Способ обработки отверстий
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ
РЕСПУБЛИК дц 4 В 23 В 35/00
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Н А ВТОРСНОМ У СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4037362/25-08 (22) 17, 12,85 (46) 15.07,87. Бл. У 26 (71) Челябинский политехнический институт им. Ленинского комсомола (72) С.Г. Лакирев, Я.М. Хилькевич, А.И. Карсунцев и А.В. Козлов (53) 621.952.5(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР
Ф 1180172, кл. В 23 В 35/00, 1983. (54) СПОСОБ ОБРАБОТКИ ОТВЕРСТИЙ (57) Изобретение относится к области обработки металлов резанием и предназначено для расширения технологических воэможностей и повышения долговечности инструмента за счет получения отверстий различных диаметров инструментом одного диаметра, а также использования изношенного инструмента для получения отверстий заданного диаметра. Для этого применяют инструмент, у которого режущие лезвия имеют различный радиус заострения и сдвинуты одно относительно другого в осевом направлении, при этом отверстие формируют при базировании
„„SU„„> 323248 А1 затупленной кромки лезвия на поверхность резания. При врезании заходного конуса инструмента последнему сообщают радиальные колебания, при этом выполняют поверхность отверстия с гребешками, При дальнейшем формировании отверстия базируют инструмент по предварительно сформированной поверхности в процессе врезания заходного конуса инструмента. При этом частота его осевых колебаний в нечетное число раз превьппает частоту врашения, в результате происходит увеличение погрешности поперечной формы отверстия.
Получаются отверстия с переменным в поперечной плоскости диаметром,т.е. образуется поперечная волнистость, и с переменным вдоль оси отверстия диаметром, то есть образуется продольная волнистость. Причем размер диа- С, метра (Р) инструмента меньше размера
A диаметра (D ) описанной через точки
А,В,С окружности. Для получения отверстия диаметром D необходимо подре- © зать три участка волнистости А К В L в поперечном и продольном направлениях; 2 з.п. ф-лы, 15 ил.
t 132324
Изобретение относится к обработке металлов резанием.
Цель изобретения — расширение технологических возможностей и повышение долговечности инструмента за счет по- 5 лучения отверстий различных диаметров инструментов .одного диаметра, а также использование изношенного инструмента для получения отверстия заданного диаметра. 10
На фиг. 1 изображена схема режущего инструмента, на фиг, 2 — положение инструмента в момент начала резания; на фиг. За — траектория дви- жения переферийной точки режущей кромки инструмента при К=1, т.е. увод, на фиг. Зб - то же, при К=З; на фиг. Зн — то же,при K=5, разбивка, на фиг. 4 — траектория движения периферийной точки режущей кромки при 0, на фиг. 5 — проекция траектории на плоскость, перпендикулярную оси отверстия; на фиг. 6 — продольные волны (проекция траектории днижения вершины режущего лезвия на плоскость, проходящую через ось отверстия); на фиг. 7 — схема подреэки поперечных волн, образованных на обработанной поверхности, винтовой вспомогательной режущей кромкой; на фиг. 7а — начальное положение при подрезке участка AKBL на фиг. 7б подрезка части участка АКВА при повороте инструмента на 60 ; на фиг.7вподрезка оставшейся части участка
AKBL при повороте инструмента еще на 60 ; на фиг. 7г — профиль полученного отверстия при повороте на о
120 инструмента; на фиг. 7д — профиль отверстия, полученного за один 40 оборот инструмента; на фиг. 8 — схема подрезки продольных волн вспомогательной режущей кромкой инструмента; на фиг. 9 — профиль отверстия формируемого заходным конусом ин- 45 струмента, на фиг, 10 — разрез А-А на фиг. 9; на фиг. 11 — разрез Б-Б на фиг. 10; на фиг. I2 — продольное сечение отверстия, образонанйое инструментом при наложении осевых ко- 0 лебаний н течение всей обработки (нарастания амплитуды); на фиг. 13— профиль отверстия в начале обработки; на фиг. 14 - профиль отверстия в конце обработки; на фиг, 15 — инструмент для осуществления способа, Способ обработки отверстия осуществляют вращающимся и перемещающимся инструментом диаметром 9, у
8 2 которого режущие лезвия О и Т имеют различный радиус заострения и сдвинуты одно относительно Другого и осевом направлении на величину Г . При врезании инструмента с углом -заточки затупленного лезвия на величину заборного конуса и формирования отверстия осуществляют базирование затупленной кромки лезвия инструмента на поверхность резания.
