RU74841U1 - CLEAN DRAWER FOR PROCESSING PROCESSES - Google Patents

Abstract

Чистовая протяжка для обработки уступов, содержащая корпус, размещенные на нем зубья, часть из которых выполнена по профильной схеме и содержит прямолинейные режущие кромки, а остальные зубья выполнены по генераторной схеме и содержат прямолинейные и криволинейные режущие кромки, передние поверхности всех режущих кромок каждого зуба лежат в одной плоскости, прямолинейные режущие кромки имеют необходимые задние углы, а криволинейные расположены на цилиндрической поверхности, отличающаяся тем, что ось указанной цилиндрической поверхности размещена параллельно направлению главного движения резания, а криволинейные режущие кромки имеют задние углы, образованные заточкой вдоль кривой, описанной уравнениями в параметрическом виде:где ϕ - радиальный угол точки профиля от направления наибольшего наклона;γ - передний угол в сечении наибольшего наклона,γ=arctg(tgλ/cosω);ω - угловое положение сечения наибольшего наклона,ω=arctg((tgλ-tgλcosψ)/(tgλsinψ));λ, λ- угол наклона прямолинейных режущих кромок;ψ - угол в плане между прямолинейными режущими кромками, при этом протяжка содержит, по крайней мере, два калибрующих зуба с полным криволинейным профилем.A finishing broach for the treatment of benches, comprising a housing, teeth placed on it, some of which are made according to the profile scheme and contain straight cutting edges, and the remaining teeth are made according to the generator scheme and contain straight and curved cutting edges, the front surfaces of all cutting edges of each tooth lie in one plane, the straight cutting edges have the necessary trailing angles, and the curved ones are located on a cylindrical surface, characterized in that the axis of said cylindrical surface the spacing is parallel to the direction of the main cutting movement, and the curved cutting edges have trailing angles formed by sharpening along the curve described by the equations in the parametric form: where ϕ is the radial angle of the profile point from the direction of the greatest inclination; γ is the rake angle in the cross section of the greatest inclination, γ = arctan (tgλ / cosω); ω is the angular position of the cross section of the largest inclination, ω = arctan ((tgλ-tgλcosψ) / (tgλsinψ)); λ, λ is the angle of inclination of the straight cutting edges; ψ is the plane angle between the straight cutting edges, while the broach contains at least at least two calibrating teeth with a full curved profile.

Description

Полезная модель относится к машиностроению и может быть использована для чистовой обработки уступов, имеющих радиусный участок.The utility model relates to mechanical engineering and can be used for finishing benches with a radius section.

Известна протяжка для обработки радиусных поверхностей, содержащая корпус, размещенные на нем зубья, выполненные по профильной схеме (Щеголев А.В. Конструирование протяжек /А.В.Щеголев. - М.: Машгиз, 1960, стр.295).Known broach for processing radius surfaces, containing a housing, the teeth placed on it, made according to the profile scheme (Schegolev A.V. Design of broaches / A.V. Shchegolev. - M .: Mashgiz, 1960, p. 295).

Данные протяжки, как правило, содержат зубья только радиусного профиля и могут быть изготовлены в технологическом корпусе, как круглые протяжки. Они не применяются для обработки более сложных поверхностей, сочетающих прямолинейные и криволинейные участки, по причине технологических трудностей при их изготовлении.These broaches, as a rule, contain teeth of only a radius profile and can be made in a technological case, like round broaches. They are not used for processing more complex surfaces that combine straight and curved sections, due to technological difficulties in their manufacture.

