Способ тонкого растачивания

Способ тонкого растачивания

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

<< GH. ио т р

Сацналнатнчеакнк

Реаауалнк

К АВТОРСКОМУ СВЙДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 04.06.75 (21) 2162101/08 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 15.05.77. Бюллетень № 18

Дата опубликования описания 23.06.77 (51) М. Кл.2 В 233 35/00

Гасударатвенный комитет

Совета Миннатрав СССР

fl0 делам нвабретеннй н открытий (53) УДК 621.952.5 (088.8) (72) Авторы изобретения

И. В. Белогородский, Б. М. Бромберг, A. С. Бурштейн и И. С. Люции

Специальное конструкторское бюро алмазно-расточных и радиально-сверлильных станков (71) Заявитель (54) СПОСОБ ТОНКОГО РАСТАЧ И ВАН ИЯ

Изобретение относится к металлообработке и станкостроению, оно может быть использовано при обработке подшипников скольжения на расточных, преимущественно алмазно-расточных станках.

Известны способы тонкого растачивания внутренней поверхности подшипника скольжения, образованной круглым отверстием и двумя продольными канавками дугообразного профиля, путем последовательной обработки элементов поверхности резцами, установленными на вращающихся расточных оправках, при подаче, параллельной оси отверстия.

По предлагаемому способу обе канавки растачивают резцами (резцом), установленными на одной расточной оправке, повернутой относительно направления подачи на угол, определяемый размерами указанных элементов обрабатываемой поверхности.

Указанные отличия позволяют повысить точность и производительность за счет обработки круглого отверстия и канавок с одной установки детали.

На фиг. 1 изображен эскиз обрабатываемой цилиндрической поверхности; на фиг. 2 — растачивание канавок двумя резцами; на фиг.

3 — расчетные зависимости для варианта способа растачивания канавок двумя резцами; на фиг. 4 — растачивание канавок одним резцом; на фиг. 5 — расчетная зависимость для варианта способа растачивания канавок одним резцом.

В обрабатываемой детали 1 растачивают внутреннюю поверхность, образованную круг5 лым отверстием диаметром 0 с осью Π— О и двумя серпообразными канавками, оси которых обозначены через 0 — 0 и Ое — Ое. Диаметр каждой канавки d, глубина — h, ширина — К.

10 Круглое отверстие растачивают получистовым резцом 2 и чистовым резцом 3, установленными на расточной оправке 4, ось вращения которой совпадает с осью Π— О отверстия.

При этом деталь 1 перемещают на рабочей

15 подаче, параллельной оси 0 — О, в сторону оправки 4.

По окончании растачивания круглого отверстия останавливают расточную оправку 4 и подводят деталь 1 к расточной оправке 5 с

20 резцами 6 и 7. Ось вращения 0 — Ов этой оправки лежит в плоскости, проходящей через оси Oi — 0 и Π— 02 и повернута относительно направления подачи на угол Р. Резцы 6 и

7 разнесены вдоль оси оправки 5 на расстоя25 ние 1, а их вершины контактируют с обрабатываемой поверхностью на расстоянии l> друг от друга вдоль направления подачи. Угол выбирают так, чтобы точка пересечения оси

0a — 0 с перпендикулярной к ней плоскостью, 30 проходящей через вершину резца 6, лежа ча

Зо или

dtg 3+l,tg3 — {О-+аЬ вЂ” d) =0. (2) Решив уравнение (2), получим:

1, 2

tg ) = — (— 1, У 1 +41(0+2/г — d() .

Опустив весьма малую величину 2 h и оставив только действительное значение корня уравнения, найдем окончательно:

У l> + 4d (D — d) — l<

I = arctg „, (3) где D — диаметр круглого отверстия;

d — диаметр канавки;

l» — измеренное вдоль направления подачи расстояние между точками контакта вершин резцов с обрабатываемой поверхностью.

