Способ обработки глубоких отверстий
Изобретение относится к обработке металлов резанием и может быть использовано при сверлении глубоких отверстий. Целью изобретения является повышение точности обработки. Сверлят со стороны торца 1 детали первое отверстие длиной 1 сверлом диаметром D. Затем осуществляют сверление отверстия диаметром d с того же торца на длину 1. Вследствие возникаюпщх в процессе обработки погрешностей происходит смещение оси отверстия от номинального положения на величину ij. Повернув деталь, осуществляют сверление второго отверстия со стороны торца 2 сверлом диаметром D до встречи с участком 1 меньшей ступени . При этом ось второго отверстия смещается на величину J. Смещение осей частей отверстий вызывает неуравновешенную радиальную силу, действующую на рабочую часть сверла, что обуславливает его упругую деформацию , а следовательно, смещение оси отверстия на участке 1 в процессе его рассверливания. Рассверливание отверстия меньшей ступени осуществляют при сообщении инструменту подачи определенной величины. 2 з.п. ф-лы, 4 ил. С « СП
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
СОЯИАЛИСТИЧЕСНИХ
РЕСПУБЛИН
„„Я0„„140079 (5i) 4 В 23 В 35/00
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ а
С0
СР 4
CLO
4-ь б) d) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
j (21) 4171866/31-08 (22) 30.1 2.86 (46) 07.06.88. Бюл. М- 21 (71) Челябинский политехнический институт им. Ленинского комсомола (72) С. Г. Лакирев, Я. M. Хилькевич и А. В. Козлов (53) 621.952.04(088.8)
{56) Троицкий Н. Д. Глубокое сверле— ние. — Л.: Машиностроение, 1971, с. 11, рис. 8. (54) СПОСОБ ОБРАБОТКИ ГЛУБОКИХ ОТВЕРСТИЙ (57) Изобретение относится к обработ" ке металлов резанием и может быть использовано при сверлении глубоких отверстий ° Целью изобретения является повьппение точности обработки. Сверлят со стороны торца 1 детали первое отверстие длиной 11 сверлом диаметром
D. Затем осуществляют сверление отверстия диаметром d с того же торца на длину 1. Вследствие возникающих в процессе обработки погрешностей происходит смещение оси отверстия от номинального положения на величину д,. Повернув деталь, осуществляют сверлепие второго отверстия со стороны торца 2 сверлом диаметром D до встречи с участком 1 меньшей ступени. Г1ри этом ось второго отверстия смещается на величину d . Смещение осей частей отверстий вызывает неуравновешенную радиальную силу, действующую на рабочую часть сверла, что обуславливает его упругую деформацию, а следовательно, смещение оси отверстия на участке 1 в процессе его рассверливания. Рассверливание отверстия меньшей ступени осуществляют при сообщении инструменту подачи определенной величины. 2 э.п. ф-лы, 4 ил .
1400794
Изобретение относится к обработке металлов резанием и может быть использовано при сверлении глубоких отверстий. 5
Цель изобретения — повышение точности обработки.
На фиг. 1 изображена схема осуществления способа, на фиг. 2 — узел I
»а фиг. l; на фиг. 3 — схема нагруже- 10 ния сверла при рассверливании ступени отверстия меньшего диаметра; на фиг, 4 — схема рассверливания ступени отверстия меньшего диаметра.
Необходимо просверлить глубокое 15 отверстие (1с/D 10) длиной 1О и диаметром 1). При этом необходимо обеспечить соосность входной и выходной частей отверстия и прямолинейность оси в пределах (мм) на 1 мм длины 20 отверстия.
Для этого сначала производят сверление части отверстия длиной 1, сверлом диаметром D (фиг. lа) со стороны выходного торца 1. Затем про- 25 изводят сверление части отверстия сверлом диаметром d (й (Р) на длину
1 (фиг. 16). Двухступенчатое отверстие может быть выполнено в течение одного перехода при использовании 30 двухступенчатого сверла (фиг. 1в).