Известна также протяжка для обработки уступов с радиусным участком, содержащая корпус, размещенные на нем зубья, выполненные по генераторной схеме (Щеголев А.В. Конструирование протяжек /А.В.Щеголев. - М.: Машгиз, 1960, стр.296-297).Also known is a broach for processing ledges with a radius section, containing a housing, the teeth placed on it, made according to the generator circuit (Schegolev A.V. Design of broaches / A.V. Shchegolev. - M .: Mashgiz, 1960, pp. 266-297 )

Протяжки такого типа являются высокотехнологичными и имеют широкое применение. Их недостатком является отсутствие необходимых задних углов, что приводит к низкому качеству обработанной поверхности при обработке вязких и труднообрабатываемых материалов.Broaches of this type are high-tech and are widely used. Their disadvantage is the lack of the necessary rear angles, which leads to poor quality of the treated surface when processing viscous and difficult to process materials.

Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве ближайшего аналога, является чистовая протяжка для обработки уступов на шатуне на оборудовании фирмы «Burr», содержащая корпус, размещенные на нем зубья, часть из которых выполнена по профильной схеме и содержат прямолинейные режущие кромки, а остальные зубья выполнены по генераторной схеме и содержат прямолинейные и криволинейные режущие кромки, передние поверхности всех режущих кромок каждого зуба лежат в одной плоскости, прямолинейные режущие кромки имеют необходимые The closest technical solution, selected as the closest analogue, is a finishing broach for processing ledges on the connecting rod on the equipment of the company "Burr", containing a housing placed on it teeths, some of which are made according to the profile scheme and contain straight cutting edges, and the remaining teeth made according to the generator scheme and contain straight and curved cutting edges, the front surfaces of all cutting edges of each tooth lie in the same plane, the straight cutting edges have the necessary

задние углы, а криволинейные расположены на цилиндрической поверхности, ось которой наклонена относительно направления главного движения в сторону занижения профиля последующих зубьев, и имеют незначительные задние углы (Чертеж Х8-2450-4132 от ОАО «КАМАЗинструментспецмаш», ПГКО).the rear corners, and the curved ones are located on a cylindrical surface, the axis of which is inclined relative to the direction of the main movement in the direction of lowering the profile of the subsequent teeth, and have slight rear angles (Drawing X8-2450-4132 from OJSC KAMAZinstrumentspetsmash, PGO).

Конструкция данной протяжки проста в изготовлении и успешно применяется при невысоких требованиях к шероховатости поверхности, точности криволинейного участка и прочности изделия. Обработку криволинейных режущих кромок осуществляют шлифованием на проход с подъемом заднего торца протяжки. Основными недостатками протяжки являются неблагоприятные условия резания криволинейными кромками, имеющими незначительный задний угол, который имеет значение 1^'... 10' (при рекомендуемых 1°...7°), искажение обрабатываемого профиля из-за наклона оси цилиндрической поверхности, содержащей режущие кромки, что приводит к наличию микроступенек на профиле. Кроме этого, конструкция протяжки не позволяет выполнить на ней калибрующие зубья, что также приводит к снижению качества обработки.The design of this broach is simple to manufacture and successfully used with low requirements for surface roughness, the accuracy of the curved section and the strength of the product. Processing curved cutting edges is carried out by grinding to the passage with the raising of the rear end of the broach. The main drawbacks of the broach are unfavorable cutting conditions with curved edges having a slight rear angle, which has a value of 1 ^' ... 10' (at the recommended 1 ° ... 7 °), distortion of the machined profile due to the inclination of the axis of the cylindrical surface containing the cutting edges, which leads to the presence of microsteps on the profile. In addition, the design of the broach does not allow to calibrate the teeth on it, which also leads to a decrease in the quality of processing.

Технической задачей, на решение которой направлена полезная модель, является улучшение условий резания на криволинейных кромках, качества обработки за счет исключения микроступенек на профиле и его калибрования.The technical problem to which the utility model is directed is to improve the cutting conditions on curved edges, the quality of processing by eliminating microsteps on the profile and its calibration.

