Метод за фрезоване на спираловидни канали с променлива стъпка и радиус на профила
Собственици на патент RU 2429950:
Методът се състои в това, че масата с детайла се завърта под ъгъла на спиралния жлеб, на детайла се придава равномерно транслационно движение по оста му заедно с масата на машината и ротационно движение, съответстващо на транслационното движение на масата. За разширяване на технологичните възможности се получава сложно въртеливо движение на детайла чрез сумиране на равномерно и променливо според даден закон на въртене, докато ъгълът на въртене на масата съответства на най-голямата стъпка на спиралния жлеб, а постепенно увеличаващият се радиус на профила на спиралния жлеб се получава чрез транслационно движение на коничния фреза по неговата ос. 2 т.п. f-ly, 2 ил.
Изобретението се отнася до областта на рязане на метали и може да се използва при фрезоване на спираловидни канали с променлива стъпка и радиус на профила на канала на универсални фрезови машини.
Известен е метод за обработка на спирални повърхности с променлива стъпка на фрезови машини, който използва устройство [1], съдържащо шпиндел на продукта, механизъм за промяна на стъпката на спирална повърхност, включително главен елемент, блок за предаване на движение с променлива скорост под формата на карданно задвижване и китара от сменяеми зъбни колела, разположени между блока за предаване на движение и шпиндела на продукта.
Недостатъците на известния метод са недостатъчното качество на обработката поради ниската твърдост на кинематична верига от водещия винт на масата до шпиндела на продукта, трудността при приспособяване към даден закон за промяна на стъпката на спиралната повърхност и невъзможността за обработка на спирални повърхности с променлив радиус на профила.
Заявеното изобретение е насочено към постигане на технически резултат, който е да позволи фрезованеспирални жлебове с произволен закон за промяна на стъпката и с нарастващ радиус на профила.
Изобретателският метод за фрезоване на спираловидни канали с променлива стъпка и радиус на профила е, че масата на универсалната фреза с детайла се завърта предварително с ъгъла на повдигане на спиралата на детайла, съответстващ на най-голямата стъпка; след това на фрезата се дава въртене, на масата с детайла се дава равномерно транслационно движение по оста на детайла. На детайла се придава сложно движение, съответстващо на движението на масата, което е сбор от равномерно въртене и променливо въртене, идващи от задвижването на масата през китарата за настройка на скоростта на гърбицата; гърбица, която задава закона за промяна на стъпките; рейка и пиньон; хидравличен усилвател; корекция на стъпката на китара. Сумирането на равномерно и променливо въртене се извършва с помощта на диференциалния механизъм. За постепенно увеличаване на радиуса на профила на спиралния жлеб се използва конусовидна фреза, която заедно с плъзгача на машината извършва аксиално движение на подаване.
Фигура 1 показва диаграма на фрезоване на спирален жлеб, изглед отгоре; Фигура 2 показва кинематичната диаграма на въртене на детайла.
Методът може да се използва на универсални фрезови машини, оборудвани с надлъжна маса върху въртяща се плоча и плъзгач за аксиално подаване на фрезата.
За да приложите метода, ви е необходима маса 1, монтирана върху въртяща се плоча 2. Масата трябва да се движи от задвижването 3 на машината. Заготовката 4 се монтира с помощта на разделителна глава 5. Въртенето се предава към механизма на разделителната глава от задвижващия вал на масата 6 през две кинематични вериги. Първата верига осигурява равномерно въртене на детайла 4 и включва китара от сменяеми зъбни колела 7. Втората верига осигурявапроменливо въртене на детайла и включва китара от сменяеми зъбни колела 8, гърбица 9 с тласкач 10, зъбна рейка 11, монтирана на тласкач 10, зъбно колело 12, хидравличен усилвател 13, китара от сменяеми зъбни колела 14. задвижвано колело 18. За прилагане на метода се използва и коничен нож 19, който е монтиран на дорник 20. Дорникът 20 е монтиран в шпиндела на плъзгача 21 и се поддържа от обеца 22.
Заготовката 4 се монтира върху масата 1 на фрезовата машина с помощта на разделителна глава 5. Масата 1 се завърта с помощта на въртящата се плоча 2 под ъгъла на спиралния жлеб, съответстващ на най-голямата стъпка:
където tmax е най-голямата стъпка на спиралния жлеб,
D е диаметърът на детайла.
Конусният нож 19 получава въртене с честота nfr.
