способ обработки поверхностей вращения

Формула изобретения

Способ обработки поверхностей вращения, включающий размещение заготовки внутри охватывающей многолезвийной резцовой головки с круглыми режущими элементами с последующей обработкой путем сообщения заготовке осевой подачи, а многолезвийной резцовой головке - вращательного движения, при этом заготовку размещают вдоль оси вращения многолезвийной резцовой головки, круглые режущие элементы которой расположены по винтовой линии, отличающийся тем, что режущие элементы располагают по винтовой линии с прогрессирующим приближением к окончательному диаметру детали, причем радиус первого режущего элемента настраивают равным половине диаметра заготовки, а радиус последнего - половине диаметра детали.

Описание изобретения к патенту

Предлагаемое изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано при обработке цилиндрических поверхностей вращения.

Известен способ обработки поверхностей вращения (SU №1407683, В 23 В 1/00), согласно которому заготовке и резцовой головке, ось которой наклонена к оси заготовки, сообщают вращение и относительную подачу, при этом радиус настройки первого режущего элемента равен половине диаметра заготовки.

Недостатком данного способа является низкая производительность, связанная с ограниченным количеством режущих элементов, одновременно участвующих в работе.

Наиболее близким техническим решением, принятым за прототип, является способ обработки поверхностей вращения (SU №1690877, В 21 В 45/04), включающий размещение заготовки внутри охватывающей многолезвийной резцовой головки с круглыми режущими элементами с последующей обработкой путем сообщения заготовке осевой подачи, а многолезвийной резцовой головке - вращательного движения, при этом заготовка размещена вдоль оси вращения многолезвийной резцовой головки, круглые режущие элементы которой расположены по винтовой линии.

Недостатком известного способа обработки являются большие нагрузки на режущие элементы, вызывающие их быстрый износ и снижающие надежность способа.

Согласно предлагаемому способу обработки поверхностей вращения заготовку размещают вдоль оси вращения охватывающей многолезвийной резцовой головки с круглыми режущими элементами с последующей обработкой путем сообщения заготовке осевой подачи, а многолезвийной резцовой головке - вращательного движения, при этом режущие элементы располагают по винтовой линии, прогрессирующе приближающимися к окончательному диаметру детали, причем радиус настройки первого режущего элемента делают равным половине диаметра заготовки, а радиус последнего - половине диаметра детали.

Размещение режущих элементов в многорезцовой головке по винтовой линии с прогрессирующим приближением к окончательному диаметру детали в совокупности с настройкой, при которой радиус настройки первого режущего элемента равен половине диаметра заготовки, а радиус настройки последнего режущего элемента равен половине диаметра детали, позволяет уменьшить величину слоя, срезаемого каждым режущим элементом. При этом величина припуска равна сумме величин слоев, срезаемых каждым режущим элементом.

На фиг.1. представлена схема реализации способа обработки поверхностей вращения; на фиг.2 - поперечное сечение устройства, реализующего способ.

Способ обработки поверхностей вращения включает размещение заготовки 1 вдоль оси вращения многолезвийной резцовой головки с последующей обработкой путем сообщения заготовке 1 осевой подачи S, а многолезвийной резцовой головке - вращательного движения V, круглые режущие элементы 2 которой располагают на корпусе 3 по винтовой линии с прогрессирующим приближением к окончательному диаметру детали, причем радиус настройки первого круглого режущего элемента 2 делают равным половине диаметра D заготовки 1, а радиус последнего - половине диаметра детали d.

Корпус 3 многолезвийной резцовой головки устанавливают на передней 4 и задней 5 втулках и вращают вместе с круглыми режущими элементами 2 вокруг своей оси со скоростью V. В процессе охватывающей обработки круглые режущие элементы 2, выполненные в виде круглых режущих пластин, при взаимодействии с заготовкой 1 вращаются со скоростью Vp.

Величину срезаемого слоя Az одним круглым режущим элементом 2 назначают минимально возможной, а количество Z круглых режущих элементов 2 - максимально возможным.

Максимально возможное количество Z круглых режущих элементов 2, располагаемых симметрично на корпусе 3 многолезвийной резцовой головки, позволяет равномерно распределить и взаимно компенсировать возникающие в зоне резания каждого круглого режущего элемента 2 силы резания и уменьшить их влияние на погрешность обработки.

В связи с тем что круглые режущие элементы 2 расположены на корпусе 3 по винтовой линии с прогрессирующим приближением от исходного диаметра D заготовки к окончательному диаметру d детали и в процессе охватывающей обработки участвует несколько витков корпуса 3, целесообразно также распределять круглые режущие элементы 2 равномерно между всеми витками корпуса 3.

Рассмотрим пример реализации способа обработки поверхностей вращения.

Обрабатывали заготовку из стали 60С2А диаметром D=7 мм. Диаметр получаемой детали d=6,5 мм.

Величина припуска на обработку 0,5 мм. Обработку осуществляли круглыми режущими элементами из твердого сплава марки ВК 8. Величина радиуса округления главной режущей кромки после заточки составила 0,015 мм.

Установили величину срезаемого слоя одним режущим элементом

Az=0,05 мм.

Настроили устройство из условия равенства радиуса настройки первого резца половине диаметра заготовки, последнего - половине диаметра детали.

Задали вращательное движение многолезвийной резцовой головке со скоростью V=3000 м/мин и сообщили заготовке осевую подачу S=5 м/мин.

В результате обработки поверхности вращения получена деталь шероховатостью Rz20, что соответствует техническим требованиям.

Предлагаемый способ обработки поверхностей вращения за счет возможности установки минимальной величины слоя, срезаемого каждым режущим элементом для снятия припуска, позволяет снизить нагрузку на инструмент, уменьшить температуру в зоне обработки. При этом повышается износостойкость инструмента, что делает способ более надежным, и расширяется номенклатура обрабатываемых заготовок, в частности, предложенным способом можно обрабатывать сплошные нежесткие длинномерные и пустотелые заготовки, например прутки, трубы, проволоку.