Вследствие различных погрешностей, имеющих место в процессе обработки (например, неточности инструмента, приспособления и других элементов), происходит смещение (увод) оси отверстия от номинального положения на некоторую величину g (фиг. 16, в).
Сверление может быть осуществлено как по кондукторной втулке, так и 40 по разметке.
Перевернув деталь, осуществляют сверление отверстия со стороны торца
2 сверлом диаметром D до встречи им участка 1 меньшей ступени. К момен- 45 ту встречи инструментом отверстия меньшей ступени (фиг. lг) ось отверстия D длиной 1 также смещена на некоторую величину Д . Наибольшее смещение осей встретившихся частей отверстий Л Y = й, + 4 . Допустимое относительное смещение осей частей отверстия вызывает наличие неуравновешенной радиальной силы, действующей на рабочую часть сверла, что обуславливает его упругую деформацию, а следоватЕльно, смещение оси отверстия на участке 1. Схема нагружения и жеT 6(;!ть представлена в виде балки, один конец которой консольно закреплен, а другой нагружен неуравновешенной радиальной силой (фиг. 2а) при этом со стороны нагруженного конца имеется дополнительная опора, отстоящая на расстоянии, что объясняется опорой сверла на обработанную поверхность °
Опирание сверла на поверхность обработанного отверстия обусловлено базированием винтовых ленточек под действием неуравновешенной радиаль-.
4 ной силы лР„, являющейся реэультирукяцей неуравновешенных радиальной и тангенциальной составляющих силы резания ° С учетом направления этой силы
dP по отношению к плоскости, в которой лежат режущие кромки (фиг. 26), и угол наклона ленточек ы устанавливают, что опирание ленточек на обработанную поверхность происходит на рарасстоянии, не превышающем 1-1,5 диаметра сверла. При 7 = (1-1,5) D.
В процессе рассверливания отверстия диаметром d инструментом 3 диаметром D ось инструмента 3 смещена относительно оси отверстия d на величину Ду (фиг. За). Обозначим положение оси отверстия d относительно оси отверстия D как уо(С), а радиальные силы, действующие на режущие кромки, Р и Р °
Примем упрощающее допущение о том, что радиальные силы Р, и Р пропорциональны площадям срезов:
P = К ° д
2 где д и Л < — площади срезов;
К вЂ” коэффициент пропорциональности радиальной силы площади среза, Как видно иэ фиг. За а,= S/2 ° h,; 1 = В/2 ц/2 + уо()3
8q= S/2 1„hq = D/2—
d/2 — у (t), где S — осевая подача инструмента 3 за один оборот.
Уравнение равновесия инструмента
3 можно записать, как
Р, + К „,ty.() — y,(t- )) = Р,, 1400794
Кчпр
MChKC ДОЛ Д тт (2) 3 EI упр
При сообщении инструменту подачи, определенной из соотношения (2), при рассверливании меньшей ступени обес10 печена заданная величина с прямолинейной оси. Таким образом, paccsepлнвание участка 1 может быть представлено, как. постепенное приближение оси рассверливаемого отверстия к оси ступенчатого отверстия (фиг. 3в), т.е к оси отверстия d.
Длина 1 отверстия при этом определяется как 1 7 Il> где у,(t) =y(t ) 1 +—
KS
K чпр
Полученное выражение показывает
Ф 20 что проходя при рассверливании расстояние сверло 3 смещается на этом участке (а следовательно, смещается и ось отверстия D) на величину у (tr г
О
-l)-уО(t), причем величина смещения зависит от величины множителя
Д
1
1 +—
К S
К чпр
ct -0; уо() = 1 у упр
1) К и т. д.
Для m-го участка
45 упр ( (- m) t (3) y (t ) y (t)(P где К „„ — радиальная жесткость инструмента для схемы, показанной на фиг. 2а, и где I — момент инерции сверла р
P — единичная радиальная сила.
Подставив в уравнение равновесия, значения P и Р, получают т.е. от параметров, которыми можно управлять.
