RU2366545C1 - Способ фрезерования винтов с полуоткрытой поверхностью - Google Patents
Способ фрезерования винтов с полуоткрытой поверхностью Download PDFInfo
- Publication number
- RU2366545C1 RU2366545C1 RU2008113509/02A RU2008113509A RU2366545C1 RU 2366545 C1 RU2366545 C1 RU 2366545C1 RU 2008113509/02 A RU2008113509/02 A RU 2008113509/02A RU 2008113509 A RU2008113509 A RU 2008113509A RU 2366545 C1 RU2366545 C1 RU 2366545C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- cutter
- cutters
- damping element
- cutting
- screw
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Milling Processes (AREA)
Abstract
Способ характеризуется тем, что концевую фрезу располагают перпендикулярно образующей периферийной поверхности обрабатываемого витка и сообщают независимое вращение относительно центральной оси, а заготовке винта сообщают вращательное движение, согласованное с продольной подачей фрезы, равной шагу обрабатываемого винта, и подачу врезания на каждый продольный проход. При этом используют концевую фрезу с коническим хвостовиком, содержащую корпус, в радиальных пазах которого, расположенных на торце фрезы и выполненных трапецеидальной формы с расширением к хвостовику, размещены по скользящей посадке ответной формы резцы с закрепленными на них режущими пластинами из твердого сплава, взаимодействующие с демпфирующим элементом, выполненным в виде кольцеобразной гофрированной пружины, количество выступов которой равно количеству резцов фрезы, и закрепленным на сердечнике, коаксиально установленном в глухом отверстии, выполненном в корпусе, и закрепленном винтом. При этом резцы удерживаются в корпусе планкой и демпфирующим элементом. Технический результат: расширение технологических возможностей. 8 ил.
Description
Изобретение относится к металлообработке, к технологии машиностроения, в частности к обработке фрезерованием винтов с полуоткрытой поверхностью, например винтов счетчиков жидкости.
Известен способ фрезерования винтов и червяков дисковыми или пальцевыми фрезами, профиль которых определяют для каждого конкретного типа винта, при этом обработка ведется на резьбофрезерных и специально-фрезерных станках [1].
Недостатками известного способа являются ограниченность технологических возможностей, так как фрезы, реализующие способ, не позволяют фрезерование винтов с полуоткрытой поверхностью, при этом способ отличается большой трудоемкостью и невысокой точностью, а инструмент - не реагирующий на изменение величины припуска и термомеханические повреждения обрабатываемой поверхности, кроме того, способ не позволяет обеспечивать плавность и виброустойчивость процесса врезания и последующей обработки - все это делает фрезерование дорогим и малопроизводительным.
Известен способ фрезерования поверхностей вращения, при котором заготовке и фрезе, содержащей корпус с резцами с механическим креплением режущих круглых пластин твердого сплава, сообщают вращательные движения и движение подачи вдоль обрабатываемой поверхности, при этом фрезу снабжают демпфирующим элементом, выполненным в виде шайбообразной гофрированной пружины, при этом корпус фрезы выполнен с радиальными пазы трапецеидальной формы с расширением к оси фрезы, в которых размещены упомянутые резцы с закрепленными на них режущими пластинами из твердого сплава, взаимодействующие с демпфирующим элементом, поверхности радиальных пазов облицованы бронзовыми пористыми самосмазывающимися пластинами, выполняющими функции подшипников скольжения, при этом пластины, кроме одной боковой, выполнены плоскопараллельными и закреплены на корпусе неподвижно, а упомянутая боковая пластина выполнена подвижной в виде клина и предназначена для регулирования зазоров между ней и резцом с помощью винта, ввернутого в резьбовое отверстие, ось которого проходит по плоскости касания боковой пластины в виде клина с корпусом и половина просверлена в пластине, а другая половина - в корпусе, при этом резьба нарезана только в корпусной половине отверстия, при этом резцы выполнены трапецеидальной формы, ответной форме радиальных пазов корпуса фрезы, установлены в них по скользящей посадке и удерживаются в корпусе с одного торца крышкой, а с другого - демпфирующим элементом и второй крышкой, при этом крышки прикреплены к корпусу винтами, завертывая или вывертывая которые производят регулирование упругости демпфирующего элемента для повышения виброустойчивости и надежности работы фрезы [2].
Недостатками известного способа является ограниченность технологических возможностей, так как фрезы, реализующие способ, не позволяют фрезерование винтов с полуоткрытой поверхностью.