По чертежу — = FM = CF+ СМ. В свою

45 очередь

СР=-; ВР =АВtg(= — tg ;

cos З 2

СЛ=

2cos

Следовательно, tg

2 2 cos 8 2cos I1

И (4) (l, + d tg $).

3 на оси 0» — Оь а подобная ей точка для резца

7 — на оси 02 — 02.

В результате сочетания вращения оправки

5 вокруг оси Оа Оз с рабочей подачей детали

1 в направлении, параллельном оси круглого 5 отверстия, растачивают резцом 6 канавку с осью О> — О» и резцом 7 — канавку с осью

02 — 02. По окончании растачивания останавливают оправку 5 и перемещают обработанную деталь 1 в исходное положение. 10

Для вывода расчетных зависимостей воспользуемся схемой на фиг. 3.

Из чертежа видно,что АВ+ВС+ СЕ = АЕ (1)

Поскольку точка Б лежит на оси О» — 0, то 15 1

АВ = —. Из треугольника BCF следует:

BC = BFtg р, В свою очередь, BF = ABtg P.

Поэтому ВС = — th). Из треугольника СЕМ 20 1

2 получаем СЕ = EMtg P, но при 0»0 = 00> катет ЕМ = —, в связи с чем СЕ = — tg P.

lg lg

2 2

D 25

Приняв во внимание, что АЕ = — +h, запишем выражение (1) в виде: — + — tg*>+ — tg >= — + (1)

2 2 2 2

Диаметр настройки резцов D> — — 2AF. Из треугольника ABF находим

АР =,, Hî AB = АŠ— ВЕ и

cos l

АЕ = — +й.

Нетрудно показать, что

BF = FG cos ) и FG = РЛ 11 =

Поэтому

D, = (D+2h — l cos(tg))

cos или

D+ 2/г

cos I где Й вЂ” глубина канавки.

Проверку расчетной ширины канавки выполняют совместным решением двух уравнений — окружности диаметром D с центром О и эллипса с осями 2а = D» и 2b = D, СО$ Р, пересекающимися в центре О». уг+ уг

<Х+ОО,Р + 1 б2 а (6) Расстояние 00» — — — (D+ 2h — d).

2

Ордината точки N, принадлежащей окружности и эллипсу, равна К/2, где К вЂ” ширина канавки.

Для обработки внутренней поверхности подшипника D = 80 мм, h = 0,045 мм, d = 74 мм расчетом получено: р=5 57 и К = 14,4 мм.

Расстояние l>, от которого при прочих равных условиях зависят угол Р и величина рабочего перемещения обрабатываемой детали, необходимая для растачивания обеих канавок, может быть больше, меньше или равно длине

Е детали. С уменьшением l» повышается производительность, но одновременно увеличивается угол Р.

Другой пример выполнения способа показан на фиг. 4.

Как и в первом примере, круглое отверстие в детали 1 растачивают резцами 2 и 3, установленными на расточной оправке 4, ось вращения которой совпадает с осью Π— О отверстия. Направление подачи — в сторону оправки 4. Затем подводят деталь к расточной оправке 8 с резцом 9. Ось вращения О» — 0» этой оправки лежит в плоскости, проведенной через ось Π— 0 перпендикулярно к плоскости, проходящей через оси О» — 0» и 02 — 02 канавок, и повернута относительно направления подачи на угол у. Точка пересечения оси 0» — О» с перпендикулярной к ней плоскостью, проходящей через вершину резца 9, лежит на оси Π— О.

В результате сочетания вращении оправки

8 вокруг оси 0» — 0» с рабочей подачей детали

1 в направлении, параллельном оси О вЂ,рас557878 тачивают резцом 9 одновременно обе канавки.

По окончании растачивания выключают вращение оправки 8 и перемещают обработанную деталь 1 в исходное положение.