Указанная задача решается тем, что в чистовой протяжке для обработки уступов, содержащей корпус, размещенные на нем зубья, часть из которых выполнена по профильной схеме и содержат прямолинейные режущие кромки, а остальные зубья выполнены по генераторной схеме и содержат прямолинейные и криволинейные режущие кромки, передние поверхности всех режущих кромок каждого зуба лежат в одной плоскости, прямолинейные режущие кромки имеют необходимые задние углы, а криволинейные расположены на цилиндрической поверхности, ось указанной цилиндрической поверхности размещена параллельно This problem is solved by the fact that in the finishing broach for the treatment of ledges containing the housing, the teeth placed on it, some of which are made according to the profile scheme and contain straight cutting edges, and the remaining teeth are made according to the generator scheme and contain straight and curved cutting edges, front the surfaces of all the cutting edges of each tooth lie in the same plane, the straight cutting edges have the necessary trailing angles, and the curved ones are located on the cylindrical surface, the axis of the indicated cylindrical The surface is parallel

направлению главного движения резания, при этом, криволинейные режущие кромки имеют задние углы, образованные заточкой вдоль кривой, описанной уравнениями в параметрическом виде:the direction of the main cutting movement, while the curved cutting edges have trailing angles formed by sharpening along the curve described by the equations in parametric form:

где φ - радиальный угол точки профиля от направления наибольшего наклона;where φ is the radial angle of the profile point from the direction of greatest inclination;

γ - передний угол в сечении наибольшего наклона,γ is the rake angle in the cross section of the greatest slope,

γ=arctg(tgλ₁/cosω);γ = arctg (tgλ ₁ / cosω);

ω - угловое положение сечения наибольшего наклона,ω is the angular position of the cross section of the greatest slope,

ω=arctg((tgλ₂-tgλ₁ cosψ)/[tgλ₁sinψ));ω = arctan ((tgλ ₂ -tgλ ₁ cosψ) / [tgλ ₁ sinψ));

λ₁, λ₂ - угол наклона прямолинейных режущих кромок;λ ₁ , λ ₂ - the angle of inclination of the straight cutting edges;

ψ - угол в плане между прямолинейными режущими кромками,ψ is the angle in plan between the straight cutting edges,

при этом, протяжка содержит, по крайней мере, два калибрующих зуба с полным криволинейным профилем.however, the broach contains at least two calibrating teeth with a full curved profile.

Выполнение чистовой протяжки с размещением криволинейных режущих кромок на цилиндрической поверхности, ось которой параллельна направлению главного движения резания в сочетании с выполнением на протяжке калибрующих зубьев с полным криволинейным профилем, позволит повысить качество обрабатываемой поверхности, исключить появление микроступенек и искажение ее профиля, выполнение на криволинейных кромках необходимых задних углов, образованных заточкой вдоль кривой, описанной указанными уравнениями, позволит улучшить условия резания, что положительно скажется на стойкости инструмента и качестве обрабатываемой поверхности.Finishing the finish with the placement of curved cutting edges on a cylindrical surface, the axis of which is parallel to the direction of the main cutting movement in combination with the grooving of the teeth for broaching with a full curved profile, will improve the quality of the machined surface, eliminate the appearance of micro-steps and distortion of its profile, execution on curved edges the necessary trailing angles formed by sharpening along the curve described by these equations will improve the cutting conditions , which will positively affect the tool life and the quality of the processed surface.

Заявителю не известны чистовые протяжки для обработки уступов с указанной совокупностью существенных признаков, и заявленная совокупность существенных признаков не вытекает явным образом из The applicant does not know the finishing broaches for processing ledges with the specified set of essential features, and the claimed combination of essential features does not follow explicitly from

современного уровня техники, что подтверждает соответствие заявляемого технического решения условию «новизна».modern technology, which confirms the conformity of the claimed technical solution to the condition of "novelty."

