Способ токарной обработки выпуклых (вогнутых) торцовых поверхностей

Способ токарной обработки выпуклых (вогнутых) торцовых поверхностей

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П И С А Н-И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ по 526448

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 27.11.74 (21) 2078096/08 с присоединением заявки № (51) М. Кл. - В 23В 1/00

В 23В 5/40 (53) УДК 621.941(oss.s) Опубликовано 30.08.76. Бюллетень № 32

Дата опубликования описания 01.10.76 по делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения

М.,А. Шиманович, А. А. Марков, Г. В. Маринин и Д. Х . Левит (71) Заявитель (54) СПОСОБ ТОКАРНОЙ ОБРАБОТКИ ВЫПУКЛЫХ (ВОГНУТЫХ) ТОРЦОВЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ

Тасударственный комитет (23) Приоритет

Совета Министров СССР

Изобретение относится к механической обработке материалов резанием, а именно к токарной обработке торцовых поверхностей, преимущественно криволинейных, и предназначено для изготовления деталей со сферическими, асферическими и плоскими торцами.

Известен способ токарной обработки выпуклых (вогнутых) торцовых поверхностей, при котором рабочему шпинделю с закрепленной на нем обрабатываемой деталью сообщают вращение резания, а инструментальному шпинделю, несущему режущий инструмент, — круговую подачу.

Однако при использовании известного способа нельзя обрабатывать сферы с большими радиусами кривизны, приближающимися к бесконечности, а также асферические поверхности. Введение же для этой цели дополнительных устройств усложняет наладку и конструкцию и вносит дополнительные погрешности.

Цель изобретения — обеспечить возмо>кность обработки криволинейных поверхностей с радиусами кривизны в диапазоне от 0 до оо как сферических, так и асферических, а также повысить точность и производительность.

Это достигается тем, что по предлагаемому способу ось инструментального шпинделя устанавливают под углом ср к оси рабочего шпинделя, который задают в пределах 0 <

5 расстоянии Р„от оси инструментального шпинделя, определяемом по формуле:

R„= P,. sin

Для получения возможности обработки ас10 ферических поверхностей обрабатываемой детали или режущему инструменту целесообразно дополнительно сообщать поступательное перемещение вдоль оси рабочего шпинделя со скоростью, являющейся функцией

15 круговой подачи инструментального шпинделя.

При другом варианте обработки асферических поверхностей, ось инструментального шпинделя поворачивают в плоскости, образованной осями рабочего и инструментального шпинделей, вокруг оси, перпендикулярной к этой плоскости и лежащей в плоскости, касательной к обрабатываемой поверхности и перпендикулярной к оси рабочего шпинделя, причем угловая скорость поворота оси инструментального шпинделя является функцией его круговой подачи.

На фиг. 1 изображена схема обработки выпуклых сферических поверхностей любого

ЗО радиуса; на фш.. 2 — схема обработки во526448 б0 б5

3 гнутых сферических поверхностей любого радиуса; на фиг. 3 — схема обработки плоских торцовых поверхностей; на фиг. 4 — схема обработки асферической поверхности (нараболоида) при поступательном перемещении рабочего шпинделя; на фиг. 5 — схема обработки асферической поверхности (параболоида) при поступательном перемещении инструментального шпинделя вдоль оси рабочего шпинделя; на фиг. 6 — схема обработки асферической поверхности (параболоида) при угловом повороте оси инструментального шпинделя.

Для токарной обработки торцовых поверхностей с радиусом кривизны от 0 до со, согласно изобретению, необходимо, чтобы: а) оси рабочего шпинделя 1 и инструментального шпинделя 2 были расположены в одной плоскости; б) рабочему шпинделю 1, несущему обрабатываемую деталь 3, было сообщено вращение резания со скоростью V; в) инструментальному шпинделю 2, на плече 4 которого закреплен резец 5, была сообщена круговая подача S; г) одна точка траектории (окружности) вращения вершины резца 5 лежала на оси рабочего шпинделя 1 (в случае, когда угол ср между осями рабочего 1 и инструментального 2 шпинделей равен 90, где точки траектории лежат на оси рабочего шпинделя, то есть ось рабочего шпинделя пересекает окружность, по которой вращается вершина резца, по диаметру D и радиус кривизны R, D обрабатываемой поверхности 6 равен ).

Скорость Л вращения резания рабочего шпинделя 1 и величину круговой подачи S резца 5 определяют, исходя из расчетных режимов резания.