Если частота осевых колебаний инструмента в целое число раз меньше, или равна частоте вращения, то происходит накопление смещения текущего сечения отверстия с увеличением длины обработки, т.е. осуществляется увод оси отверстия (фиг.За). Если частота осевых колебаний н нечетное число раз превышает частоту вращения, т,е. при нечетном коэффициенте -К- пропорциональности частот относительных осевых колебаний инструмента и вращения, то йроисходит увеличение погрешности поперечной формы отверстий, т.е. образуются гребешки. Если отверстие обрабатывают инструментом (фиг.1),имеющим очень большую обратную конусность, т.е. при угле заточки режущего лезвия ц 90, то периферийная кромка инструмента описывает траекторию, изображенную на фиг. 4. Эта траектория показана для К-3. При некратности или четной кратности частот вращения и колебаний, систематического накопления увода или погрешностей поперечной формы не будет, Как видно из фиг, 4, траектория представляет собой сложную винтовую линию. Проекция этой линии на плоскость, перпендикулярную оси отверстия, показана на фиг, 5. Отсюда видно, что отверстие имеет переменный в поперечной плоскости диаметр, т.е. поперечную волнистость, а вследствие, наличие угла, и переменный вдоль оси отверстия диаметр, т.е, продольную волнистость (фиг.6).Размер D — диаметра инструмента — меньше размера D — диаметра описанной через точки А,В,С окружности.
Если подрезать участки волнистости, т.е. гребешки, в данном случае три участка AKBL н поперечном (фиг.7) и продольном (фиг.8) направлениях, то получится отверстие диаметром D .
Нодрезка продольных HDJIH возможна вспомогательной режущеи кромкой близким к 0 (фиг.8), а подрезка поперечных волн осущест3 1323 вляется вспомогательной режущей кромкой с ц, близким к нулю, и наклоненной к оси инструмента под углом
ы = 30- 60 (фиг.7). При этом линия
1 — траектория движения вершины ре5 жущего лезвия, обусловленная волнистой поверхностью резания, — является направляющей линией, а линия 2— проекция вспомогательной режущей кромки — является образующей линией, тогда линия 3 будет огибающей, представляющей собой действительную форму и размер отверстия соответственно в поперечном (фиг.7) и продольном (фиг.8) сечениях. При этом D -D=, где o" — величина разбивки.
Таким образом, вследствие создания радиальных колебаний инструмента, получающихся из-за наличия волнистости на поверхности резания и базирования 20 по этой поверхности инструмента его затупленной кромкой, происходит перенос этой волнистости на обрабатываемую поверхность отверстия и после подрезания волнистости дополнительны-25 ми режущими лезвиями инструмента получается отверстие диаметром большим, чем диаметр инструмента.
Волнистость на поверхности резания можно создавать в процессе резания за30 счет переноса волнистости, полученной на заходной части отверстия (фиг.9 и
10, фиг. 11) пуансоном или электродом на электроэррозионном станке вследствие базирования по этой волнистости затупленной кромкой инструмента.
Волнистость на поверхность резания можно также создать эа счет сообщения инструменту одно, трех или пятикратных осевых колебаний во время подачи за один оборот;
В случае малой разнозатупленности лезвий инструмента, либо при обработке пластичных материалов, а следовательно, при наличии затухания ко- 45 лебаний инструмента, полученных вследствие образования волнистости на. эаходной части отверстия, или при не-, обходимости получения фигурного переменной формы в продольном сеченииотверстия, на инструмент на протяже нии всей обработки накладывают осевые колебания с частотой, в 3 или 5 раз превышающей частоту вращения.
