RU2757776C1 - Lather turning method for precision parts of small diameter - Google Patents

Lather turning method for precision parts of small diameter Download PDF

Info

Publication number
RU2757776C1
RU2757776C1 RU2021115322A RU2021115322A RU2757776C1 RU 2757776 C1 RU2757776 C1 RU 2757776C1 RU 2021115322 A RU2021115322 A RU 2021115322A RU 2021115322 A RU2021115322 A RU 2021115322A RU 2757776 C1 RU2757776 C1 RU 2757776C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
workpiece
tool
processing
turning
cutting
Prior art date
Application number
RU2021115322A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Анатолий Афанасьевич Лебедев
Алексей Петрович Баринов
Александр Анатольевич Млынарь
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью Управляющая компания "Алтайский завод прецизионных изделий"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью Управляющая компания "Алтайский завод прецизионных изделий" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью Управляющая компания "Алтайский завод прецизионных изделий"
Priority to RU2021115322A priority Critical patent/RU2757776C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2757776C1 publication Critical patent/RU2757776C1/en

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23B—TURNING; BORING
    • B23B1/00—Methods for turning or working essentially requiring the use of turning-machines; Use of auxiliary equipment in connection with such methods

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Milling Processes (AREA)
  • Turning (AREA)

Abstract

FIELD: mechanical engineering.
SUBSTANCE: method is carried out on machines with numerical control and includes workpiece processing with interruption of tool advance. When processing, three tools installed simultaneously on machine are used sequentially, two of which are designed for cutting, and the third one is designed for pressure processing. At this, the workpiece is rotated with a constant preset frequency during the entire processing, which includes the following sequential actions: longitudinal motion of the first tool and workpiece turning along the outer diameter in one pass into the final size of the part, removal of the first tool after the completion of turning to the initial position, radial motion of the second tool with cutting into the body of the workpiece to a depth of 0.35 to 0.45 of the radius of the part in the place of workpiece segment to form an entry chamfer and deburring, stopping the radial motion of the second tool, standing the second tool for a given time to clean the entrance chamfer, processing the workpiece by pressure by impact on workpiece in the radial direction with the third tool to break off the part from the workpiece and removing the third tool from workpiece in radial direction. Processing can be carried out at workpiece rotational speed at least 3000 min-1. The duration of the second tool stand after cutting into workpiece body can be from 2 to 5 seconds.
EFFECT: service life of the machine is increased due to operation at a constant speed of workpiece rotation and processing accuracy.
3 cl

Description

Изобретение относится к обработке металлов и сплавов резанием и может быть использовано при токарной обработке прецизионных деталей малого диаметра.The invention relates to the processing of metals and alloys by cutting and can be used in turning precision parts of small diameter.

К числу проблем, возникающих при токарной обработке прецизионных деталей малого диаметра, относятся необходимость точного выполнения наружного диаметра при малом искривлении оси. Кроме того, в ряде случаев к деталям предъявляются высокие требования к отсутствию заусенцев на наружных поверхностях, сопрягаемых в процессе сборки изделий с поверхностями других деталей. Отрезка детали малого диаметра после завершения обработки часто приводит к искривлению оси и образованию заусенца и требует введения дополнительных операций по снятию, например, заходной фаски или иному удалению заусенцев. Если необходимая заходная фаска формируется непосредственно в процессе отрезки детали на станке, велика вероятность образования заусенцев на наружном диаметре детали в месте сопряжения заходной фаски с цилиндрической поверхностью, особенно при обработке деталей из вязких материалов, например, бронзовых сплавов. При этом поверхность заходной фаски может не соответствовать требованиям, установленным в конструкторской документации, в частности, по шероховатости.Problems encountered in turning precision small diameter parts include the need to make the outer diameter accurately with small axle curvature. In addition, in a number of cases, high requirements are imposed on parts for the absence of burrs on the outer surfaces, which are mated in the process of assembling products with the surfaces of other parts. Parting off a small diameter part after completion of machining often results in axial distortion and burr formation and requires additional deburring operations such as chamfering or other deburring. If the required lead-in chamfer is formed directly in the process of parting off the part on the machine, there is a high probability of the formation of burrs on the outer diameter of the part at the interface of the lead-in chamfer with the cylindrical surface, especially when machining parts made of viscous materials, for example, bronze alloys. In this case, the surface of the lead-in chamfer may not meet the requirements established in the design documentation, in particular, in terms of roughness.