Задача изобретения - расширение технологических возможностей по обрабатыванию тел вращения и поверхностей сложной формы, в том числе обработки фрезерованием винтов с полуоткрытой поверхностью, например винтов счетчиков жидкости с использованием универсальных токарных станков, а также упрощение конструкции инструмента, сборки и настройки его, повышение производительности, качества обработки и стойкости инструмента путем обеспечения плавности процесса врезания, виброустойчивости и перевода кинетической энергии удара в потенциальную энергию изгиба упругой пластины.
Поставленная задача решается с помощью предлагаемого способа фрезерования винтов с полуоткрытой поверхностью, характеризующегося тем, что концевую фрезу с центральной осью располагают перпендикулярно образующей периферийной поверхности обрабатываемого витка и сообщают независимое вращение относительно центральной оси, а заготовке винта сообщают вращательное движение, согласованное с продольной подачей фрезы, равной шагу обрабатываемого винта, и подачу врезания на каждый продольный проход фрезы, при этом используют концевую фрезу с коническим хвостовиком, содержащую корпус, в радиальных пазах которого, расположенных на торце фрезы и выполненных трапецеидальной формы с расширением к хвостовику, размещены по скользящей посадке ответной формы резцы с закрепленными на них режущими пластинами из твердого сплава, взаимодействующие с демпфирующим элементом, выполненным в виде кольцеобразной гофрированной пружины, количество выступов которой равно количеству резцов фрезы, и закрепленным на сердечнике, коаксиально установленном в глухом отверстии, выполненном в корпусе, и закрепленном винтом, при этом резцы удерживаются в корпусе планкой и демпфирующим элементом.
Сущность предлагаемого способа поясняется чертежами.
На фиг.1 изображена схема обработки винта с полуоткрытой поверхностью концевой торцовой фрезой на токарном станке; на фиг.2 - общий вид концевой торцовой фрезы, с помощью которой реализуется предлагаемый способ; на фиг.3 - поперечное сечение А-А фрезы на фиг.1; на фиг.4 - частичное продольное сечение Б-Б на фиг.3; на фиг.5 - продольное сечение В-В на фиг.4; на фиг.6 - элемент Д на фиг.4 и сила, действующая на режущую кромку резца; на фиг.7 - сечение Г-Г на фиг.6 и сила, действующая на режущую кромку резца, при оптимальном припуске; на фиг.8 - сечение Г-Г на фиг.6 и сила, действующая на режущую кромку резца при завышенном припуске и которая деформирует демпфирующую пружину.
Предлагаемый способ предназначен для фрезерования винтов 1 с полуоткрытой поверхностью, при котором используют концевую фрезу 2 с коническим хвостовиком, работающей торцом и периферией. Фреза установлена так, что ее центральная продольная ось расположена перпендикулярно образующей периферийной поверхности обрабатываемого витка. Фреза содержит корпус с резцами 3 с пластинами твердого сплава.
Фрезе, реализующей предлагаемый способ, сообщают независимое вращение относительно собственной оси с частотой VФ, а заготовке винта вращательное движение VЗ, согласованное с продольной подачей фрезы SПР, равной шагу Т обрабатываемого винта, и подачу врезания SВР на каждый продольный проход фрезы.
При этом используют фрезу, снабженную демпфирующим элементом 4, выполненным в виде кольцеобразной гофрированной пружины, имеющим выступы и впадины. Количество выступов гофрированной кольцеобразной пружины равно количеству резцов фрезы.
На торце корпуса фрезы выполнены радиальные пазы трапецеидальной формы с расширением к хвостовику фрезы, в которых размещены резцы 3, взаимодействующие с демпфирующим элементом 4. Резцы 3 выполнены трапецеидальной формы, ответной форме радиальных пазов корпуса фрезы. Резцы установлены в пазах по скользящей посадке и удерживаются в корпусе с одного периферийного торца планкой 5, а с другого - выступом демпфирующего элемента 4.
Демпфирующий элемент 4 впадинами закреплен на сердечнике 6, который коаксиально установлен в глухом отверстии корпуса и закреплен винтом 7. Демпфирующий элемент 4 изготовлен в виде кольца из стальной холоднокатанной термообработанной ленты (например, взятой по ГОСТ 21996-76, изготовленной из стали 60Г ГОСТ 14959-79).
Поверхности пазов, где установлены резцы, имеющие возможность радиального возвратно-поступательного перемещения, могут быть облицованы бронзовыми пористыми самосмазывающимися пластинами, выполняющими функции подшипников скольжения (не показаны) [2].
