т.е. симметричную схему нагружения обеих режущих кромок. Это обеспечивает компенсацию упругой деформации (одностороннего изгиба) резца в процессе резания, вследствие симметричности приложенных к нему реактивных сил со стороны материала обрабатываемой заготовки и равенства величин этих реактивных сил.

Следовательно, в процессе обработки под влиянием упомянутых выше симметричных реактивных сил резец не будет отклоняться от теоретически заданной траектории его перемещения в ту или другую сторону.

Однако это (положительно влияющее на точность обработки) качество при рассматриваемом способе обработки неизбежно влечет за собой такое негативно влияющее на стойкость резца явление, как прогрессирующее увеличение площади поперечного сечения удаляемого (на разных уровнях формируемого профиля резьбы) материала (т.е. площади сечения стружки). А это в значительной степени влияет на снижение точности изготовления формируемого профиля резьбы и предъявляет дополнительные требования к прочностным характеристикам режущего инструмента и жесткости системы СПИД станка, что ограничивает функциональные возможности промышленного применения рассматриваемого известного способа многопроходной обработки.

Кроме того, при практической реализации данного известного способа многопроходной обработки вершина резца в некоторых проходах (вследствие неизбежной погрешности его позиционирования) может быть установлена со смещением относительно образующей номинального (т.е., технологически заданного) профиля канавки в зону положительного или отрицательного отклонения поля допуска.

На основании этого можно сделать вывод, что в проходах второго уровня и всех последующих проходах будет происходить увеличение ширины удаляемой стружки.

Объясняется это тем, что режущая кромка инструмента захватит часть материала уже обработанной посредством проходов предыдущего уровня поверхности, в том числе и на участке ранее сформированной боковой поверхности однозаходной резьбы. Этот случайный характер изменения ширины стружки на соответствующих проходах вносит свой дополнительный негативный вклад в общую величину погрешности механической обработки формируемого профиля однозаходной резьбы и, следовательно, снижает точность его изготовления в целом.

Здесь (как и в случае реализации способа обработки по SU, N 642081) необходимо отметить, что, учитывая случайный (вероятностный) характер вышеописанного явления, исключается возможность коррекции вызванной этим явлением погрешности, даже при осуществлении данного известного из уровня техники способа на станках с числовым программным управлением (т.е. путем соответствующей корректировки программы управления на базе информации, полученной, например, в пробных или предыдущих проходах). А это ограничивает функциональные возможности промышленного применения рассматриваемого известного способа многопроходной обработки.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату по отношению к заявленному изобретению является способ многопроходного нарезания профильных канавок (в частности, резьбы), согласно которому используют резец с двумя боковыми режущими кромками, углы наклона которых меньше соответствующих углов наклона образующих боковых поверхностей профиля формируемой резьбы. Перед каждым проходом, формирующим первую боковую поверхность профиля резьбы (канавки), одну из боковых режущих кромок резца располагают в зоне соответствующей ей образующей первой боковой поверхности профиля резьбы (канавки), перед каждым проходом, формирующим вторую боковую поверхность профиля резьбы (канавки), другую боковую режущую кромку резца располагают в зоне соответствующей ей образующей второй боковой поверхности профиля резьбы (канавки). При этом упомянутое расположение боковых режущих кромок резца обеспечивают путем кинематической связи резца с исполнительным органом средства поперечной подачи (SU, 612753, кл. B 23 B 1/00, 1978 г.).

Здесь необходимо отметить, что данная известная схема резания предусматривает в процессе каждого прохода (по меньшей мере, при обработке части формируемого профиля резьбы) двусторонний, но не симметричный, контакт резца с материалом обрабатываемой заготовки, т.е. асимметричную схему нагружения обеих режущих кромок. Это обеспечивает упругую деформацию (односторонний изгиб) резца в процессе резания, вследствие асимметричности приложенных к нему реактивных сил со стороны материала обрабатываемой заготовки и различия величин этих реактивных сил.

Следовательно, в процессе обработки под влиянием упомянутых выше асимметричных реактивных сил резец будет отклоняться от теоретически заданной траектории его перемещения в ту или другую сторону, в зависимости от геометрии режущего инструмента. А это негативно влияет на точность обработки, обеспечиваемую в процессе промышленной реализации данного известного способа.

