способ обработки фасонных вогнутых поверхностей с изменяющимся профилем
Классы МПК: | B23C3/16 обработка рабочих поверхностей двойной кривизны |
Автор(ы): | Амбросимов С.К., Стежкин М.Г. |
Патентообладатель(и): | Липецкий государственный технический университет |
Приоритеты: |
подача заявки:
2001-07-16 публикация патента:
20.07.2003 |
Изобретение относится к области машиностроения, изготовлению штампов и пресс-форм. Способ осуществляют инструментом в виде тела вращения с торовой производящей поверхностью, которому сообщают два одновременных поступательных нелинейно согласованных движения формообразования и вращательное движение подачи. Для расширения технологических возможностей и повышения качества обработанной поверхности вращательное движение подачи осуществляют в плоскости, перпендикулярной плоскости поступательных движений, которые осуществляют нормально и параллельно к базисной плоскости и нелинейно согласуют с вращательным движением подачи для периодического касания инструментом обрабатываемой поверхности одновременно в двух точках на противоположных сторонах профиля, причем в моменты касания противоположных сторон профиля вращательное движение подачи реверсируют, при этом торовую производящую поверхность выполняют с радиусом кривизны, меньшим минимального радиуса кривизны, а диаметр инструмента - большим ширины обрабатываемого профиля. 6 ил.
Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6
Формула изобретения
Способ обработки вогнутых поверхностей с изменяющимся профилем сечения инструментом в виде тела вращения с торовой производящей поверхностью, которому сообщают два одновременных поступательных нелинейно согласованных движения формообразования и вращательное движение подачи, отличающийся тем, что вращательное движение подачи осуществляют в плоскости, перпендикулярной плоскости поступательных движений, которые осуществляют нормально и параллельно к базисной плоскости и нелинейно согласуют с вращательным движением подачи для периодического касания инструментом обрабатываемой поверхности одновременно в двух точках на противоположных сторонах профиля, причем в моменты касания противоположных сторон профиля вращательное движение подачи реверсируют, при этом торовую производящую поверхность выполняют с радиусом кривизны, меньшим минимального радиуса кривизны, а диаметр инструмента - большим ширины обрабатываемого профиля.Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для обработки сложнопрофильных деталей вогнутой формы с изменяющимся в сечении профилем, например рабочих поверхностей штампов и пресс-форм. Известен способ программной обработки многокоординатным формообразованием скульптурных поверхностей деталей [1] с.153...157. Однако этот способ может быть использован только для обработки открытых сложнопрофильных деталей, не имеющих пересекающихся участков поверхностей с небольшими радиусами сопряжений. Кроме того, возникают проблемы точности формы профиля (главной режущей кромки) при изготовлении таких инструментов с изменяющейся кривизной по профилю производящей поверхности. Наиболее близким аналогом является способ обработки сложных криволинейных поверхностей инструментом, телом вращения, с криволинейной производящей поверхностью и с четырьмя нелинейно согласованными формообразующими движениями [2], одно из которых вращательное и располагается в плоскости образующей инструмента. Обработку производят инструментом с двумя коническими и торовой радиусной поверхностью. Обработку каждой выпуклой или прямолинейной стороны профиля производят одноименной стороной профиля инструмента, а вогнутого сопрягаемого участка профиля детали - радиусным торовым, обработку осуществляют с тремя одновременными нелинейно согласованными формообразующими движениями, лежащими в одной плоскости профилирования, причем одно из них, вращательное, осуществляется таким образом, чтобы прямолинейная образующая инструмента была последовательно касательна к каждой точке обрабатываемого выпуклого участка профиля, а два других определяли условия обката. Однако этот способ не позволяет качественно обрабатывать поверхности, криволинейный профиль которых образован вогнутыми участками. Способ обработки фасонных вогнутых поверхностей с изменяющимся профилем сечения инструментом, телом вращения, с торовой производящей поверхностью, которому сообщают два, одновременных нелинейно согласованных движения формообразования и вращательное движение подачи, отличающийся тем, что вращательное движение подачи осуществляют в плоскости, перпендикулярной плоскости поступательных движений, а поступательные движения, нормальные к базисной плоскости и параллельные ей, нелинейно согласуют с вращательным движением таким образом, что инструмент периодически и одновременно касается обрабатываемой поверхности в двух точках, расположенных с противоположных сторон профиля, причем в моменты касания противоположных сторон профиля вращательное движение подачи инструмента реверсируют, при этом радиус кривизны торовой производящей поверхности выполняют меньшим минимального радиуса кривизны, а диаметр инструмента большим ширины обрабатываемого профиля. Предлагаемый способ позволяет расширить технологические возможности обработки элементов сложнопрофильных деталей типа канавок, ручьев штампов и пресс-форм универсальным инструментом с торовой производящей поверхностью на станках с ЧПУ, а также повысить качество обрабатываемой поверхности за счет уменьшения действительных передних и задних углов при косоугольном резании. На фиг.1, 2, 3 показаны последовательные схемы обработки поверхности, на фиг. 4 - вид в плане на участок окончательно обработанной поверхности, на фиг. 5 - алгебрологическое представление инструмента, на фиг.6 - сечение Б-Б на фиг.2 к расчету траектории движения инструмента. Обработку поверхности 1 (фиг.1) осуществляют инструментом 2 телом вращения с торовой производящей поверхностью, радиус кривизны которой r выполняют меньшим минимального радиуса rп, а диаметр инструмента D большим максимальной ширины В поперечного сечения сложнопрофильной канавки (ручья). Обработку производят на 4-координатных станках с ЧПУ, фрезерных или шлифовальных, с непрерывно осуществляемым вращательным движением стола, например ИР500ПМФ4. Инструменту сообщают главное движение







1. Составляется алгебрологическая формула обрабатываемой поверхности fд с использованием функций Рвачева [3]. 2. Составляется алгебрологическая формула производящей поверхности инструмента. Для инструмента с торовой производящей поверхностью она имеет вид (фиг.5):

где

fП1 = z-z1, fП2 = z-z2 - уравнения прямолинейных участков профиля инструмента;
операция


операция


3. Определяются координаты всех точек инструментальной поверхности в области оперативного пространства, которое определяется областью, ограниченной шестью взаимно перпендикулярными плоскостями, параллельными осям 0XИ, 0YИ, 0ZИ. 4. Определяются новые координаты точек инструмента (хИ", уИ",zИ"), после поворота на угол




5. Определяются координаты точек инструмента (хИ", yИ", zИ") после перемещения его по оси OZИ на величину






Точки касания двух сторон профиля определяются методом фильтрации, то есть определения их принадлежности разным множествам по их относительному расположению в системе координат детали. Точки касания M1 и M1" определяют граничные точки, в которых осуществляется реверс инструмента. Источники информации
1. Формообразование сложных поверхностей на станках с ЧПУ./ Радзевич С. П. - К.: Выща школа, 1991. - 192 с. 2. Патент 2167746. Способ обработки криволинейных поверхностей./ Амбросимов С. К. , Петрухин А.А; Липецк. техн. ун. т. Опубл. 27.05.2001. Бюл. 15. 3. Рвачев В.Л. Теория R-функций и некоторые ее приложения. - Киев: Наук. думка. 1982. - 551 с.
Класс B23C3/16 обработка рабочих поверхностей двойной кривизны