Вид РИД
Изобретение
Изобретение относится к области металлообработки и может быть использовано при обработке валов с трехгранным РК-профилем.
Известна фреза дисковая для обработки валов с РК-профилем (Патент РФ № 106 576 МПК B23C 5/06 опубликовано 10.06.12) отличающаяся тем, что производящая поверхность фрезы, описываемая координатами хn, уn, определяется согласно зависимостям:
хn = - cos(θ)⋅e⋅cos(N⋅θ) - N·e⋅sin(N θ)⋅sin(θ) - Rf ⋅cos(θ),
уn = - sin(θ)⋅e⋅cos(N⋅θ) + N·e⋅sin(N⋅θ)⋅cos(θ) - Rf⋅sin(θ),(1)
где N - количество вершин вала с РК-профилем;
е - эксцентриситет РК-профиля;
θ - параметрический угол профиля;
Rf - средний радиус фрезы.
Недостатком вышеуказанной фрезы является обработка профиля вала за один оборот инструмента, что при высоких требованиях к качеству обработанной поверхности приводит к значительному увеличению габаритов фрезы.
Технической задачей является сокращение габаритов инструмента при сохранении качества обработанной поверхности за счет расположения зубьев по производящей поверхности, позволяющей за один оборот фрезы обработать 1/3 часть трехгранного РК-профиля.
Технический результат достигается тем, что фреза дисковая для обработки валов с РК-профилем, выполненная с профилем производящей поверхности, описываемый координатами xf и yf, имеет координаты профиля производящей поверхности фрезы которые определяются согласно зависимостям:
где е - эксцентриситет РК-профиля;
R - средний радиус РК-профиля детали;
Rf - средний радиус фрезы;
θ - параметрический угол РК-профиля;
θ2 - угол поворота фрезы, равный
где C, S - смещения точки контакта профиля фрезы с профилем детали в процессе обработки в системе координат станка.
То есть при обработке ось вращения фрезы и ось вращения обрабатываемой детали параллельны и установлены с межосевым расстоянием равным R+Rf, где R - средний радиус трехгранного РК-профиля детали (Фиг. 1). Обрабатываемой детали и фрезе придается вращательное движение с одинаковым направлением и с частотой вращения фрезы nf в три раза больше частоты вращения детали nv. Профиль фрезы при этом определяется из выражения:
(2)
где θ1 - угол поворота обрабатываемой детали;
θ2 - угол поворота фрезы;
1 А - матрица моделирования движения вдоль оси X
6 A - матрица моделирования поворота вокруг оси Z
- уравнение РК-профиля обрабатываемого вала
(3)
Приняв:
,(4)
получим следующее выражение для координат профильной поверхности фрезы xf и yf :
(5)
Угол поворота фрезы θ2 определяем из условия огибания профилем фрезы профиля детали:
(6)
|
Тогда получим:
(7)
где C, S - смещения точки контакта профиля фрезы с профилем детали в процессе обработки в системе координат станка:
(8)
(9)
Пример расчета координат xf и yf профильной поверхности фрезы с параметрами Rf = 100 мм для обработки вала с трехгранным РК-профилем приведен в таблице 1.
Таблица 1 Координаты xf и yf , мм профильной поверхности фрезы
|
Данная дисковая фреза обрабатывает за один оборот 1/3 часть трехгранного РК-профиля вала, имеет меньшие габариты при сохранении качества обрабатываемой поверхности.