Кроме того, при практической реализации данного известного способа многопроходной обработки вершина резца в некоторых проходах (вследствие неизбежной погрешности его позиционирования) может быть установлена со смещением относительно образующей номинального (т.е. технологически заданного) профиля канавки в зону положительного отклонения поля допуска.

На основании этого можно сделать вывод, что во всех проходах, начиная со второго, не исключается возможность увеличения ширины удаляемой стружки со стороны режущей кромки, которая при данном проходе непосредственно формирует участок чистового профиля боковой поверхности резьбы.

Объясняется это тем, что режущая кромка инструмента захватит часть материала уже обработанных в предыдущих проходах участков боковой поверхности профиля резьбы.

Этот случайный характер изменения ширины стружки на соответствующих проходах вносит свой дополнительный негативный вклад в общую величину погрешности механической обработки формируемого профиля резьбы и, следовательно, снижает точность его изготовления в целом.

Таким образом, все вышеописанные недостатки известных заявителю из уровня техники способов многопроходного нарезания профильных канавок оказывают определенное негативное влияние на точность изготовления формируемого этими способами чистового профиля (в частности, профиля резьбы), что сужает функциональные возможности известных способов. А именно, практически исключает возможность их промышленного применения при изготовлении на поверхности заготовки структур рельефа с субмикронным разрешением (субмикронной точностью) этих структур, например, при изготовлении металлографских форм (клише) для высокой печати, используемых для изготовления денежных знаков и иных ценных бумаг.

В основу заявленного изобретения была положена задача создания таких вариантов способа многопроходного нарезания (преимущественно, прецизионного) профильных канавок (преимущественно, при изготовлении печатных формы для высокой печати), в котором, наряду с обеспечением возможности создания формируемых в функциональном слое механическим путем структур (например, печатающих и пробельных элементов) с заданными (по высоте или глубине, соответственно) геометрическими параметрами, сохранялась бы возможность получения упомянутых структур с субмикронным разрешением и высокой точностью, а также расширение функциональных возможностей посредством уменьшения или полного исключения негативного влияния на режущий инструмент асимметричных реактивных нагрузок со стороны материала обрабатываемой заготовки, возникающих в процессе последовательного формирования участков профиля канавок.

Поставленная задача согласно первому варианту способа решается посредством того, что в данном варианте способа многопроходного нарезания профильных канавок, согласно которому используют резец с двумя боковыми режущими кромками, перед каждым проходом, формирующим первую боковую поверхность профиля канавки, одну из боковых режущих кромок резца располагают в зоне соответствующей ей образующей первой боковой поверхности профиля канавки, перед каждым проходом, формирующим вторую боковую поверхность профиля канавки, другую боковую режущую кромку резца располагают в зоне соответствующей ей образующей второй боковой поверхности профиля канавки, согласно изобретению для осуществления обработки используют резец с углами наклона боковых режущих кромок, близкими или равными соответствующим углам наклона образующих боковых поверхностей профиля формируемой канавки, формирование по меньшей мере части полного профиля канавки осуществляют посредством последовательной обработки по меньшей мере двух параллельных одна другой зон резания, ширина F профиля которых в любом сечении соответствует ширине B_k профиля формируемой канавки в этом же сечении, высота H_t каждой зоны резания соответствует глубине t резания в любом из проходов резца, формирующих участок профиля канавки в этой зоне резания, при этом в по меньшей мере первой зоне резания после первых двух проходов резца, непосредственно формирующих соответствующие участки боковых поверхностей профиля канавки в этой зоне, осуществляют по меньшей мере один дополнительный проход резца, посредством которого удаляют припуск, образованный в центральной части этой зоны резания в результате осуществления упомянутых первых двух проходов резца.

Проходы резца в каждой зоне резания осуществляют с одинаковой глубиной t резания.

Для осуществления обработки используют резец, преимущественно, с формой профиля, соответствующей форме профиля формируемой канавки.

Для осуществления обработки используют резец шириной L_h профиля, на удалении h от его вершины, не превышающей предельно допустимую минимальную ширину B_kmin профиля канавки на глубине H_x, которая равна: H_x = H_max - h где H_max - максимальная глубина профиля формируемой канавки.