Известен способ обработки деталей из углепластика, согласно которому подачу инструмента осуществляют дискретно, а заготовку подвергают предварительной обработке давлением в форме ударного воздействия на заготовку специальным телом (Пат. RU 2632299, опубл. 03.10.2017. Бюл. №28). По известному решению, обработка резанием происходит после обработки давлением.There is a known method of processing parts made of carbon fiber reinforced plastic, according to which the tool is fed discretely, and the workpiece is subjected to preliminary pressure treatment in the form of an impact on the workpiece with a special body (Pat. RU 2632299, publ. 03.10.2017. Bull. No. 28). According to the known solution, cutting processing occurs after pressure processing.

Эта особенность является недостатком известного решения, так как делает невозможным его применение для токарной обработки высокоточных - прецизионных - деталей: технологическая наследственность перехода обработки давлением может проявиться в виде искривления оси обрабатываемой детали и последующего снижения точности обработки резанием.This feature is a disadvantage of the known solution, since it makes it impossible to use it for turning high-precision - precision - parts: the technological inheritance of the pressure treatment transition can manifest itself in the form of a curvature of the axis of the workpiece and a subsequent decrease in the accuracy of cutting.

Известен способ токарной обработки, при котором обработку детали ведут ступенчатым изменением одного из режимных параметров операции (А.С. SU №1371774, опубл. 07.02.1988. Бюл. №5). В качестве такого переменного режимного параметра авторы известного решения предлагают использовать частоту вращения детали, изменяя ее по заявленной математической зависимости при переходе на каждый новый обрабатываемый диаметр детали.The known method of turning, in which the processing of the part is carried out by a stepwise change in one of the operating parameters (AS SU No. 1371774, publ. 07.02.1988. Bull. No. 5). As such a variable operating parameter, the authors of the known solution propose to use the rotational speed of the part, changing it according to the stated mathematical dependence when switching to each new machined diameter of the part.

К недостаткам известного решения относится повышенная нагруженность привода шпинделя станка, связанная с возникновением инерционных нагрузок при изменении частоты вращения.The disadvantages of the known solution include the increased loading of the machine tool spindle drive, associated with the occurrence of inertial loads when changing the rotational speed.

Наиболее близким по совокупности существенных признаков - прототипом заявляемого изобретения - является способ токарной обработки с дроблением стружки, осуществляемый на станках с числовым-программным управлением в несколько проходов и включающий прерывание подачи инструмента при обработке (А.С. SU 1556817, опубл. 15.04.1990. Бюл. №14). На первом проходе инструмента на теле детали формируются углубления в виде канавок, у которых, как следует из фиг. к описанию известного решения, по крайней мере, одна сторона имеет уклон относительно наружной цилиндрической поверхности детали. При втором проходе инструмента деталь окончательно протачивается по наружному диаметру так, что канавки исчезают. Применение известного решения требует определения величины упругих отжатий режущего инструмента и введения, при необходимости, коррекции в программу станка.The closest in terms of the totality of essential features - the prototype of the claimed invention - is a method of turning with chip crushing, carried out on machines with numerical control in several passes and including interruption of the tool feed during processing (A.S. SU 1556817, publ. 15.04.1990 . Bulletin No. 14). In the first pass of the tool, grooves in the form of grooves are formed on the body of the part, in which, as follows from Fig. to the description of the known solution, at least one side has a slope relative to the outer cylindrical surface of the part. In the second pass of the tool, the part is finally machined along the outer diameter so that the grooves disappear. The application of the known solution requires the determination of the value of the elastic deflections of the cutting tool and the introduction, if necessary, of the correction in the program of the machine.

К недостаткам известного решения относится необходимость определения величины упругих отжатий инструмента, которая может различаться не только для разных марок материалов, но и для материалов одной марки, но разных партий поставки, как это часто бывает на практике. Определение каждый раз величины упругих отжатий усложняет технологию производства и удорожает конечную продукцию. К недостаткам относится также вероятность образования заусенцев на наружных поверхностях детали при ее отрезке от заготовки.The disadvantages of the known solution include the need to determine the value of the elastic deflections of the tool, which can differ not only for different grades of materials, but also for materials of the same brand, but different delivery lots, as is often the case in practice. Determining the value of elastic squeezes each time complicates the production technology and increases the cost of the final product. The disadvantages also include the likelihood of the formation of burrs on the outer surfaces of the part when it is cut off from the workpiece.

Технической задачей, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, устранение недостатков прототипа, а именно создание эффективного способа токарной обработки прецизионных деталей малого диаметра, обеспечивающего выполнение заданных требований к точности детали - величине наружного диаметра, кривизне оси, шероховатости заходной фаски и отсутствию заусенцев.The technical problem to be solved by the present invention is to eliminate the shortcomings of the prototype, namely, to create an effective method for turning precision parts of small diameter, which ensures that the specified requirements for the accuracy of the part are met - the size of the outer diameter, the curvature of the axis, the roughness of the lead-in chamfer and the absence of burrs.