Заявляемое техническое решение поясняется чертежами, где:The claimed technical solution is illustrated by drawings, where:

фиг.1 - чистовая протяжка для обработки уступов (общий вид);figure 1 - finishing broach for processing ledges (General view);

фиг.2 - разрез А-А на фиг.1;figure 2 - section aa in figure 1;

фиг.3 - разрез Б-Б на фиг.1;figure 3 is a section bB in figure 1;

фиг.4 - разрез В-В на фиг.1;figure 4 - section bb in figure 1;

фиг.5 - выносной элемент Г на фиг.3;5 is a remote element G in figure 3;

фиг.6 - расчетная схема для определения координат точек на криволинейной режущей кромке.6 is a design diagram for determining the coordinates of points on a curved cutting edge.

Чистовая протяжка для обработки уступов содержит корпус 1 и размещенные на нем зубья 2. Часть зубьев выполнена по профильной схеме и содержат прямолинейные режущие кромки 3, а остальные зубья выполнены по генераторной схеме и содержат прямолинейные 4 и криволинейные 5 режущие кромки. Передние поверхности 6 всех режущих кромок каждого зуба 2 лежат в одной плоскости. Прямолинейные режущие кромки имеют необходимые задние углы, а криволинейные расположены на цилиндрической поверхности, ось которой размещена параллельно направлению главного движения резания. Криволинейные режущие кромки 5 имеют задние углы, образованные заточкой вдоль кривой, описанной уравнениями в параметрическом виде:The finishing broach for machining the ledges comprises a housing 1 and teeth 2 located on it. Some of the teeth are made according to the profile pattern and contain straight cutting edges 3, and the remaining teeth are made according to the generator circuit and contain straight 4 and curved 5 cutting edges. The front surfaces 6 of all cutting edges of each tooth 2 lie in the same plane. Rectilinear cutting edges have the necessary trailing angles, and curved ones are located on a cylindrical surface whose axis is parallel to the direction of the main cutting movement. Curved cutting edges 5 have trailing angles formed by sharpening along the curve described by the equations in parametric form:

где R - радиус обрабатываемого профиля;where R is the radius of the processed profile;

φ - радиальный угол точки профиля от направления наибольшего наклона;φ is the radial angle of the profile point from the direction of greatest inclination;

γ - передний угол в сечении наибольшего наклона,γ is the rake angle in the cross section of the greatest slope,

γ=arctg(tgλ₁/cosω);γ = arctan (tanλ ₁ / cosω);

ω - угловое положение сечения наибольшего наклона,ω is the angular position of the cross section of the greatest slope,

ω=arctg((tgλ₂-tgλ₁cosψ)/(tgλ₁, sinψ);ω = arctan ((tgλ ₂ -tgλ ₁ cosψ) / (tgλ ₁ , sinψ);

λ₁,λ₂ - угол наклона прямолинейных режущих кромок,λ ₁ , λ ₂ - the angle of inclination of the straight cutting edges,

ψ - угол в плане между прямолинейными режущими кромками.ψ is the angle in plan between the straight cutting edges.

Протяжка содержит, по крайней мере, два калибрующих зуба 7 с полным криволинейным профилем.The broach contains at least two calibrating teeth 7 with a complete curved profile.

Расчет координат точек профиля криволинейной режущей кромки рассмотрим на примере протяжки для обработки шатуна.Calculation of the coordinates of the points of the profile of the curved cutting edge, consider the example of broaches for processing the connecting rod.

Исходные данные:Initial data:

λ₁=20°, λ₂=20° - углы наклона прямолинейных режущих кромок;λ ₁ = 20 °, λ ₂ = 20 ° - the angles of inclination of the straight cutting edges;

ψ=90° - угол в плане между прямолинейными режущими кромками,ψ = 90 ° - the angle in the plan between the straight cutting edges,

R=8 мм - радиус криволинейного участка уступа.R = 8 mm is the radius of the curved section of the ledge.