Для осуществления обработки канавок трапецеидального профиля используют резец с двумя вершинами, которые образованы пересечением боковых режущих кромок резца с его поперечной режущей кромкой, а формирование по меньшей мере части полного профиля канавки посредством последовательной обработки по меньшей мере двух параллельных одна другой зон резания осуществляют до момента формирования профиля канавки на глубину H_x, на уровне которой предельно допустимая максимальная ширина B_kmax профиля формируемой канавки не менее удвоенной ширины L_min профиля резца при его вершинах.

Для осуществления обработки использовать резец с шириной L_min профиля при его вершинах, удовлетворяющей следующему соотношению: L_min B_kmin/2,5 где B_kmin - предельно допустимая минимальная ширина профиля формируемой канавки в предельном верхнем сечении этого профиля, расположенном на выходе канавки.

Поставленная задача согласно второму варианту способа решается посредством того, что в данном варианте способа многопроходного нарезания профильных канавок, согласно которому используют резец с двумя боковыми режущими кромками, перед каждым проходом, формирующим первую боковую поверхность профиля канавки, одну из боковых режущих кромок резца располагают в зоне соответствующей ей образующей первой боковой поверхности номинального профиля канавки, перед каждым проходом, формирующим вторую боковую поверхность профиля канавки, другую боковую режущую кромку резца располагают в зоне соответствующей ей образующей второй боковой поверхности номинального профиля канавки, при этом упомянутое расположение боковых режущих кромок резца обеспечивают путем кинематической связи резца с исполнительным органом средства поперечной подачи, согласно изобретению для осуществления обработки используют резец с углами наклона боковых режущих кромок, близкими или равными соответствующим углам наклона образующих боковых поверхностей номинального профиля формируемой канавки, в процессе обработки по меньшей мере части профиля формируемой канавки каждую боковую режущую кромку резца располагают в зоне упомянутых образующих на расстоянии Z в сторону оси канавки относительно соответствующей этой режущей кромке образующей боковой поверхности предельно допустимого максимального профиля канавки, при первом проходе, формирующем эту боковую поверхность канавки, а при последующих проходах, формирующих эту же боковую поверхность канавки - на расстоянии X в сторону оси канавки относительно образующей участка боковой поверхности реального профиля канавки, полученного в предыдущем проходе, при этом величины расстояний Z и X удовлетворяют следующим условиям: где B_kmax - предельно допустимая (технологически) максимальная ширина профиля канавки на заданной глубине H_x канавки; B_kmin - предельно допустимая (технологически) минимальная ширина профиля канавки на той же заданной глубине H_x канавки; абсолютная величина погрешности T позиционирования исполнительного органа средства поперечной подачи; N - количество проходов резца, необходимых для формирования полного профиля одной из боковых поверхностей формируемой канавки на максимальную глубину H_max профиля этой канавки; а в качестве средства поперечной подачи используют средство перемещения с величиной дискретности D шага перемещения и абсолютной величиной погрешности T позиционирования исполнительного органа, каждая из которых, соответственно, одновременно удовлетворяет следующим условиям: Все проходы резца в процессе обработки профиля формируемой канавки на заданную глубину H_x осуществляют с одинаковой глубиной резания.

Для осуществления обработки используют резец с формой профиля, соответствующей форме профиля формируемой канавки.

Для осуществления обработки используют резец с шириной профиля L_h на удалении h от его вершины, не превышающей предельно допустимую минимальную ширину B_kmin профиля канавки на глубине H_x = H_max - h, где H_max - максимальная глубина профиля формируемой канавки.

Для формирования канавок, преимущественно трапецеидального профиля, используют резец с двумя вершинами, которые образованы пересечением боковых режущих кромок резца с его поперечной режущей кромкой, а формирование по меньшей мере части полного профиля канавки посредством расположения боковых режущих кромок резца на расстояниях Z и X относительно соответствующих образующих до момента формирования профиля канавки на глубину H_x, на уровне которой преде

Способ многопроходного нарезания профильных канавок (варианты)

Патент 2146577