При наложении осевых колебаний в про.55 цессе обработки можно управлять амплитудой радиальных колебаний, а следовательно, и диаметром получаемого отверстия, как это показано на фиг.
248
12-14. Подрезав продольные-поперечные волны, получают отверстие конической формы с начальным диаметром
D и конечным D "
Для осуществления данного способа может быть использован инструмент, изображенный на фиг. 15. Продольные волны подрезаются за счет выполнения малого вспомогательного угла в плане q,, а поперечные — за счет выпол-: нения вспомогательной режущей кромки спиральной, т.е. угла Пример, Способ осуществляли на вертикально-сверлильном станке мод. 2А135 спиральным сверлом с одним острым, а другим затупленным лезвиями (фиг.15). Число оборотов п=125 об/мин. Подача S=0,1 мм/об, Г= 0,05 мм, D = = 4, 1 мм.Материал заготовки — сталь 45. Длина обработки 8 мм. На заходном участке отверстия образовали волнистость высотой О, 15 мм за счет 3-кратного за 1 оборот наложения осевых колебаний при вреэании инструмента в отверстие с амплитудой 0,08 мм. При сообщении инструменту рабочей подачи вследствие волнистости, образованной на поверхности резания, инструмент, опираясь затупленной режущей кромкой 4 (фиг,8) на поверхность резания 5, переносит эту волнистость на обработанную поверхность 6. При этом вершина 7 режущего лезвия 8 описывает траекторию, показанную на фиг. 4, проекции которой показаны на фиг.5 и фиг.6. Продольная и поперечная волнистость подрезается винтовой вспомогательной режущей кромкой 9 с q = 0,5 и u)= 30, как это показано на фиг. 7 и 8. При этом было образовано отверстие диаметром 4,4 мм, а высота остаточных неровностей находится в пределах шероховатости обработки, характерной для сверления спиральными сверлами. Величина разбивки составила, в начале отверстия 0,3 мм, в конце отверстия вследствие некоторого затуха. ния колебаний инструмента 0,25 мм. Формула и з о б р е т е н и я 1. Способ обработки отверстий, при котором инструменту сообщают враще1323248 ние, движение подачи и относительные осевые колебания инструмента и детали, причем обработку осуществляют инструментом, режущие лезвия которого имеют различный радиус заострения и смещены одно относительно другого в осевом направлении, при этом отверстие формируют при базировании затупленной кромки лезвия на поверхность резания, о т л и ч а ю щ и и - 10 с я тем, что, с целью расширения технологических возможностей и повыше-. ния долговечности инструмента, сначала осуществляют врезание инструмента на величину заборного конуса и ° 15 сообщают ему радиальные колебания, при этом на участке врезания формируют поверхность отверстия с гребешками, затем осуществляют дальнейшую ,Т обработку отверстия с базированием инструмента по полученной поверхности с гребешками, а инструмент снабжают дополнительными режущими лезвиями, после чего с их помощью срезают гребешки. 2. Способ по п. 1, отличаюшийся тем, что поверхность отверстия, формируемую эаходным конусом инструмента, выполняют при сообщении последнему нечетного числа осевых колебаний на один оборот инструмента. 3, Способ по пп, 1 и 2, о т л ич а ю шийся тем, что амплитуду радиальных колебаний инструмента регулируют посредством изменения ам- . плитуды его осевых колебаний, частота которых в 3-5 раз превышает частоту вращения инструмента, 1323248 фиаб 1323248 ф ф 1323248 1323248 Составитель Г. Сиротовская Техред Л. Олийнык Корректор А. Ильин Редактор Н. Горват Заказ 2905/13 Тираж 975 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35 Раушская наб,, д. 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4
