Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
СПОСОБ ПРЕРЫВИСТОГО ИГЛОФРЕЗЕРОВАНИЯ
СПОСОБ ПРЕРЫВИСТОГО ИГЛОФРЕЗЕРОВАНИЯ

СПОСОБ ПРЕРЫВИСТОГО ИГЛОФРЕЗЕРОВАНИЯ

Патент Российской Федерации
Суть изобретения: Изобретение относится к способам зачистки и резания поверхностей металлов. Способ прерывистого иглофрезерования заключается в прижиме с натягом к обрабатываемой поверхности продольно перемещающейся детали вращающейся иглофрезы с ворсом из стальных пружинных проволочных элементов. Новым в этом способе является то, что рабочая поверхность проволочного ворса иглофрезы имеет профиль в виде правильного многоугольника, при этом расстояние от середины грани многоугольника до описанной вокруг него окружности находится в пределах одной-трех величин наибольшего натяга иглофрезы в процессе работы, а подача и скорость связаны определенным соотношением. 2 ил.
Поиск по сайту

1. С помощью поисковых систем

   С помощью Google:    

   С помощью Яндекс:  

2. Экспресс-поиск по номеру патента


введите номер патента (7 цифр)

3. По номеру патента и году публикации

2000000 ... 2099999   (1994-1997 гг.)

