SU1351718A1 - Способ кинематического дроблени стружки и устройство дл его осуществлени - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к области металлообработки и м.б. применено при кинематическом дроблении стружки. Целью изобретени   вл етс  повьппение а cj7e/ эффективности стружкодроблени , улучшение качества вибрационной обработки, упрощение конструкции устройства дл  осуществлени  кинематического дроблени  стружки. Шток 4 поршн  3 гидроцилиндра 1 выполнен полым и жестко св зан с корпусом 5 мембранного патрона, а толкатель 7 расположен в полом штоке и св зан с суппортом 8, несущим инструмент 9, Инструменту 9 сообщают посто нную подачу 5 и дополнительные негармонические колебани , включающие врезание в заготовку и отвод, врем  которого устанавливают равньм времени одного оборота заготовки. Врем  врезани  в заготовку устанавливают равным 1/3-1/6 времени оборота заготовки , а размах колебаний инструмента - по соотношению Л С-So, где С 1,2-1,3; Sp - подача на оборот заготовки. 2 с.п. ф-лы, 2 ил. /I 3offafffufef i/ гидронасосу (Л со ел -N 00 фи8-2 ff/rr ee/ oc/nof/tft/t/

Description

1

Изобретение относитс  к металлообработке и может быть использовано при резании в зких металлов и сплавов на токарном и другом оборудовании .

Цель изобретени  - повышение эффективности стружкодроблени , улучшение качества вибрационной обработки и упрощение конструкции устройств дл  осуществлени  кинематического дроблени  стружки.

На фиг. 1 представлена траектори  движени  вершины резца, до развертке цилиндрической поверхности обрабаты- ваемой детали, иллюстрирующа  предлагаемый способ кинематического дроблени ; на фиг. 2 - конструктивна  схема устройства дл  осуществлени  предлагаемого способа применительно к токарным станкам с гидравлическим приводом подачи.

В соответствии со схе1мой на фиг. 1 предлагаемый способ кинематического дроблени  стружки осу-, ществл ют следующим образом.

На равномерное перемещение инструмента (тонкие параллельные линии а б, б в, в г, г д, д е, е ж, ж з и т ,д.), осуществл емое от суппорта станка, накладываю переменное движение по закону неравнобедренного треугольника (жирна  ломана  лини  А, Б, В-В/ Г, Д, Е-Е, Ж, З.и т.д.), осуществл емое от генератора допол- нительных колебательных движений инструмента . При этом коротка  сторона треугольника колебаний соответствует этапу врезани , а длинна  - этапу отвода резца из заготовки. В резуль- тате алгебраического сложени  непрерывного и колебательного движений . подача врезани  на начальном этапе обработки (участок А, Б) Sg., So + S, , где SQ - посто нна  подача на оборот шпиндел , осуществл ема  от механизма подач станка - дополнительна  подача от генератора колебательных движений инструмента . Подачу В принимают равной йК, где Д - размах (удвоенна  амплитуда) колебаний, величину которого с целью обеспечени  гарантированного отрезани  элемента стружки устанавливают большей величины пода- чи Sg в 1,2-1,3 раза; К - коэффициент дополнительного увеличени  подачи, равный 360 / ., (Л - угол поворота шпиндел  станка за врем 

5

17

o.

5 0

0 35 0 45 50 55

18 , 2 .

врезани  в градусах. На основании экспериментальных данных оптималь- ньй диапазон значений «i составл ет 60-120 , что соответствует значени м коэффициента К 6-3.

При углах o/fp 4 60 (к 6) существенно возрастает интенсивность вре- (зани , что приводит к снижению стой- Скости инструмента, прио/ р 120 (К , 3) увеличиваетс  толщина среза и ухудшаетс  шероховатость обработанной поверхности.

