УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТОЧЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ ИЗ УПРУГОВЯЗКИХ МАТЕРИАЛОВ

Полезная модель относится к машиностроению, в частности к механической обработке деталей, изготовленных или облицованных упруго-вязкими материалами.
Известен способ механической обработки, при котором применяются смазочно-охлаждающие материалы для сокращения трения и температуры в зоне резания с целью уменьшения износа инструмента (справочник по технологии резания материалов, книга 1 стр.88-90, под редакцией д.т.н. Г.Шпура, д.т.н. Т.Штеферле, М.: «Машиностроение» - 1985 г.).
Недостатком устройств, использующих данный способ, является ограничение по диапазону понижения температур, которые не изменяют физико-механических свойств обрабатываемого материала.
Известен способ резания круглым самовращающимся резцом, позволяющий повысить плавность вращения резца (авторское свидетельство SU №804211 опубликовано: 15.02.1981, бюллетень №6), выбранный в качестве прототипа, по которому режущий инструмент устанавливают в корпус с возможностью вращения на оси. На этой же оси установлена коническая пара, соединенная с осью маховика. Маховик, выполненный с конической фаской, контактирует с обрабатываемой поверхностью детали, закрепленной в патроне. На оси маховика жестко установлен диск, соединенный шарнирами и тягами, между которыми помещена пружина с грузами. Ось маховика установлена в опорах.
Недостатком устройств, использующих известный способ, является низкая производительность обработки и качество обработанной поверхности, так как температурный режим резания не может варьироваться.
Задачей полезной модели является повышение производительности процесса механической обработки при улучшении качества обработанной поверхности.
Поставленная задача достигается тем, что в устройство для точения деталей из упруго-вязких материалов, содержащее резец установленный в шпиндель, дополнительно введены электродвигатель, вращающий шпиндель посредством плоскоременной передачи, насос, который подает хладагент из резервуара через трубопровод к соплу, электроды, соединенные с источником тока через токопроводы.
Конструкция устройства поясняется чертежами, где на фиг.1 показан общий вид устройства, на фиг.2 - вид сбоку, на фиг.3 - схема расположения сопла и электродов, на фиг.4 - график зависимости относительного удлинения от температуры.
Ротационный резец 1 устанавливают в шпинделе 2. Шпиндель 2 соединяют с электродвигателем 3 посредствам плоскоременной передачи. Плоскоременная передача состоит из шкивов 4 и 5 и ремня 6. Шпиндель 2, электродвигатель 3, насос 7, резервуар для охлаждающей жидкости 8, трубопроводы 9, сопло 10, источник тока 11, электропроводы 12, электроды 13 и 14 устанавливают на основание 15.
з
и
Устройство устанавливают на суппорт станка. Заготовку закрепляют в шпинделе станка. Заготовка вращается со скоростью ω. Ротационный резец 1 закреплен на шпинделе 2 и изолирован от него. Ротационный резец 1 вращается со скорость ω, и перемещается вдоль заготовки с подачей S. График зависимости относительного удлинения от температуры, представлен на фиг.4. На основании графика зависимости можно сделать вывод, что с уменьшением температуры уменьшается относительное удлинение при деформации. Для охлаждения заготовки подают хладагент через сопло 10, из резервуара 8 по трубопроводу 9, с помощью насоса 7. В качестве хладагента может выступать жидкий азот.
На фиг.3 показано, что сопло 10 расположено на расстоянии L от зоны резания, для того чтобы заготовка успевала охладиться до температуры минус 30°С - минус 40°С. Ротационный резец 1 нагревают до температуры примерно 50°С, для предотвращения резкого перепада температур в зоне резания. Для нагрева ротационного резца 1 применены электроды 13 и 14, которые токопроводами 12 соединены с источником тока 11. Причем электроды 13 и 14 устанавливаются под углом α, как показано на фиг.3.
Заготовку охлаждают, ее поверхностный слой теряет свои упруго-вязкие свойства, и становится хрупким. В этом состояние он обрабатывается нагретым резцом, что способствует повышению производительности и качества поверхности.
Устройство позволяет повысить производительность и качество обработанной поверхности детали за счет охлаждения поверхности заготовки и нагрева режущего инструмента.