Все режущие кромки зубьев данной протяжки будут лежать в одной плоскости. При этом, передний угол в различных точках криволинейного профиля будет различным. Максимального значения он достигнет в так называемом, сечении наибольшего наклона. Угловое положение этого сечения определяется следующим выражением:All cutting edges of the teeth of this broach will lie in the same plane. In this case, the rake angle at different points of the curved profile will be different. It reaches its maximum value in the so-called section of the greatest slope. The angular position of this section is determined by the following expression:

ω=arctg((tg20°-tg20° cos90°)/(tg20° sin90°))=45°.ω = arctan ((tg20 ° -tg20 ° cos90 °) / (tg20 ° sin90 °)) = 45 °.

Величина переднего угла в этом сечении составит:The value of the rake angle in this section is:

γ=arctg(tg20°/cos45°)=27,236°.γ = arctan (tg20 ° / cos45 °) = 27.236 °.

Для расчета координат точек величину φ выбирают в пределах от (-ω) до (ψ-ω). Шаг изменения величины радиального угла φ выбирают в зависимости от требований к точности обработки. Результаты расчета координат точек профиля криволинейной режущей кромки при шаге радиального угла φ=10° сведены в таблицу 1.To calculate the coordinates of the points, the value of φ is selected in the range from (-ω) to (ψ-ω). The step of changing the value of the radial angle φ is chosen depending on the requirements for precision processing. The results of calculating the coordinates of the profile points of the curved cutting edge at a radial angle step of φ = 10 ° are summarized in table 1.

Для значения φ=0° координаты точки будут иметь следующие значения: Х=0 мм; Y=8 мм; Z=0 мм.For the value φ = 0 °, the coordinates of the point will have the following values: X = 0 mm; Y = 8 mm; Z = 0 mm.

Таблица 1 Координаты точек профиля криволинейной режущей кромкиTable 1 Coordinates of profile points of a curved cutting edge

φφ -45°-45 ° -35°-35 ° -25°-25 ° -15°-15 ° -5°-5 ° 5°5 ° 15°15 ° 25°25 ° 35°35 ° 45°45 ° ХX -5,657-5.657 -4,589-4,589 -3,381-3,381 -2,071-2.071 -0,697-0.697 0,6970.697 2,0712,071 3,3813,381 4,5894,589 5,6575,657 YY 5,6575,657 6,5536,553 7,2507,250 7,7277,727 7,9707,970 7,9707,970 7,7277,727 7,2507,250 6,5536,553 5,6575,657 ZZ 1,2061,206 0,7450.745 0,3860.386 0,1400.140 0,0160.016 0,0160.016 0,1400.140 0,3860.386 0,7450.745 1,2061,206

Приведенные координаты точек позволяют обеспечить заточку криволинейных режущих кромок на станке с ЧПУ. Заточку обеспечивают при относительном перемещении формообразующей точки шлифовального круга через расчетные точки профиля режущих кромок.The given coordinates of the points make it possible to sharpen curved cutting edges on a CNC machine. Sharpening is provided during relative movement of the forming point of the grinding wheel through the calculated points of the profile of the cutting edges.