Таким образом, приняв в качестве начальных условий можно определить при известных К „п
S и К какова должна быть длина 1 меньшей ступени d которая позволит достичь совпадения осей частей отверстия при рассверливании этой ступени.
Для обеспечения заданной прямолинейности на участке длиной меньшей ступени можно быть выполнено условие а так как у,(t-i) = dy (в начале рассверливания, фиг. Зб), а у,(1)
1 у ()
1 + упр то можно определить подачу инструмента, позволяющую обеспечить указанное условие:
Из формулы (1) видно, что при по. стоянных S К и К у„через каждые 7 уменьшение у (t) происходит каждый раз на все более меньшую величину.
Из этого следует, что возможно (если позволяет оборудование) на первом участке сообщать инструменту подачу
K óïð
S) (- i) К на втором участке длиной гдеш= 1, 2, 3,, ° .
При этом длина меньшей ступени определяется как 1>y — — 8, ьу
Е
Учитывая изложенное, можно сказать, что при рассверливании меньшей ступени можно ступенчато увеличивать подачу, определяя ее пп формуле (3), что позволяет повысить производитель1400794
Где К,„р
К а длину 1 диаметра симости:
1 Ъ п.л,, (е|1 где ность обработки и уменьшить длину 1 меньшей ступени.
При рассверливании меньшей ступени в реальных условиях инструментом, имеющим вспомогательные режущие кромки и малый вспомогательный угол в плане (близкий к О), показанных на фиг. Зв, отдельных участков длиной л имеющих перепад один относительно 10 другого, нет, переход от одного участка к другому более плавный, так как происходит их частичное подрезание вспомогательной режущей кромкой (например, при использовании спираль-15 ного сверла).
Пройдя таким образом участок 1 диаметром d (фиг. Зг), инструмент 3 выходит в отверстие диаметром D npu этом оси встречающихся отверстий 20 совпадают. Обработка отверстия на этом заканчивается.
Диаметр меньшей ступени Й должен быть выбран из условия
2 - ду+ 1 (d 3 (фиг. ж, обычно не превышает (O,1-O,З) D). 30 формула и з о б р е т е н и я 1. Способ обработки глубоких отверстий„ при котором предварительно 35 сверлят первое отверстие вращающимся и перемещающимся в осевом направлении инструментом = одного торца детали„ а затем сверлят второе отверстие инструментом, диаметр которого равен 40 диаметру первого отверстия, с другого -.îðöà детапи до совмещения с первым отверстием, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения точности обработки, первое отверстие вы- 45 полняют двухступенчатым, а после совмещения инструмента, формирующего второе отверстие, со ступенью первого отверстия, имеющей меньший диаметр,, рассверливают отверстия упомя50 ну-.ой ступени, при этом диаметр d по";едней определяют по следующей зависимости 2 ду + (0,1...0,3) D (d (D - d y 55 где D — диаметр отверстия большей ступени, Л у — наибольшее допустимое относительное смещение осей первого и второго отверстий . 2. Способ по п. 1, о т л и ч аю шийся тем, что при рассверливании ступени отверстия меньшего диаметра осевую подачу инструмента h макс определяют иэ следующего соотношения: К у еер MOlk - 7 л — радиальная жесткость инструмента; допуск прямолинейности оси отверстия, отнесенный к единице длины; расстояние от вершины режущей кромки до точки базирования инструмента по обработанной поверхности; коэффициент пропорциональности радиальной силы резания к площади срезаемого слоя, ступени отверстия меньшего выбирают по следующей завии К . Sмакс ) + Vnp 3. Способ по и. 1, о т л и ч а— ю шийся тем, что при рассверливании ступени отверстия меньшего диаметра осевую подачу инструмента ступенчато увеличивают, при этом величину подачи на каждой ступени $ определяют из следующего соотношения: yap 1 („— — m ) гдето=1,2,3,..., а длину 1 ступени отверстия меньшего диаметра выбирают по следующей зависимости: 1400794 Составитель Г. Сиротовская Редактор М. Бланар Техред Л.Сердюкова Корректор М. Шароши г Заказ 2752/14 Тираж 880 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4