2100000 ... 2199999   (1997-2003 гг.)
Номер патента: 2055703
Класс(ы) патента: B23C3/12, B08B1/00
Номер заявки: 92011207/08
Дата подачи заявки: 11.12.1992
Дата публикации: 10.03.1996
Заявитель(и): Гавриленко Игорь Георгиевич
Автор(ы): Гавриленко Игорь Георгиевич
Патентообладатель(и): Гавриленко Игорь Георгиевич
Описание изобретения: Изобретение относится к способам зачистки и резания поверхностей металлов.
Известен способ прерывистого иглофрезерования, заключающийся в прижиме с натягом к обрабатываемой поверхности продольно перемещающейся детали вращающейся иглофрезы с ворсом из стальных пружинных проволочных элементов и прерывистой рабочей поверхностью, рабочая поверхность проволочного ворса иглофрезы имеет волнистую форму и соответственно профиль в виде волнистой линии круга, при этом высота волнообразного выступа от его средней линии соответствует наибольшей величине поджима (натяга) иглофрезы в процессе работы.
Недостатком этого способа является то, что проволочные элементы выступов ворса иглофрезы имеют криволинейный профиль торцовой поверхности, что затрудняет их внедрение в обрабатываемую поверхность металла и тем самым понижает производительность и качество обработки.
Наиболее близким по достигаемому эффекту является способ обдирочно-зачистного иголофрезерования, заключающийся в прижиме с натягом к обрабатываемой поверхности продольно перемещающейся детали вращающейся иглофрезы с ворсом из стальных пружинных проволочных элементов и пазами на рабочей поверхности, рабочая часть иглофрезы выполнена в виде чередующихся проволочных секций трапецеидального и треугольного профиля, при этом скорость относительного продольного перемещения обрабатываемой детали и иглофрезы и частота вращения иглофрезы связаны определенным соотношением.
Одним из недостатков этого способа иглофрезерования является то, что рабочие проволочные элементы секций трапецеидального профиля иглофрезы имеют угол заострения практически прямой, т.е. равный 90о, что затрудняет их врезание в обрабатываемую поверхность металла и в итоге повышает производительность и качество предварительной (обдирочной) обработки.
Другим недостатком указанного способа иглофрезерования является то, что проволочные секции треугольного профиля имеют ограниченное количество рабочих проволочных элементов и соответственно недостаточную жесткость, что уменьшает их силовое воздействие на обрабатываемую поверхность металла и понижает производительность обработки, а рабочие проволочные элементы имеют чpезмерно острые углы заострения, что снижает их износостойкость и качество обработки.
Предлагаемый способ прерывистого иглофрезерования отличается от прототипа тем, что рабочая поверхность проволочного ворса иглофрезы имеет профиль в виде правильного многоугольника, при этом расстояние от середины грани многоугольника до описанной вокруг него окружности находится в пределах одной-трех величин наибольшего натяга иглофрезы в процессе работы, благодаря чему обеспечивается усиление эффекта резания и уменьшение эффекта поверхностной пластической деформации обрабатываемого металла, что в итоге повышает производительность и качество обработки.
На фиг.1 изображена схема установки иглофрезы при обработке плоской детали; на фиг.2 схема контакта проволочных элементов иглофрезы с поверхностью детали.
Способ прерывистого иглофрезерования заключается в прижиме с натягом к обрабатываемой поверхности продольно перемещающейся детали 1 (фиг.1) вращающейся иглофрезы 2 с ворсом из стальных пружинных проволочных элементов, рабочая поверхность 3 проволочного ворса иглофрезы имеет профиль в виде правильного многоугольника, при этом расстояние от средины грани многоугольника до описанной вокруг него окружности находится в пределах одной-трех величин наибольшего натяга иглофрезы в процессе работы, т.е. расстояния, на которое сближаются иглофреза и обрабатываемая деталь от плоскости их касания во взаимно перпендикулярном направлении. Рабочая поверхность проволочного ворса в форме правильного многоугольника получается путем его шлифования после сборки иглофрезы. В качестве ворса иглофрезы применяется стальная пружинная проволока диаметром 0,50; 0,56; 0,60; 0,63; 0,70 мм.
Проволочный ворс может подвергаться термической обработке (закалке и отпуску) после сборки иглофрезы.
Благодаря тому, что рабочая поверхность проволочного ворса иглофрезы имеет профиль в виде правильного многоугольника, при этом расстояние от середины грани многоугольника до описанной вокруг него окружности находится в пределах одно-трех величин наибольшего натяга иглофрезы в процессе работы, обеспечивается образование проволочных элементов в виде усеченного круглого цилиндра с разными углами заострения, постепенно уменьшающимся от угла 90о проволочных элементов, расположенных посередине грани периметра проволочного ворса, до острых углов проволочных элементов, расположенных у кромок граней (фиг. 2), уменьшение числа проволочных элементов каждой грани периметра проволочного ворса, непосредственно взаимодействующих с обрабатываемой поверхностью детали, что усиливает эффект резания и уменьшает эффект поверхностной пластической деформации обрабатываемого металла, а в итоге повышает производительность и качество обработки.
Первый ряд рабочих проволочных элементов иглофрезы в процессе работы опирается на следующие за ним другие ряды проволочных элементов, которые передают ему силу своей упругости деформации и тем самым увеличивают его силу воздействия на обрабатываемую поверхность металла, что в итоге обеспечивает эффект сосредоточенного суммарного силового воздействия пучков проволочных элементов ворса иглофрезы на обрабатываемую поверхность.
Данный способ иглофрезерования может применяться ля зачистной и отделочно-зачистной обработки поверхностей металлов.
Для осуществления указанного способа иглофрезерования в режиме отделочно-зачистной обработки (зачистка и резание) необходимо, чтобы твердость и предел прочности при растяжении материала проволочных элементов ворса иглофрезы были выше соответственно твердости и предела прочности при растяжении обрабатываемого металла примерно в 1,6-1,8 раза, соотношение свободной длины проволочных элементов и наименьшего радиуса инерции их поперечного сечения находилось в пределах 50-100, коэффициент плотности проволочного ворса находился в пределах 0,785-0,890.
Величину наибольшего натяга (прижима) иглофрезы можно определить из соотношения 3 30, где l свободная длина рабочих проволочных элементов в процессе работы, мм; f прогиб проволочных элементов в процессе работы, мм; и натяг иглофрезы в процессе работы, мм.
Окружная скорость иглофрезы составляет Uи 3-20 м/с при зачистной обработке и Uи 1-3 м/с при отделочно-зачистной обработке.
Продольную подачу можно определить из выражения Sпрод L ˙ nи, где Sпрод продольная подача, мм/мин; L величина относительного продольного перемещения обрабатываемой детали за один оборот иглофрезы, соответствующая длине зоны рабочего контакта иглофрезы с обрабатываемой поверхностью, мм; nи частота вращения иглофрезы, мин-1.
Благодаря наличию угловых выступов у проволочного ворса иглофрезы рабочий контакт проволочных элементов с обрабатываемой поверхностью происходит с разной интенсивностью, большей на половине длины рабочей зоны со стороны входа проволочных элементов и меньшей на другой половине при выходе проволочных элементов из рабочей зоны. В связи с этим при определении продольной подачи надо исходить из длины зоны рабочего контакта в пределах 1/2 1L. При удалении с обрабатываемой поверхности грубых ликвидов необходимо устанавливать меньшую подачу и соответственно принимать в расчетах меньшую длину зоны рабочего контакта, т.е. 1/2L.
Тогда выражение для определения продольной подачи примет вид соотношения
≅ 1
При иглофрезеровании с рациональным соотношением окружной скорости иглофрезы и продольной подачи превалирующим является механический фактор, а не тепловой, в связи с чем структурнофазовые изменения в поверхностном слое обработанного металла практически не происходят.
При иглофрезеровании происходит упругий контакт инструмента с обрабатываемой поверхностью металла, поэтому при зачистной и отделочно-зачистной обработке твердость обработанной поверхности практически не повышается.
Формула изобретения: СПОСОБ ПРЕРЫВИСТОГО ИГЛОФРЕЗЕРОВАНИЯ, при котором вращающуюся иглофрезу с ворсом из стальных пружинных проволочных элементов прижимают с натягом к обрабатываемой поверхности детали, которую продольно перемещают, отличающийся тем, что иглофрезу берут с профилем рабочей поверхности в виде правильного многоугольника, при этом расстояние от середины грани многоугольника до описанной вокруг него окружности находится в пределах одной-трех величин наибольшего натяга иглофрезы, а отношение величины продольной подачи иглофрезы к частоте ее вращения и величине относительного продольного перемещения обрабатываемой детали за один оборот иглофрезы находится в пределах

где nи- частота вращения иглофрезы - 127 - 382 мин-1;
α - величина относительного продольного перемещения обрабатываемой детали за один оборот иглофрезы,
соответствующая длина зоны рабочего контакта иглофрезы с обрабатываемой поверхностью составляет 1 - 40 мм.