Процесс работы чистовой протяжки для обработки уступов выглядит следующим образом. Протяжку, закрепленную на инструментальной плите, устанавливают на протяжном станке. Заготовку устанавливают в ориентированное относительно протяжки положение в станочном приспособлении. При обработке симметричных деталей, таких как шатун двигателя автомобиля, на инструментальной плите размещают две симметричных протяжки для обработки двух уступов одновременно. После включения главного движения резания инструментальная плита с размещенными на ней протяжками начинает перемещаться. Первыми в работу вступают профильные зубья, которые снимают припуск своими прямолинейными кромками. Следом за ними в работу вступают генераторные зубья, содержащие прямолинейные и криволинейные режущие кромки. Прямолинейные режущие кромки этих зубьев являются главными, а криволинейные - вспомогательными. Последними в работу вступают калибрующие зубья, имеющие полный криволинейный профиль. При этом, все криволинейные режущие кромки расположены на цилиндрической поверхности, ось которой параллельна направлению главного движения резания, что исключает искажение профиля микроступеньками. После выхода зубьев протяжек из зоны обработки заготовку снимают, а инструментальную плиту с протяжками возвращают в исходное положение.The process of finishing broaching for the treatment of ledges is as follows. A broach mounted on a tool plate is mounted on a broaching machine. The workpiece is set in a position oriented relative to the broach in the machine tool. When processing symmetrical parts, such as the connecting rod of a car engine, two symmetrical broaches are placed on the tool plate to process two ledges at the same time. After turning on the main cutting movement, the tool plate with the broaches placed on it begins to move. The first to enter the profile teeth, which remove the allowance with their straight edges. Following them come into operation generator teeth containing straight and curved cutting edges. The straight cutting edges of these teeth are the main ones, and the curved ones are auxiliary. The last to enter calibrating teeth with a full curved profile. Moreover, all curved cutting edges are located on a cylindrical surface, the axis of which is parallel to the direction of the main cutting movement, which eliminates the distortion of the profile by microsteps. After the teeth of the broaches exit the processing zone, the workpiece is removed, and the tool plate with broaches is returned to its original position.

Чистовая протяжка для обработки уступов может быть изготовлена на стандартном оборудовании с применением известных материалов и современных инструментов, что соответствует критерию «промышленная применимость».Finishing broaches for the treatment of ledges can be made on standard equipment using well-known materials and modern tools, which meets the criterion of "industrial applicability".

Claims (1)

Чистовая протяжка для обработки уступов, содержащая корпус, размещенные на нем зубья, часть из которых выполнена по профильной схеме и содержит прямолинейные режущие кромки, а остальные зубья выполнены по генераторной схеме и содержат прямолинейные и криволинейные режущие кромки, передние поверхности всех режущих кромок каждого зуба лежат в одной плоскости, прямолинейные режущие кромки имеют необходимые задние углы, а криволинейные расположены на цилиндрической поверхности, отличающаяся тем, что ось указанной цилиндрической поверхности размещена параллельно направлению главного движения резания, а криволинейные режущие кромки имеют задние углы, образованные заточкой вдоль кривой, описанной уравнениями в параметрическом виде:A finishing broach for the treatment of benches, comprising a housing, teeth placed on it, some of which are made according to the profile scheme and contain straight cutting edges, and the remaining teeth are made according to the generator scheme and contain straight and curved cutting edges, the front surfaces of all cutting edges of each tooth lie in one plane, the straight cutting edges have the necessary trailing angles, and the curved ones are located on a cylindrical surface, characterized in that the axis of said cylindrical surface The spacing is placed parallel to the direction of the main cutting movement, and the curved cutting edges have trailing angles formed by sharpening along the curve described by the equations in a parametric form:

где φ - радиальный угол точки профиля от направления наибольшего наклона;where φ is the radial angle of the profile point from the direction of greatest inclination; γ - передний угол в сечении наибольшего наклона,γ is the rake angle in the cross section of the greatest slope, γ=arctg(tgλ₁/cosω);γ = arctan (tanλ ₁ / cosω); ω - угловое положение сечения наибольшего наклона,ω is the angular position of the cross section of the greatest slope, ω=arctg((tgλ₂-tgλ₁ cosψ)/(tgλ₁ sinψ));ω = arctg ((tgλ -tgλ _{2 1} cosψ) / (tgλ ₁ sinψ)); λ₁, λ₂ - угол наклона прямолинейных режущих кромок;λ ₁ , λ ₂ - the angle of inclination of the straight cutting edges; ψ - угол в плане между прямолинейными режущими кромками, при этом протяжка содержит, по крайней мере, два калибрующих зуба с полным криволинейным профилем.

ψ is the angle in plan between the straight cutting edges, while the broach contains at least two calibrating teeth with a full curved profile.