Решение поставленной технической задачи достигается за счет последовательного использования трех, одновременно установленных на станке инструментов, из которых два предназначены для обработки резанием, а третий предназначен для обработки давлением, сообщения детали постоянного вращения с заданной частотой во время всей обработки и осуществления обработки по предлагаемому алгоритму:The solution to the technical problem posed is achieved through the sequential use of three tools simultaneously installed on the machine, of which two are designed for cutting, and the third is designed for pressure processing, communication of a part of constant rotation at a given frequency during all processing and processing according to the proposed algorithm:

- продольная подача первого инструмента и точение детали по наружному диаметру в один проход в окончательный размер;- longitudinal feed of the first tool and turning of the part along the outer diameter in one pass to the final size;

- отвод первого инструмента после завершения точения;- retraction of the first tool after the end of turning;

- радиальная подача второго инструмента с врезанием в тело детали на глубину от 0,35 до 0,45 от радиуса детали в месте отрезки - формирование заходной фаски и зачистка заусенца;- radial feed of the second tool with plunge into the body of the part to a depth of 0.35 to 0.45 from the radius of the part at the cut-off point - formation of a lead-in chamfer and deburring;

- останов радиальной подачи второго инструмента;- stop of the radial feed of the second tool;

- выстой второго инструмента в течение заданного времени - зачистка заходной фаски;- the length of the second tool for a given time - cleaning the lead-in chamfer;

- обработка детали давлением путем ударного воздействия на деталь в радиальном направлении третьим инструментом - отламывание детали от заготовки;- processing the part by pressure by impacting the part in the radial direction with the third tool - breaking off the part from the workpiece;

- отвод третьего инструмента в исходное положение;- retraction of the third tool to its original position;

- радиальная подача второго инструмента из точки выстоя с перекрытием за ось вращения детали на величину от 0,1 до 0,5 мм - подрезка торца;- radial feed of the second tool from the standing point with overlapping for the axis of rotation of the part by an amount from 0.1 to 0.5 mm - trimming the end face;

- отвод второго инструмента в исходное положение.- retraction of the second tool to its original position.

Новизной в предлагаемом способе является применение вышеописанного алгоритма выполнения токарной обработки.The novelty in the proposed method is the use of the above-described algorithm for performing turning.

Частота вращения обрабатываемой детали составляет не менее 3000 мин-1. Продолжительность выстоя второго инструмента при его врезании в деталь составляет от 2 до 5 секунд.The frequency of rotation of the workpiece is at least 3000 min -1 . The dwell time of the second tool when plunging into the workpiece is 2 to 5 seconds.

Пример осуществления предлагаемого способа токарной обработки прецизионных деталей малого диаметра.An example of the implementation of the proposed method of turning precision parts of small diameter.

Выполняли токарную обработки детали «гладкий контакт». Материал детали: сплав БрКМЦ3-1. Форма детали: ступенчатый цилиндр с двумя фасками на крайних торцах. Фаска на торце диаметра ∅1,6 является заходной (сопрягаемой с ответной деталью). Диаметры ступеней детали: ∅1,6 мм и ∅1-0,1 мм. Протяженность участка ∅1 мм: от 3,9 до 4,1 мм. Допускаемая непрямолинейность оси всей детали: 0,2 мм. Наибольшая шероховатость фаски на диаметре ∅1,6 мм: Ra3,2.Performed turning of the part "smooth contact". Part material: BrKMTs3-1 alloy. Part shape: stepped cylinder with two chamfers at the extreme ends. The chamfer at the end of the diameter ∅1.6 is lead-in (mated with the counterpart). Part step diameters: ∅1.6 mm and ∅1 -0.1 mm. Section length ∅1 mm: from 3.9 to 4.1 mm. Permissible non-straightness of the axis of the entire part: 0.2 mm. The greatest roughness of a chamfer on a diameter of ∅1.6 mm: Ra3.2.

Частота вращения шпинделя станка была постоянная и составляла 3000 мин-1.The spindle speed of the machine was constant and amounted to 3000 min -1 .

В качестве первого инструмента был использован проходной резец. Его выставили в окончательный размер для получения ∅1 за один проход.A straight cutter was used as the first tool. It was scaled up to 1 in one pass.

