СПОСОБ ДОЛБЛЕНИЯ И ДОЛБЯК ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
METHOD FOR SLOTTING AND RAM FOR ITS REALISATION

Предлагаемое изобретение относится к металлообработке, конкретно к долблению в условиях обката фасонных и зубчатых поверхностей деталей.
Известен способ долбления (строгания) зубчатых колес в условиях обкатки двумя долбяками, установленными навстречу друг другу [1, 2]. Способ обеспечивает поочередное резание в обе стороны при возвратно-поступательном движении долбяков. Это достигается их раздельной установкой на двух соосных шпинделях. Цикл работы каждого шпинделя соответствует традиционному способу долбления с возвратно-поступательным ходом инструмента: в одну сторону - рабочий, в противоположную - холостой после радиального отвода инструмента от детали [5]. В конце холостого хода происходит подвод инструмента для резания при рабочем ходе. Циклы радиальных движений отвода-подвода синхронны с продольными ходами.
Известны способы долбления зубчатых колес с возвратно-поступательным движением инструмента, в которых врезание на полную глубину профиля осуществляется смещением долбяка по касательной к основным окружностям зубчатых венцов [3], а при холостом ходе отключается движение обката [4].
Известные способы имеют сложную кинематику движений и холостые ходы, равные рабочим, невысокую производительность. Кроме того, динамика резания неблагоприятна при сложной конструкции долбежного станка.
Технический результат предлагаемого способа заключается в сокращении и упрощении движений формообразования, улучшении динамики резания и повышении производительности в 1,5 раза. Благодаря исключению лишних движений и механизмов упрощается конструкция и повышается жесткость долбежного станка; кроме того, в 2 раза повышается стойкость долбяка.
Указанный технический результат достигается те, что резание выполняют за каждый ход возвратно-поступательного движения долбяка с одинаковой скоростью в обоих направлениях при непрерывной подаче детали, при этом применяют реверсивный долбяк.
Дисковый фасонный долбяк для реверсивного резания имеет с обоих сторон рабочие части с лезвиями одинакового профиля и симметричной относительно режущих кромок общей задней поверхностью. Последняя может быть криволинейной или образована плоскими гранями.
На фиг.1 и 2 приведена схема способа, главный вид и вид сверху; на фиг.3 и 4 изображен долбяк, главный вид и вид сверху.
Способ осуществляется следующим образом.
1
2
1
2
2
кp
Четырехгранный долбяк 1 и круглая заготовка 2 шестигранной детали 3 получают согласованное вращение с частотами n и n, соответствующими движению обката, в конкретном случае - n:n=3:2 (фиг.1, 2). Частота вращения заготовки n определяет круговую подачу S по наружному контуру заготовки 2.
2х
p
Долбяку сообщают возвратно-поступательное движение п с равной скоростью обе стороны и непрерывную радиальную подачу S на врезание. Возможен вариант реализации способа (на тяжелых станках), когда деталь получает непрерывную радиальную подачу.
За каждый ход долбяка в ту и другую сторону он непрерывно срезает припуск, определяемый радиальной и круговой подачами. При этом исключается радиальный отвод долбяка, имеющий место в традиционных способах долбления и строгания.
Такая кинематика движений обеспечивает жесткую технологическую систему и благоприятную динамику процесса резания. Выход долбяка из заготовки при перебегах происходит плавно, без обратного удара, присущего известным способам резания. Объясняется это тем, что при выходе режущего лезвия из заготовки в контакте с ней еще находится противоположное лезвие реверсивного долбяка, которое демпфирует резкое падение силы при прекращении резания.
Дисковый фасонный долбяк 1 реверсивного резания содержит с двух сторон рабочие части с режущими лезвиями 4 одинакового профиля (фиг.3, 4). В конкретном случае режущая кромка 5 лезвия является выпуклой стороной криволинейного квадрата, кривизна которой определяется траекторией обката по прямолинейной стороне шестигранного контура детали 3 (см. фиг.2). Профиль режущих лезвий долбяка может быть различным, например, зубчатым эвольвентным.
Передние поверхности 6 с обеих сторон долбяка имеют одинаковую заточку на передний угол γ. Задние поверхности 7 противоположных лезвий являются общими, симметричными относительно режущих кромок 5 и заточены на угол α по вогнутой криволинейной поверхности второго порядка (см. фиг.3) или по наклонным плоским граням.
Такая конструкция долбяка позволяет срезать припуск в обоих направлениях его возвратно-поступательного движения.
Конкретный пример осуществления способа (см. фиг.1, 2).
Обкатке подлежит шестигранный профиль детали высотой 20 мм. Круглая заготовка имеет диаметр d=60 мм. Материал детали - сталь 40 X, долбяка - Р6М5.
кр
р
Режимы резания: скорость v=35 м/мин, подача круговая на ход долбяка S=0,2 мм/ход, радиальная - S=0,15 мм/ход.
p
Ход долбяка высотой 12 мм с учетом перебегов в каждую сторону равен 34 мм. Частота двойных ходов, соответствующая скорости резания 35 м/мин, составляет 500 дв.х/мин. Полный оборот заготовки совершается за время . Радиальное врезание на полную глубину h=5 мм с непрерывной подачей S=0,15 мм/дв.х осуществляется за время . Полное время долбления составляет 1,1 мин.
кр
p
Для сравнения одностороннее долбление такого же профиля на зубодолбежном полуавтомате осуществляется при тех же режимах: v=35 м/мин, S=0,2 мм/дв.х, S=0,15 мм/дв.х. Ход долбяка с перебегами составляет 26 мм, частота двойных ходов - 670 дв.х/мин. Радиальный отвод и подвод долбяка совмещены с перебегами. Полное время долбления составляет 1,65 мин, в 1,5 раза больше реверсивного долбления. Эта разница увеличивается с увеличением высоты детали. Кроме того, односторонний долбяк имеет стойкость в 2 раза меньше реверсивного.
Источники информации
1. Производство зубчатых колес. Под ред. Б.А.Тайца. М.: Машиностроение, 1975. - 708 с. Pиc.VII 3, а, стр.238. Схема нарезания шевронных зубьев долбяками.
2. Патент GB №787020, B23D, B23F. Усовершенствование способа строгания зубчатых колес долбяками. 1957.
3. Патент СССР №475761, B23F 5/12. Способ нарезания цилиндрических колес. 1975.
4. А.с. СССР №698732, B32F 5/12. Способ долбления цилиндрических зубчатых колес. 1979.
5. [1] Рис.V. 8, а, стр.134. Схема долбления зубьев. Прототип.