Таблица 1 с детайла 4 извършва равномерно транслационно движение по оста на детайла със скорост Szag от задвижването 3 на машината. От вала 6 на задвижването на машината въртенето се предава на китарата на сменяеми зъбни колела 7 с предавателно число iini, което се регулира до стойността на началната стъпка на спиралния жлеб съгласно следното съотношение:
t0 mm движение на масата с детайла → 1 оборот на детайла.
По този начин се осигурява равномерно въртене на детайла n0.
За да се осигури рязане на спирален жлеб с променлива стъпка, върху равномерното въртене на детайла се наслагва променливо въртене, което осигурява увеличаване на стъпката Δti на спиралния жлеб в сравнение с първоначалната стойност t0:
където ti е текущата стойност на стъпката на спиралата.
Δti е променлива стойност, следователно, за да се осигури, е необходимо да се създаде допълнителнапроменливо въртене на детайла Δn, което ще бъде добавено към основното n0. За да се осигури променливо въртене на детайла, движението от вала 6 през китарата на сменяемите зъбни колела 8 се предава на гърбицата 9. Профилът на гърбицата е изграден, като се вземе предвид предоставянето на даден закон за промяна на стъпката на спиралния жлеб. Предавателното отношение ik на китарата на сменяеми зъбни колела 8 се регулира така, че когато детайлът се движи до пълната дължина на спиралния жлеб Lzag, гърбицата се завърта под ъгъл θр от работния си профил:
Lzag mm ход на масата → оборот на гърбицата,
където θр е работният ъгъл на профила на гърбицата в градуси.
Механизмът на зъбната рейка и зъбното колело преобразува транслационното движение на тласкача 10 на гърбичния механизъм във въртеливото движение на зъбното колело 12. От механизма на зъбната рейка и зъбното колело въртенето се предава на хидравличния усилвател 13, което увеличава стойността на въртящия момент, за да осигури достатъчна сила на рязане. От хидравличния усилвател 13 въртенето се предава на китарата на сменяеми зъбни колела 14 с предавателно число iу. Китарата 14 служи за коригиране на стъпката и се регулира така, че когато тласкачът 10 се премества със стойността на разликата в радиусите Δr на работния участък на гърбицата, се осигурява пълно увеличение на стъпката Δt по цялата дължина на режещия участък на спиралната линия:
Сумирането на въртенията по двата клона на кинематичната верига се извършва на диференциалния механизъм 15. Равномерното въртене идва от китарата 7 към централното задвижващо колело 16 на диференциалния механизъм. Променливото въртене идва от китарата 14 към носача 17 на диференциалния механизъм. Общото въртене се отстранява от задвижваното зъбно колело 18 и се подава към механизма на разделителната глава 5, в чийто шпиндел е фиксиран детайлът.
По този начин се извършваобщото променливо въртене на детайла nzag=n0+Δn, което в съответствие с равномерното движение на детайла по оста му осигурява изрязването на спирален канал с променлива стъпка.
За да се осигури постепенно увеличаване на радиуса на профила на спиралния жлеб, коничният фреза 19, заедно с плъзгача 21, извършва подавателно движение Sfr по своята ос. Скоростта на подаване Sfr е избрана така, че по време на движението на детайла по оста му по дължината на участъка на спиралния жлеб Lzag, фрезата се движи по оста си по дължината на работния си участък Lfr.
Lzag mm подвижна маса 1 с детайл→
→Lfr mm движение на плъзгача 21 с резец.
1. Авторско свидетелство на СССР № 1528625, кл. B23C 3/32 от 15.12.1989 г., бул. № 46.
1. Метод за фрезоване на спирални жлебове с променлива стъпка и радиус на профила, който включва завъртане на фрезовата маса с детайла под ъгъла на повдигане на спиралния жлеб, свързване на детайла с равномерно транслационно движение по оста му заедно с масата на машината и ротационно движение, съответстващо на транслационното движение на масата, характеризиращ се с това, че сложно ротационно движение на детайла се извършва чрез сумиране на равномерно и променливо според даден ro закон на въртене, докато ъгълът на въртене на масата съответства на най-голямата стъпка на спиралния жлеб, а постепенно нарастващият радиус на профила на спиралния жлеб се получава чрез транслационно движение на коничния нож по неговата ос.
2. Метод съгласно претенция 1, характеризиращ се с това, че променливото въртене се задава от китара за настройка на скоростта на въртене на гърбицата, гърбичен механизъм, зъбна рейка и зъбно колело, хидравличен усилвател, китара за коригиране на стъпката.
3. Метод съгласно претенция 1, характеризиращ се с това, че сумирането на равномерни и променливи ротации се извършва посредством механизъм.диференциал.