Способ обработки отверстий
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ
РЕСПУБЛИН
SU» 56883 (51) 4 B 23 В 35/00
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМ,К СВИДЕТЕЛЬСТВУ
СЮ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3791432/25-08 (22) 20.09.84 (46) 15.09.86. Бюл. К 34 (72) Ю.П. Невидимов (53) 621.952 (088.8 ) (56) Авторское свидетельство СССР
В 205497, кл. В 23 В 35/00, 1965. (54)(57) СПОСОБ ОБРАБОТКИ ОТВЕРСТИЙ режущим инструментом с диаметром, меньшим диаметра получаемого отверстия, при котором инструмент устанавливают эксцентрично относительно оси обрабатываемого отверстия, сообщают инструменту и детали вращение соответственно вокруг своей оси и вокруг оси указанного отверстия и относительное осевое перемещение,отличающийся тем, что, с целью расширения технологических возможностей за счет сокращения числа переходов при получении отверстий в сплошном материале, обработку осуществляют инструментом, номинальный диаметр которого равен
2/3, а номинальная длина режущей кромки на торце инструмента 1/6 диаметра обрабатываемого отверстия, при этом отношение скорости вращения инструмента к скорости вращения де- тали выбирают не меньшим единицы.
1256883
Изобретение относится к обработке металлов резанием и может быть использовано для получения пересе-, кающихся отверстий, а также глухих и сквозных отверстий на наклонных поверхностях, Цель изобретения — расширение технологических возможностей эа счет сокращения числа переходов при получении отверстий в сплошном материале °
На фиг. 1 изображена схема резания со следом, оставленным режущей кромкой одного зуба инструмента; на фиг. 2 - схема резания со следамч, оставленными торцовыми режущими кромками двух диаметрально противоположных зубьев режущего инструмента; на фиг. 3 — схема резания со следами четырех зубьев режущего инструмента с диаметром, равным 1/10 от диаметра получаемого отверстия; на фиг ° 4схема резания со следом, оставленным одним зубом режущего инструмента на детали при встречном вращении инструмента и детали с соотношением скоростей их вращения, равном 2; на фиг. 5 — то же, при соотношении скоростей вращения инструмента и детали, равном 4; на фиг. 6 — то же, при соотношении скоростей вращения инструмента и детали, равном 0,5; на фиг. 7 — схема осуществления способа; на фиг. 8 — разрез A-А на фиг. 7; на фиг. 9 — взаимное положение детали и инструмента в координатной плоскости; на фиг. 10 — то жв, с Разбивкой на участки, образованные осями вращения детали и инструмента.
В схеме резания по фиг. 1,номинальный диаметр инструмента равен
2/3 диаметра получаемого отверстия, номинальная длина режущей кромки составляет 1/6 от диаметра получаемого отверстия, направление вращения инструмента и детали встречное, соотношение скоростей вращения равно 1.
Иэ схемы (фиг.2) видно„ что след противолежащего зуба проходит по участкам, не обработанным другим зубом, Появление необработанных участков в схеме по фиг ° 3 свидетельствует о неработоспособности инструмента. То же наблюдается и при уменьшении длины режущей кромки.
Использование режущего инструмента с диаметром, превышающим 2/3 от диаметра получаемого отверстия, или с длиной режущей кромки на торце инструмента, превышающей 1/6 от того же диаметра, приводит к тому, что траектория следа, описываемая режущей кромкой зуба на обрабатываемой детали, приблизится или пересечет зону нулевой скорости резания (точка О на фиг. 1, 2 и 3), а это увеличивает сопротивление резанию и де- лает невозможным получение отверстия в сплошном металле.
Исключить излишнее наложение следов друг на друга или появление необработанных участков можно лишь в том случае, когда все участки, на которые делится диаметр следом одного зуба, будут равны между собой, т,е ° когда диаметр инструмента равен 2/3, а длина режущей кромки
1/6 диаметра получаемого отверстия, Установление скорости вращения режущего инструмента и скорости вращения обрабатываемой детали, исходя из их соотношения, принимаемого не менее 1, обеспечивает снятие припуска торцовыми режущими кромками инструмента со всей площади поперечного сечения получаемого отверстия на глубину подачи за один оборот детали, как зто изображено на фиг. 1 и 2.
При соотношении, равном двум (фиг.4), трактория движения режущей кромки относительно обрабатываемой детали носит более пологий характер, чем при соотношении, равном 1 (фиг.