По достижении величины Л C-S (С 1,2-1,3) направление составл ющей движени  мен ют относительно винтовой траектории на обратное (участок Б, В-В , Г). Длительность этого участка обработки принимают равной длительности одного оборота заготовки поэтому осуществл ема   от генератора колебательных движений инструмента дополнительна  подача обратного хода равна Зо.д. C S. Следовательно суммарна  величина подачи отвода S,- ЗоГр.. - So С S, - S, - 1) 0,2 - ... - 0,3 So. I

В точке П пересечени  обратной

Б, В-В , Т и .пр мой -А- , Б винтовых линий обработки резец выходит из кон- та.кта с обрабатываемой заготовкой, что обеспечивает гарантированное перерезание элемента стружки. При дальнейшем обратном перемещении резец в ; точке Г попадает на исходную винтовую траекторию (линию б, в), что означает окончание первого цикла предлагаемого способа резани . Таким образом, с .учетом углов 4 аге суммарный угол поворота заготовки за рдин двойной ход инструмента, т.е. за

один цикл резани , rf о

6t

.otoTg- 360

К + 1

-™ + 360 ----- .360 Кк

или в

к + 1

К

дол х оборота шпиндел  с/ц, Далее начинаетс  следующий цикл резани . На участке Г, Д резец сначала движетс  вхолостую, затем (в точке П) врезаетс  в заготовку и движетс  в пр мом направлении до достижени  заданной величины л C Sc,. На участке Д, Е резец движетс  в обратном направлении, формиру  второй элемент стружки (заштрихован сплошнь 1ми тонкими лини ми); на участке ЕЖ движение резца в обратном направлении продол31

жаетст, продолжаетс  и формирование второго элемента стружки .(заштрихова штрихпунктирными тонкими лини ми). В точке ITj пересечени  пр мой ГД и обратной ДЕ - ЕЖ винтовых линий резец вновь выходит из соприкосновени  с обрабатываемым слоем заготовки (отрезаетс  второй элемент стружки). На участке ЖЗ резец вновь ускоренно движетс  вперед и в точке П врезаетс  в заготовку. На участке ЗИ и ИК имеют место обратный отвод и выход в точке П резца из контакта с обрабатываемой поверхностью. Отреза- етс  третий элемент стружки (заштрихован обратными тонкими сплошными и штрихпунктирными лини ми). Толщина отрезаемых элементов не превьшает величину врезани  4 (С Se) и на большей части длины элемента сохран етс  посто нной, что благопри тно сказываетс  на динамике процесса резани  и качестве обрабатываемой поверхности,

При дальнейшем повторении описанных циклов движени  резца непрерывна  (сливна ) стружка перерезаетс  на р д отдельных элементов.

Устройство дл  осуществлени  пред- лагаемого способа кинематического стружкодроблени , изображенное на фиг, 2, включает в себ  силовой гидроцилиндр 1 основной подачи, питаемый от гидростанции станка, дроссель 2, включенный в сливную магистраль силового гидроцилиндра 1, поршень 3, шток 4 которого вьтолнен -в виде полой гильзы, жестко скрепленной с корпусом 5 двухполостного мембранного патрона мембр.ану 6, выполненную, например, из полиуретана и глухо заделанную в корпусе 5, толкатель 7, жестко скрепленный с мембраной 6, причем свободный конец толкател  пропущен через внутреннюю полую часть штока и либо непосредственно, либо через переда- точно-преобразующий механизм воздействует на суппорт 8, несущий режущий инструмент 9. «

Устройство работает следующим образом .

При включении гидропривода основной подачи поршень 3 со штоком 4 силового гидроцилиндра 1 получает движе- ние со скоростью подачи So, определ емой дросселем 2, При этом обе полости силового гидроцилиндра 1 наход тс  практически под одинаковым давле18 ,

нием Рра , так как дроссель 2 находис  в сливной магистрали гидроцилиндр 1, Обычно lPf,acf устанавливаетс  в пределах 2-4 МПа. Вместе со штоком 4 перемещаютс  жестко скрепленны с ним корпус 5 мембранного патрона, глухо заделанна  в корпусе 5 мембран 6 с толкателем 7, звень  передаточно преобразующего механизма (в случае введени  его в состав устройства) и суппорт 8 станка с инструментом 9.