В качестве второго инструмента использовали второй проходной резец, заточенный для формирования на торце детали заходной кромки под заданным углом. Подачу второго инструмента осуществляли до врезания в тело заготовки на глубину 0,7 мм. После этого радиальную подачу прекратили. В течение 3 секунд происходило вращение детали при нахождении второго инструмента в точке выстоя.As a second tool, a second cutter was used, sharpened to form a leading edge at a given angle at the end of the part. The second tool was fed before cutting into the workpiece body to a depth of 0.7 mm. After that, the radial feed was stopped. Within 3 seconds, the part rotated when the second tool was at the holding point.

После этого, по команде системы управления станка, произошел подвод к детали третьего инструмента с ударом в радиальном направлении. Деталь отломилась от заготовки и упала в сборник, находящийся на столе станка.After that, at the command of the machine control system, the third tool was approached to the part with an impact in the radial direction. The part broke off from the workpiece and fell into the collection located on the machine table.

Фактические значения параметров, измеренные после обработки, составили:The actual values of the parameters measured after processing were:

- ∅0,95 при заданном ∅1-0,1;- ∅0.95 for a given ∅1 -0.1 ;

- 4,05 при заданном от 3,9 до 4,1 мм;- 4.05 with a given from 3.9 to 4.1 mm;

- непрямолинейность оси 0,15 мм при заданной 0,2 мм;- non-straightness of the axis 0.15 mm at a given 0.2 mm;

- шероховатость фаски Ra2,85 при заданном Ra3,2.- the roughness of the chamfer is Ra2.85 at a given Ra3.2.

Заусенец на ∅1,6 и фаске отсутствует.There is no burr at ∅1.6 and no chamfer.

Остаток (недорез) ∅0,2, сформированный в результате обламывания в виде слегка изогнутого отрезка длиной 0,4 мм, не является браковочным показателем.The remainder (undercut) ∅0.2, formed as a result of breaking off in the form of a slightly curved segment with a length of 0.4 mm, is not a rejection indicator.

Полученная по предлагаемому способу деталь соответствует требованиям конструкторской и технологической документации.Obtained by the proposed method, the part meets the requirements of design and technological documentation.

Техническим результатом осуществления предлагаемого способа токарной обработки прецизионных деталей малого диаметра является повышение ресурса станка за счет его эксплуатации при постоянной частоте вращения, а также технологическое обеспечение выполнения заданных технических требований к точности детали.The technical result of the implementation of the proposed method of turning precision parts of small diameter is to increase the resource of the machine due to its operation at a constant frequency of rotation, as well as technological support for meeting the specified technical requirements for the accuracy of the part.

Предлагаемый способ применяется при производстве электромагнитных актуаторов форсунок Common Rail на Алтайском заводе прецизионных изделий.The proposed method is used in the production of electromagnetic actuators for Common Rail injectors at the Altai Precision Products Plant.

Claims (10)

1. Способ токарной обработки прецизионной детали малого диаметра, осуществляемый на станках с числовым-программным управлением, включающий обработку заготовки детали с прерыванием подачи инструмента, отличающийся тем, что последовательно используют три одновременно установленных на станке инструмента, из которых два предназначены для обработки резанием, а третий предназначен для обработки давлением, при этом заготовку детали вращают с постоянной заданной частотой во время всего процесса обработки, который включает следующие последовательные действия:1. A method of turning a precision part of small diameter, carried out on machines with numerical control, including processing a workpiece of a part with interruption of the tool feed, characterized in that three simultaneously installed on the machine tools are used sequentially, of which two are intended for cutting, and the third is intended for processing by pressure, while the workpiece of the part is rotated at a constant predetermined frequency during the entire processing process, which includes the following sequential actions: - продольную подачу первого инструмента и точение заготовки детали по наружному диаметру в один проход в окончательный размер детали,- longitudinal feed of the first tool and turning the workpiece of the part along the outer diameter in one pass to the final size of the part, - отвод первого инструмента после завершения точения в исходное положение,- retraction of the first tool after turning to the starting position, - радиальную подачу второго инструмента с врезанием в тело заготовки детали на глубину от 0,35 до 0,45 от радиуса детали в месте отрезки заготовки детали для формирования заходной фаски и зачистки заусенца,- radial feed of the second tool with plunging into the body of the workpiece to a depth of 0.35 to 0.45 from the radius of the workpiece at the point of cutting off the workpiece to form a lead-in chamfer and deburring, - останов радиальной подачи второго инструмента,- stop of the radial feed of the second tool, - выстой второго инструмента в течение заданного времени для зачистки заходной фаски,- the length of the second tool for a given time for cleaning the lead-in chamfer, - обработку детали давлением путем ударного воздействия на заготовку детали в радиальном направлении третьим инструментом для отламывания детали от заготовки,- processing the part by pressure by impacting the workpiece in the radial direction with a third tool to break off the part from the workpiece, - отвод третьего инструмента от заготовки детали в радиальном направлении.- retraction of the third tool from the workpiece in the radial direction. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что обработку ведут при частоте вращения заготовки детали не менее 3000 мин-1.2. The method according to claim 1, characterized in that the processing is carried out at a frequency of rotation of the workpiece of the part not less than 3000 min -1 . 3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что продолжительность выстоя второго инструмента после врезания в тело заготовки детали составляет от 2 до 5 секунд. 3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the dwell time of the second tool after plunging into the body of the workpiece is from 2 to 5 seconds.
RU2021115322A 2021-05-27 2021-05-27 Lather turning method for precision parts of small diameter RU2757776C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2021115322A RU2757776C1 (en) 2021-05-27 2021-05-27 Lather turning method for precision parts of small diameter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2021115322A RU2757776C1 (en) 2021-05-27 2021-05-27 Lather turning method for precision parts of small diameter