Фреза, реализующая предлагаемый способ, позволяет самоадаптироваться к неоднородности обрабатываемого материала, к колебанию величины припуска и другим термомеханическим повреждениям и снизить ударные нагрузки на резцы инструмента в процессе обработки, что позволит повысить долговечность режущих элементов, надежность инструмента и виброустойчивость процесса. На фиг.7 показан резец 3, срезающий припуск t, допустимый упругим свойством демпфирующего элемента 4, при этом последний не деформируется. Если величина припуска tmax превысит допустимое значение t (см. фиг.8), то демпфирующий элемент 4 деформируется и резец переместится к центру фрезы в радиальном направлении. То же произойдет с резцом, если обрабатываемая поверхность имеет термомеханические и другие повреждения.
Дополнительная степень свободы позволяет резцу под действием силы резания РУ перемещаться по направляющим пазам в радиальном направлении, контактируя с упругим демпфирующим элементом и преодолевая его сопротивление. После выхода резца из контакта с обрабатываемой заготовкой упругий элемент возвращает резец в исходное положение.
С целью повышения надежности работы фрезы боковая направляющая пластина 8 выполнена клинообразной и подвижной, что позволяет выбирать и регулировать технологические зазоры.
Определения величины упругости конкретного демпфирующего элемента производится опытным путем. Согласно предлагаемого способа при вращении фрезы с постоянной скоростью в момент врезания зуба в заготовку в месте повышенной твердости происходит осевое смещение резца за счет изгиба упругой гофры демпфирующего элемента и уменьшение толщины снимаемой стружки. Этим обеспечивается плавность процесса врезания и переход кинетической энергии удара в потенциальную энергию изгиба упругого демпфирующего элемента. После выхода резца из контакта с обрабатываемой заготовкой сдеформированный до этого упругий демпфирующий элемент приходит в свое первоначальное состояние, возвращая резец в его исходное положение.
Благодаря наличию упругого демпфирующего элемента и его радиального смещения за счет изгиба выступа (фиг.8) обеспечивается плавно-прерывистый вход и выход резцов фрезы из контакта с обрабатываемой поверхностью.
Пример. На модернизированном токарном станке мод. 16К20Т1 обрабатывались винты с полуоткрытой поверхностью счетчика жидкости ППВ-100, которые имели следующие размеры: общая длина - 342,5 мм; длина винтовой части - 292 мм; наружный радиус сечения винта - 60f 8 мм; внутренний радиус сечения винта - 24f 8 мм; шаг винтовой линии - Т=140 мм; количество витков - 2; угол наклона оси фрезы к плоскости, перпендикулярной продольной оси заготовки, - 14° (фиг, 1). Винты изготовлены из силумина АЛ2, НВ 50; пластины резцов фрезы - из твердого сплава ВК8. Модернизация станка заключалась в установлении на поперечном суппорте фрезерной головки с индивидуальным приводом. Перед обработкой на данной операции в заготовках были изготовлены базовые поверхности: с одной стороны подрезан торец и просверлено центровочное коническое отверстие 9, а с другой стороны - технологическая шейка 10 определенной длины, позволяющей свободный выход фрезы после очередного прохода. Технологическая шейка удалялась после полного изготовления винта. Заготовка винта 1 закреплялась в патроне 11 шпинделя 12 передней бабки 13 и поджималась центром 14 задней бабки 15.
Испытаниями установлено, что при условии одинаковой производительности стойкость инструмента, работающего по предлагаемому способу, возросла в 2,1…2,5 раза по сравнению с обработкой традиционными фрезами, улучшилась шероховатость обработанной поверхности и повысилась производительность и виброустойчивость процесса.
Источники информации
1. Справочник технолога - мишиностроителя. В 2-х т. Т.1 / Под ред. А.Г.Косиловой и Р.К.Мещерикова. - 4-е изд., перераб. и доб. - М.: Машиностроение, 1980. С.371-373.
2. Патент РФ 2268111, МПК B23C 3/02. Способ фрезерования адаптирующимся инструментом. Степанов Ю.С., Тарапанов А.С., Харламов Г.А и др. Заявка 2004106134/02, 02.03.2004; 20.01.2006. Бюл. 02.