1, 2 и 3). 3а один оборот детали один зуб инструмента вершиной торцовой. кромки обеспечит две точки (А и Б) контакта с окружностью получаемого отверстия, а торцовая кромка произведет снятие стружки с большей площади поперечного сечения получаемого отверстия, чем при соотношении скоростей, равном 1.
При соотношении, равном четырем (фиг.5), один зуб режущего инструмента обеспечит за один оборот детали четыре точки (А, Б, В, Г) контакта и снятие стружки торцовыми кромками не менее чем с 957. площади получаемого отверстия, а два и более зубьев инструмента обеспечат формирование полноro отверстия.
1256883
При отношении скорости вращения режушего инструмента и скорости вращения обрабатываемой детапи меньше
1 изменяется характер траектории, описываемой торцовой режущей кромкой инструмента на обрабатываемой детали, нарушается условие деления обрабатываемой поверхности следом торцовой режущей кромки на равные чередующиеся участки (фиг. 1), из кото о рых каждый смежный участок обрабатывается торцовой кромкой диаметрально противоположного зуба (фиг.2), что не обеспечивает снятие припуска со всей площади поперечного сечения получаемого отверстия, т.е. зто делает данный способ неработоспособным ..
Из схемы (фиг. 4), видно, что после з авершения одного оборота детали на обрабатываемой поверхности остаются необработанные участки, часть которых не ликвидируется даже с увеличением числа зубьев инструмента. Кроме того, в центре получаемого отверстия образуется эона малых скоростей резания, что делает неприемлемым данный способ для получения отверстий.
Следовательно, установление ско- З0 ростей вращения режущего инструмента и обрабатываемой детали, исходя иэ соотношения скорости вращения инструмента и скорости вращения детали, равного не менее единицы, 35 обеспечивает получение отверстия в сплошном металле.
При описании способа получения отверстий используется координатная плоскость ХОУ. Начало координат 4р совпадает с осью вращения детали 0 (фиг.9), Окружность получаемого отверстия и описанная вершинами зубьев режуще го инструмента лежат в одной плос- 4S кости, точка (А) их касания и ось вращения инструмента О, лежат на оси ОХ. Оси вращения инструмента и детали параллельны. Главные режущие кромки расположены на торце инстру-. gp мента и перпендикулярны оси его вра" щения.
Способ обработки отверстий осуществляется следующим образом.
Инструменту задается осевая пода- у ча в мм на один оборот детали.
Максимальную производительность при оптимальной скорости резания можно получить, увеличивая скорость вращения детали и об/мин и уменьшая скорость вращения инструмента и об/ мин. Принято минимально допустимое передаточное отношение между скоростями вращения инструмента и детали, равное единице. Дальнейшее уменьшение передаточного отношения не обеспечивает съем припуска со всей обрабатываемой поверхности на глубину подачи за один оборот детали (фиг.б).
Когда 1/2 П с Р„аП где D — диаметр получаемого отвер- стия;
D„ диаметр режущего инструмента, диаметр инструмента, лежащий на координатной оси ОХ, осями вращения детали и инструмента разбит на три участка (1, 2 и 3 фиг. 9) .
Первый участок ограничен точкой
А и осью вращения режущего инструмента 0 . Направление скоростей враще1 ния детали и инструмента на этом участке встречное. Скорость резания для каждой точки этого участка равна сумме скоростей вращения детали и инструмента. Точка А максимально удалена от осей вращения О и О,, В этой точке скорость резания максимал ьная, Второй участок расположен между осями вращения инструмента и детали (О, О). Направление скоростей вращения детали и инструмента на этом участке попутное. Здесь сосредоточены минимальные, нулевая и отрицательные скорости резания, На этом участке режущей кромки нет условий для осуществления процесса резания.
Третий участок ограничен осью вращения детали О и окружностью, описанной вершинами зубьев инструмента.
Направление скоростей вращения детали и инструмента встречное, В точке О скорость резания для данного участка минимальная и зависит от скорости вращения инструмента и от величины межосевого расстояния 00,.
В точке В скорость резания максимальная для данного участка, Но величина ее значительно меньше максимальной скорости резания в точке А на первом участке.
Берем длину режущей кромки инструмента, равную третьему участку. Тогда режущая кромка инструмента, располагающаяся во втором, небла$ 12568 гоприятном для осуществления процесса резания участке, иэ работы исключается полностью. Исключается из работы и часть первого участка, равная второму, расположенная по другую сторону оси О, . У инструмента в зоне главных режущих кромок выполняется углубление, диаметр (d) которого равен удвоенному межосевому расстоянию 00,, IO
Если .длину режущей кромки задать меньше третьего участка, то тогда в зоне оси вращения детали останется необработанная поверхность. Этот вариант для получения отверстий также 15 неприемпем.