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2757776C1 true RU2757776C1 (en) 2021-10-21

Family

ID=78289510

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2021115322A RU2757776C1 (en) 2021-05-27 2021-05-27 Lather turning method for precision parts of small diameter

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2757776C1 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU303142A1 (en) * Н. В. Азенко , С. Н. Филоненко METHOD OF PERFORMANCE OF CUTTING WORKS
SU144142A1 (en) * 1961-05-03 1961-11-30 В.А. Антонов Cold tube cutting machine
SU645759A1 (en) * 1977-03-16 1979-02-05 Natapov Leonid M Method of dividing round rolled stock into workpieces of predetermined lengths
JPS5882117A (en) * 1981-11-11 1983-05-17 Hitachi Ltd Optical encoder
SU1556817A1 (en) * 1986-06-11 1990-04-15 Львовский политехнический институт им.Ленинского комсомола Method of turning with crushing chips

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU303142A1 (en) * Н. В. Азенко , С. Н. Филоненко METHOD OF PERFORMANCE OF CUTTING WORKS
SU144142A1 (en) * 1961-05-03 1961-11-30 В.А. Антонов Cold tube cutting machine
SU645759A1 (en) * 1977-03-16 1979-02-05 Natapov Leonid M Method of dividing round rolled stock into workpieces of predetermined lengths
JPS5882117A (en) * 1981-11-11 1983-05-17 Hitachi Ltd Optical encoder
SU1556817A1 (en) * 1986-06-11 1990-04-15 Львовский политехнический институт им.Ленинского комсомола Method of turning with crushing chips

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8408972B2 (en) Apparatus and method for intricate cuts
US6178852B1 (en) Rotary die laser machining and hardening apparatus and method
CN106041321B (en) A kind of method of break bar reparation
CN103802039A (en) Concave curve surface superhard grinding material grinding wheel laser trimming device and method
CN105127697A (en) Processing method of lengthened inlet guide vane of combustion gas turbine
CN107262791A (en) A kind of method that red copper electrode removes flash removed
RU2757776C1 (en) Lather turning method for precision parts of small diameter
CA2808938A1 (en) Method for machining a workpiece
CN204262495U (en) Dual boot is to deep hole reamer
CN104475887B (en) The EDM Grinding method of Low rigidity taper seat rod member
CN108772570A (en) The method of cutter, row's knife assembly, processing excircles and endoporus
CN105458638B (en) A kind of top rod mold processing technology
CN204148608U (en) The dedicated tool in hole is intersected in a kind of processing with flash removed
CN114932458A (en) Method for trimming arc-shaped working surface profile of lens polishing trimming die
CN214602127U (en) Seal ring groove processing forming cutter and equipment
KR20160008536A (en) Method and device for forming breakage-starting section of connecting rod
CN211890119U (en) Tool for polishing inner wall of continuous oil pipe
CN108044531A (en) A kind of diamond roller manufacturing method for merging grinding for multiple operation
CN114888530B (en) Forming process method for processing polished rod and threads of shaft parts at one time
CN112091234A (en) Numerical control cutting method for arc surface
CN106623982A (en) DK cylinder body special rabbet clearance groove processing method
CN112719311A (en) Process method for precisely machining piston rod part of actuator cylinder of aero-engine
CN2517534Y (en) Cutter for working internal thread of oil sleeve joint hoop
CN117483851B (en) Machining feed method for annular thin-wall part
CN102886555B (en) Method for removing burrs in deep hole of workpiece