Claims (1)
- Способ фрезерования винтов с полуоткрытой поверхностью, характеризующийся тем, что концевую фрезу с центральной осью располагают перпендикулярно образующей периферийной поверхности обрабатываемого витка и сообщают независимое вращение относительно центральной оси, а заготовке винта сообщают вращательное движение, согласованное с продольной подачей фрезы, равной шагу обрабатываемого винта, и подачу врезания на каждый продольный проход фрезы, при этом используют концевую фрезу с коническим хвостовиком, содержащую корпус, в радиальных пазах которого, расположенных на торце фрезы и выполненных трапецеидальной формы с расширением к хвостовику, размещены по скользящей посадке ответной формы резцы с закрепленными на них режущими пластинами из твердого сплава, взаимодействующие с демпфирующим элементом, выполненным в виде кольцеобразной гофрированной пружины, количество выступов которой равно количеству резцов фрезы, и закрепленным на сердечнике, коаксиально установленном в глухом отверстии, выполненном в корпусе и закрепленном винтом, при этом резцы удерживаются в корпусе планкой и демпфирующим элементом.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008113509/02A RU2366545C1 (ru) | 2008-04-07 | 2008-04-07 | Способ фрезерования винтов с полуоткрытой поверхностью |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008113509/02A RU2366545C1 (ru) | 2008-04-07 | 2008-04-07 | Способ фрезерования винтов с полуоткрытой поверхностью |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2366545C1 true RU2366545C1 (ru) | 2009-09-10 |
Family
ID=41166485
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2008113509/02A RU2366545C1 (ru) | 2008-04-07 | 2008-04-07 | Способ фрезерования винтов с полуоткрытой поверхностью |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2366545C1 (ru) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2447972C2 (ru) * | 2010-06-24 | 2012-04-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Московский государственный технологический университет "СТАНКИН" (ФГБОУ ВПО МГТУ "СТАНКИН") | Способ формообразования фасонных винтовых поверхностей |
CN102430934A (zh) * | 2011-10-26 | 2012-05-02 | 陕西益华电子有限责任公司 | 一种加工壳体螺旋槽的工装夹具及其加工壳体螺旋槽的方法 |
CN110076382A (zh) * | 2019-05-31 | 2019-08-02 | 合肥固安智能技术有限公司 | 侧面开槽精铣专用刀具 |
-
2008
- 2008-04-07 RU RU2008113509/02A patent/RU2366545C1/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2447972C2 (ru) * | 2010-06-24 | 2012-04-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Московский государственный технологический университет "СТАНКИН" (ФГБОУ ВПО МГТУ "СТАНКИН") | Способ формообразования фасонных винтовых поверхностей |
CN102430934A (zh) * | 2011-10-26 | 2012-05-02 | 陕西益华电子有限责任公司 | 一种加工壳体螺旋槽的工装夹具及其加工壳体螺旋槽的方法 |
CN110076382A (zh) * | 2019-05-31 | 2019-08-02 | 合肥固安智能技术有限公司 | 侧面开槽精铣专用刀具 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN110076350B (zh) | 一种超声冲压式切削挤压一体化加工方法 | |
US10118232B2 (en) | High-speed precision interrupted ultrasonic vibration cutting method | |
EP2015882B1 (en) | Tool holder assembly and method for modulation-assisted machining | |
JP5433037B2 (ja) | 軌道エンドミル | |
KR100371594B1 (ko) | 정해진범위의직경을가진원형개구부를중실재료내부에가공하기위한밀링공구및방법 | |
US6952987B2 (en) | Method for scroll-free machining rotationally symmetrical surfaces | |
RU2366545C1 (ru) | Способ фрезерования винтов с полуоткрытой поверхностью | |
CN105517744A (zh) | 使用棒形刀片的周缘切削刀具 | |
JP2002292515A (ja) | 等高線切削用エンドミル | |
WO2015016223A1 (ja) | 円形穴加工方法及び円形穴加工装置 | |
Kull Neto et al. | Tool life and surface roughness in the milling of curved hardened-steel surfaces | |
Uhlmann et al. | Turning of high-performance materials with rotating indexable inserts | |
RU2366547C1 (ru) | Фреза для обработки винтов с полуоткрытой поверхностью | |
JP2006150535A (ja) | 切削工具 | |
JPH09192930A (ja) | ねじ切りフライス | |
JP5893960B2 (ja) | 刃先交換式内径加工用切削工具 | |
CN102139387A (zh) | 切削加工方法 | |
CN105195975A (zh) | Agc伺服缸的缸筒内表面的加工方法 | |
RU2253548C1 (ru) | Адаптирующаяся фреза | |
RU2363564C1 (ru) | Комбинированный способ иглофрезерования с упрочнением винтов с полуоткрытой поверхностью | |
RU2366546C1 (ru) | Игло-упрочняющая фреза для обработки винтов с полуоткрытой поверхностью | |
JPH07148605A (ja) | 中ぐり用回転切削工具 | |
AU2021104543A4 (en) | Hss cutting tool with various workpieces to increase tool life | |
RU2457926C1 (ru) | Режущий инструмент | |
SU891220A1 (ru) | Способ размерной подналадки двух резцов |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20100408 |