В зависимости от радиуса кривизны К; обрабатываемой поверхности 6 угол rp между осями рабочего 1 и инструментального 2 шпинделей устанавливают в пределах от 0 до 90, а расстояние Rn îò режущей кромки резца 5 до оси инструментального шпинделя

2 определяют по формуле:

R„=- R„sin э

Переменные величины угла ср и расстояния

R выбирают, исходя из параметров станка, на котором производится обработка. При этом наиболее целесообразно посредством угла ср осуществлять предварительную наладку станка, а посредством установки расстояние R,,— точную настройку на заданный радиус кривизны R„„.

Например, для обработки сферы с радиусом кривизны R< — — 100 мм можно угол установить равным 30, синус которого равен

0,5, Тогда из формулы R„=R, sin гр вытекает, что Я„=100 мм 0,5=50 мм, то есть растояние от режущей кромки резца до оси

50 г инструментального шпинделя следует установить равным 50 мм.

Предлагаемый способ позволяет производить обработку сферических вы|пуклых и вогнутых, плоских, асферических вогнутых и выпуклых торцовых поверхностей.

В случае обработки выпуклых сферических (ом. фиг. 1) и асферических (см. фиг. 6) поверхностей вершина угла лежит со стороны торца, противоположного обрабатываемому, а в случае обработки вогнутых поверхностей (см. фиг. 2, 4 и 5) — со стороны обрабатываемого торца.

Когда =0, имеет место обработка поверхности, перпендикулярной к оси рабочего шпинделя, то есть плоского торца.

Предлагаемый способ позволяет также обрабатывать асферические поверхности. В этом случае кроме двух движений — вращения рабочего шпинделя и круговой подачи резца— одному из шпинделей сообщают дополнительное перемещение со скоростью, которая является функцией круговой подачи инструментального шпинделя. Здесь могут быть рассмотрены несколько вариантов осуществления обработки асферических поверхностей.

В первом варианте (см. фиг. 4) рабочему шпинделю 1 дополнительно сообщается поступательное осевое перемещение со скоростью V=1(S). Оно может быть осуществлено посредством подвижного узла 7. например, шпиндельной бабки.

В другом варианте (см. фиг. 5) ползуну 8, в котором установлен инструментальный шпиндель 2, сообщают прямолинейное поступательное перемещение параллельно оси рабочего шпинделя 1 со скоростью V.

В третьем варианте дополнительное перемещение представляет собой вращение оси инструментального шпинделя 2 в плоскости

Р, образованной осями рабочего 1 и инструментального 2 шпинделей, вокруг оси Х, перпендикулярной к плоскости Р и лежащей в плоскости Q, касательной к обрабатываемой поверхности и перпендикулярной к оси Z рабочего шпинделя 1. При этом угловая скорость поворота в=1(5).

Использование предлагаемого способа токарной обработки торцовых поверхностей позволит повысить качество и производительность обработки, создать впервые в мировой практике универсальное оборудование, позволяющее обрабатывать криволинейные поверхности в максимальном диапазоне радиусов кривизны от 0 до оо, что приведет к резкому сокращению затрат на изготовлениедеталей сложной конфигурации.

Формула изобретения

1. Способ токарной обработки выпуклых (вогнутых) торцовых поверхностей, при котором рабочему шпинделю с закрепленной на нем обрабатываемой деталью сообщают вра526448

3 щение резания, а инструментальному шпппдел1о, несу!нему режущий инс р мент, —круговую пода!у, отличающийся тем, что, с целью обработки поверхностей с радиусами кривизны от 0 до оо, ось инструментального шпинделя устанавлива!от под углом 0 (rp(90 к оси рабочего шпинделя, а режущую кромку инструмента в зависимости от радиуса кривизны Rr,- обрабатываемой поверхности располагают на расстоянии Л„от инструментального шпинделя, которое определяют по формуле: R„=R„- siII c1.

2. Способ по п. ), о тл и ч а ю щи и ся тем, что обрабатываемой детали или режущему инструменту дополнительно сообщают поступателы1ое псрсмсщснп< н1ол1, осп рабочего шпинделя и скорос11 этого перемещения изменяют в завпсимосгп от характера обрабатываемой поверхности.

5 3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что ось инструментального шпинделя поворачивают в плоскости, образованной осями рабочего н инструментального шпинделей, вокруг оси, перпендикулярной к этой плоскости

10 и лежащей в плоскости, касателы!ой к обрабатываемой поверхности и перпендикулярной к осп рабочего шпН, причем угловая

cK0p0cTb поворота Осп инструмента;Iьного шпинделя 5IBл51стс51 функцпсп гн !) кр110B011

15 подачи.

526448

9 ггг 5. II„

Составитель Л. Оболенская

Техред В. Рыбакова

Корректор A. Галахова

Редактор М. Дмитриева

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 2127/2 Изд. № 1678 Тираж 1178 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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