Механообработка Винтовой Пружины

[S-Vertal 1]

Коллеги, здравствуйте!

Возникла необходимость в изготовлении "фрезерованной" пружины, наподобие таких

<noindex>http://www.heli-cal.com/Html/Products/Springs.htm</noindex>

Когда ширина спиральной канавки между витками была более 3 мм, мы просто отдавали чертежи на фрезерование торцевой фрезой.

В последней конструкции канавка менее 1.5 мм, поэтому я могу предположить только проволочную электроэрозию или фрезерование дисковой фрезой (??). Ограничение - нельзя влезать инструментом во внутренний габарит пружины (в ней есть конструктивные элементы, являющиеся одним целым с пружиной). В связи с этим есть 2 вопроса.

1. Можно ли резать канавку дисковой фрезой или проволокой, не залезая во внутренний габарит пружины?

2. Какая будет форма сечения канавки (явно не прямоугольная, а что-то вроде двух гиперболоидов)?

[S-Vertal 1]

Поразмыслил чуток и возникла идея получить винтовой паз точением. Господа токари, реально ли проточить паз шириной 1.5 глубиной 6 отрезным резцом или чем-то подобным?

[Богоманшин Игорь 297]

Реально.

1 Резец со специальной заточкой в соответствии с углом подьема винтовой канавки.

2 Крепление свободной части детали в контршпинделе с синхронизированным вращением (можно только на последних проходах - перед прорезанием)

3 Можно применять обычный резьборезный цикл с выходам под углом - на детали образуется при этом "сбег резьбы" - сложнее с заходом - придётся повозиться с программой.

ИМХО, Проще сделать дисковой фрезой (отрезной) - меньше вероятность сломать инструмент - стандартный! а не сделанный по спецзаказу (см.п.1)

[S-Vertal 1]

Спасибо за ответ!

Заход и сбег не страшен, концевые витки можно потом зафиксировать в оправке и фрезеровать, чуть больше припуск на длину заготовки. Вариант с дисковой фрезой смущает тем, что витки не будут прямоугольными в поперечном сечении, нужно корректировать модель. Мне кое-как удалось смоделировать в Солиде вырез инструментом типа проволоки или дисковой фрезы, паз в поперечном сечении получается бочкообразный, с отклонением размера от прямоугольника +30%.

Еще смущает качество поверхности в пазу, придется снижать расчетные напряжения. Проволокой наверно можно было бы выгладить до Ra 0.8, цена особо не волнует, изделие уникальное.

[ber2004 23]

Так паз же не обязан быть спиральным! Спираль - это тяжкое наследие витой пружины. А фрезеровать лучше прямыми пазами перпендикулярно оси поочередно слева-справа. На виде спереди своеобразный меандр получается. И методы расчета таких в справочниках есть. И муфты для валов такие в каталогах попадались.

[S-Vertal 1]

Для конкретной пружины ничего кроме спирали не подходит. Пружина с шахматным расположением прямых прорезей работает преимущественно на изгиб, причем с очень неравномерным распределением напряжений. А нужна максимально легкая и компактная пружина, специфика конкретного применения. Ничего лучше спирали тут не придумать.

[Богоманшин Игорь 297]

Вариант с дисковой фрезой смущает тем, что витки не будут прямоугольными в поперечном сечении

Заготовку ставим на поворотный стол вертикально, затем стол на стол вертикально-фрезерного с наклоном (угол равен углу подъема винтовой линии). Фреза врезается так, чтобы точка (линия) врезания была напротив оси вращения (Х оси вращ.при этой Z равен Х детали), по оси Y врезаемся на нужную глубину, дальше сложное движение: вращение стола в соответствии с подачей, перемещение по Z (на расстояние, немного меньше шага винтовой линии) и по Х (это катеты) ищем из прямоугольного треугольника, где гипотенуза точно равна шагу, углы равны углу наклона пов. стола.

Два прохода: 1-й фрезой тоньше на 0.1-0.3 мм, не прорезая насквозь дно винтовой канавки; 2-й в размер, идти сверху.

Получите прямоугольные витки. На заходе и выходе будет радиус инструмента (фрезы)

[ssv22 16]

Для справки:

Году в 1983 я делал КД станок для гибки руля для велосипеда "Мишка"(типа трубогиба/полуавтомата - гнули трубу).

Там применяласть пружина: нар.Диам. 150мм, сечение витка прямоугольное 20х20мм, длина 160мм. Зазор между витками - мм 3, точно не помню.

Делали из ст.65Г, точением на токарном станке.

Все потом работало нормально.

PS. эта пружина использоваласть как элемент муфты, те. если один конец вращать (вдоль оси пржины), то внутренний Диам. уменьшается.

Ну это давно известная схема.

[S-Vertal 1]

Однако не перепились еще специалисты на Руси

Когда дело дойдет до изготовления, отпишу здесь - может кто и возьмется за практическую рализацию (в НН или Мск )

[ssv22 16]

Однако не перепились еще специалисты на Руси

Когда дело дойдет до изготовления, отпишу здесь - может кто и возьмется за практическую рализацию (в НН или Мск )

Вот счас стакан закатил и никак не пойму: что означает данный тезис и кому он адресован?

PS. Уважаемый S-Vertal, не помешало бы указывать имена цитированный авторов. (Пожелание)

[S-Vertal 1]

Простите, копирайт не указал...

По сабжу - сбег спирали наверное не важен при такой разделке концевых витков?

Вопрос по усилиям резания - как обычно делается, чтобы при вскрытии канавки во внутреннюю полость витки не деформировало усилиями резания/центробежными силами при токарной обработке?

spring.tif

[ssv22 16]

По сабжу - сбег спирали наверное не важен при такой разделке концевых витков?

Вопрос по усилиям резания - как обычно делается, чтобы при вскрытии канавки во внутреннюю полость витки не деформировало усилиями резания/центробежными силами при токарной обработке?

Прикрепленные файлы

spring.tif ( 167,02 килобайт ) Кол-во скачиваний: 1

Вот не могу ничего сказать по данному поводу - давно это было(см. год-1983), да и я тогда только после

института год с небольшим мало что понимал.

Завод, кстати, называется "Механический", если это кому-то что-то говорит. Но сейчас он вроде утух почти...

[S-Vertal 1]

А как проволокой удалить материал под внутренними зацепами (на рисунке их видно)?

Я предполагаю делать это растачиванием, а проволокой наверно нереально...

[Богоманшин Игорь 297]

Я предполагаю делать это растачиванием

чтобы при вскрытии канавки во внутреннюю полость витки не деформировало

Так и делайте, только растачивать внутренний диаметр при этом лучше Т-образной фрезой при винтовой подаче сверху - витки при этом будут постепенно освобождаться. ИМХО - а не проще пружину сделать навивкой (только нижнюю часть на картинке не видно), хотя сейчас толкового технолога по ОМД найти труднее, чем токаря...

[S-Vertal 1]

Пружина интегрирована с некоторыми другими крнструктивными элементами, поэтому навивкой делать ее нельзя. Кстати, я немало удивился, "изобретя" сей велосипед. В советской инженерной практике механобработанные пружины большого распространения не имели, а у буржуев предлагают очень широкую линейку таких изделий.

Пружина будет изготовлена разово, несколько штук.