Исключив с помощью углубления диаметром d участки режущей кромки с неблагоприятными условиями для осуществления процесса резания, полу- 20 чаем в точке А максимальную скорость резания, в точке О минимальную, Все остальные значения скоростей реза-, ния для любой точки ре"кущей кромки в зоне контакта ее с обрабатываемой поверхностью имеют промежуточное значение. Значение минимальной скорости резания в точке 0 зависит и от величины межосевога расстояния
00 . Оно должно быть по воэможнос- ЗО ти максимальным, но беэ ущерба для работоспособности режущего инструмента. В этом и заключается смысл уменьшения диаметра режущего инструмента. 35
При D„=l /2 D, длина участка ОВ (фиг. 9), значит и длина режущей кромки инструмента равны нулю.
Установим предел возможного уменьшения диаметра режущего инстру- о мента.
При принятом передаточном отношении, равном единице, каждая из точек, лежащая на режущей кромке инструмента, совершая вращательное движение вокруг его оси, на вращающейся во встречном направлении обрабатываемой поверхности описывает кривую четвертого порядка. На фиг. 9 показан след главной режущей кромки од- 50 ного зуба инструмента за один оборот детали и инструмента при i/2 D Уменьшить излишнее наложение следов главных режущих кромок и исключить появление необработанных за один оборот на глубину подачи участков можно в том случае, когда все участки, на которые разбивается диаметр получаемого отверстия в направлении оси ОХ следом главной режущей кромки инструмента, равны между собой. Это произойдет в том случае, когда длина главной режущей кромки инструмента равна 1/6 П„ (участок г или а, фиг. 10), тогда наружный диаметр инструмента равен 2/3 D (участок: а, б, в, r). При уменьшении диаметра режущего инструмента против принятого еще, например, на 1/10 часть появляются участки, не обработанные инструментом эа один оборот детали на глубину подачи (фиг, 3) ° При получении отверстия описанным способом применяется специальный инструмент (фиг.7), Режущий инструмент I диаметром D =2/3 D, ° длина режущей кромки 2 инструмента 1. Ограничена окружностью, описанной вершинами зубьев инструмента с одной стороны и осью вращения детали 3 с другой, Режущие кромки перпендикулярны оси вращения инструмента, Наиболее рациональное число зубьев— четыре, так как необработанные участки при передаточном отношении, равном и близком единице, возможны в четырех направлениях вдоль осей ОХ и OY (фиг. 1 и 2). В торце инструмента выполнено отверстие диаметром d=I/2, D =l/3 D . Глубина его должна обеспечить переточку инструмента на весь период его эксплуатации. Зубья на цилиндрической части инструмента разцелены между собой канавками. Глубина их не более 1/8 D„. Дальнейшее увеличение глубины этих канавок приведет к резкому снижению прочности инструмента, Вдоль каждого зуба имеются цилиндрические ленточки шириной 0,5 мм. Стружечные канавки выполнены на торце инструмента и обеспечивают выброс 1256883 10 стружки в зазор между инструментом и деталью. Цилиндрическая часть инструмента имеет обратную конусность 0,2 мм на 100 мм длины. У применяемого инструмента нет поперечной кромки, а также участков на режущей кромке, где сксрость резания ранна или близка к нулю, Получения отверстий на .наклонной поверхности и пересекающихся с помощью сверла вызывает значительные трудности из-за неравномерной нагрузки на зубья режущего инструмента. Использование кондуктора уменьшает увод сверла, но не исключает его поломку, так как возникают значительные радикальные усилия. В рассматриваемом способе полу. чения отверстий инструмент имеет уменьшенную длину режущей кромки 1/6 Э Снятие припуска со всей обрабатываемой поверхности на глубину подачи sa один оборот детали и инструмента обеспечивается эа счет распределения следов режущих кромок по всей обрабатываемой поверхности. Пересечение и частичное наложение следов друг на друга также уменьшает величину среза и, следовательно, усилие резания, что позволяет получать отверстия на наклонной поверхности, а также пересекающиеся беэ специальных кондукторов. 125б883 +rue. 5 1256883 1256883 Щиа 9 Риг /0 Составитель Г. Сиротовская Редактор М. Бандура Техред JI.Ñåðäþêoâà Корректор M. Максимишинец Заказ 4864/10 . Тираж 1001 Подпис но е ВН11НПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, iK-35, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ysr. Проектная, 4