Проекция траектории вершины резца 9 на плоскость, перпендикулярную к оси Π— О, представляет собой эллипс с центром на оси

Π— О (фиг. 5). Большая ось эллипса 2а равна диаметру D2 настройки резца, причем

Dg — — D+2h; малая ось 26=14 СОЯ у (из треугольника STU катет ST=SU COS у=

COS у). Проекции линий пересечения канавок с поверхностью круглого отверстия на плоскость, перпендикулярную оси Π— О, принадлежат этому эллипсу и окружности диаметр OUI D, Значение угла поворота у можно найти путем совместного решения уравнений окружности и эллипса, принимая во внимание, что точка N принадлежит обеим кривым:

Л 2 +

4 4

4Х Л

D2 D cos ;

Подставив значение Х =- — (D — К ), найден4 ное из уравнения окружности, в уравнение эллипса, получим выражение 2 D2 cos -у решением которого находим:

; = arccos

К (8) ф К + 4h (D + h)

Для подшипника с D=80 мм, h=0,045 мм и

К=16 мм расчетом получено у=13 20 .

В обоих вариантах способа можно сначала расточить канавки, а потом — круглое отверстие. Можно также сообщать движение подачи расточным оправкам при неподвижной обрабатываемой детали. Если ос» 0 — 0 и

Π— Os канавок должны быть расположены относительно оси 0 — 0 пе так, как описано в примерах (например, 0,0 00» илп ось 0 — 0 не лежит в плоскости, проходящей через оси канавок), то соответственно смещают точки пересечения осей 0 — О, и 0.,— О., с перпендикулярными к ним плоскостями, проходящими через вершины резцов 6, 7 и 9.

Сравнение двух рассмотренных вариантов предлагаемого способа показывает, что растачивание одновременно двух канавок одним резцом характеризуется меньшей величиной рабочего перемещения (l> G) и, следовательl = — (!, + d tg r )

cos s

40 где D — диаметр круглого отверстия;

d — диаметр канавки;

4 — измеренное вдоль направления пода45 чи расстояние между точками контакта вершин резцов с обрабатываемой поверхностью.

3. Способ по п. 1, о тли ч ающи и ся тем, что растачивают канавки одним резцом, уста50 новленным на расточной оправке, повернутой в плоскости, перпендикулярной и проходящей через оси канавок плоскости, на угол

К (= агссоз

УК2+ 4h(D+ h)

55 где 0 — диаметр круглого отверстия;

К в ширина канавки;

h — глубина канавки. но, большей производительностью. В то же время этот вариант при прочих равных условиях требует поворота расточной оправки на больший угол, что не всегда возможно. Поэто5 му растачивание канавок одним резцом применимо при обработке относительно коротких подшипников большого диаметра, а растачивание двумя резцами — при обработке более широких поверхностей меньшего диаметра.

Формула изобретения

1. Способ тонкого растачивания внутренней поверхности подшипника скольжения, образованной круглым отверстием и двумя продоль15 ными канавками дугообразного профиля, путем последовательной обработки элементов поверхности резцами, установленными на вращающихся расточных оправках, при подаче, параллельной оси отверстия, о т л и ч а ю щ и й20 с я тем, что, с целью повышения точности и производительности за счет обработки круглого отверстия и канавок с одной установки детали, растачивают обе канавки резцами (резцом), установленными на одной расточ25 ной оправке, повернутой относительно направления подачи на угол, определяемый размерами указанных элементов обрабатываемой поверхности.

2. Способ по п. 1, отл ич а ющийся тем, 30 что растачивают канавки двумя резцами, разнесенными на расстояние l вдоль оси расточной оправки, повернутой на угол Р в плоскости, проходящей через оси обеих канавок, причем значения угла р и расстояния 1 определя35 ют по формулам:

Р+ 4d (D — d) — lg

8 = агс1д

557878

2,,у

Фиг. 4

Фцг. 5

Составитель Г. Довнар

Редактор Н. Коган

Техред М. Семенов Корректор Т. Добровольская

Заказ 1261/2 Изд. М 460 Тираж 1204 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Типография, пр. Сапунова, 2