Одновременно при включении шпиндел  станка начинает работать дополнительна  автономна  гидросистема, обеспечивающа  попеременную подачу рабочей жидкости в левую и правую полости мембранного патрона. Периодическое повьш1ение давлени  в полост х мембранного патрона вызывает периодический прогиб центральной части мембраны в левую и правую стороны, а следовательно, генерирование колебательных перемещений жестко св занного с ней исполнительного штока, движущегос  с посто нной подачей S,, Таким образом происходит суммирование основного и дополнительного колебательного движени  суппорта 8 станка.

При задании закона колебательных перемещений мембраны в соответствии с предлагаемым способом обеспечиваетс  перерезание сливной стружки на отдельные элементы при максимально благопри тной динамике процесса резани .

При подаче давлени  в полости мембранного патрона прогиб мембраны 6 от центра к периферии, а следовательно , колебательные перемещени  корпуса 5 относительно его штока 4 невозможны , так как жестко скрепленный со штоком 4 и корпусом 5 мембранного патрона поршень 3 основной подачи упираетс  с двух сторон в столбы наход щейс  под давлением рабочей жидкости в гидроцилиндре 1,

Формула

и 3

обретени 

1. Способ кинематического дроблени  стружки, согласно которому инструменту сообщают посто нную подачу и дополнительные негармонические колебани , включающие врезание в заготовку и отвод, врем  которого устанавливают равным времени одного оборота заготовки, отличаю513

щ и и с   тем, что, с целью повышени  эффективности дроблени  стружки при улучшении качества обработки, врем  врезани  устанавливают равным 1/3-1/6 времени оборота заготовки, а размах колебаний инструмента устанавливают по соотношению и С-So, где С 1,2-1,3, 8„ - подача на оборот заготовки,

2. Устройство дл  кинематического дроблени  стружки к металлорежущим станкам с гидравлическим приводом подачи, содержащее силовой гидроци

18

линдр подачи суппорта, соединенный с гидросистемой станка через дроссель, и мембранный патрон с толкателем дл  колебательного движени  инструмента , соединенный с автономной гидросистемой , отличающеес - тем, что, с целью упрощени  конструкции , шток поршн  силового гидроцилиндра подачи вьтолнен полым и жестко св зан с корпусом мембранного патрона , причем толкатель последнего расположен в полом штоке и св зан с суппортом.

A Cf

Редактор А. Огар

Составитель В. Семенов Техред А.Кравчук

з1к1Г5522/10, Тираж 970

ВНИИПИ Государственного комитета LOUf

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., д. 4/i

Производственно-полиграфическое предпри тие.

фи&

Корректор О. Кравцова Подписное

. Ужгород, ул. Проектна , 4

Claims (2)

1. Формула изобретения

   1. Способ кинематического дробления стружки, согласно которому инструменту сообщают постоянную подачу и дополнительные негармонические колебания, включающие врезание в заготовку и отвод, время которого устанавливают равным времени одного оборота заготовки, отличаю5 щ и й с я тем, что, с целью повышения эффективности дробления стружки при улучшении качества обработки, время врезания устанавливают равным 1/3-1/6 времени оборота заготовки, а размах колебаний инструмента устанавливают по соотношению А - C’S_O, где С = 1,2-1,3j S_o - подача на оборот заготовки, 19
2. 2. Устройство для кинематического дробления стружки к металлорежущим станкам с гидравлическим приводом подачи, содержащее силовой гидроци линдр подачи суппорта, соединенный с гидросистемой станка через дроссель, и мембранный патрон с толкателем для колебательного движения инструмента, соединенный с автономной гидросистемой, отличающее сятем, что, с целью упрощения конструкции, шток поршня силового гидроцилиндра подачи выполнен полым и жестко связан с корпусом мембранного патрона, причем толкатель последнего расположен в полом штоке и связан с суппортом.

   фиг!