Способ получения сквозных отверстий малого диаметра в цветных металлах

Авторы патента:

Веневитин Александр Александрович (RU)

B23B35/00 - Способы и устройства, в том числе вспомогательные, для расточки, сверления или обработки

B23B1/00 - Токарная обработка; сверление (устройства для копирования или управления B23Q)

Владельцы патента RU 2515774:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежская государственная лесотехническая академия" (RU)

Изобретение относится к области технологии машиностроения и может быть использовано для получения сквозных отверстий малого диаметра в деталях из цветных металлов и их сплавов. Способ включает высверливание сквозного базового отверстия в детали, которое зенкуют с обеих сторон и вставляют в него с натягом медную или латунную трубку, внутренний диаметр которой соответствует требуемому диаметру сквозного отверстия, а длина соответствует длине сквозного отверстия. Затем производят развальцовывание концов трубки в местах зенковки отверстия. Диаметр сквозного базового отверстия превышает на величину посадки наружный диаметр медной или латунной трубки. Обеспечивается получение сквозных отверстий малого диаметра, снижается трудоемкость их изготовления. 1 ил.

Изобретение относится к области технологии машиностроения, а именно к способам получения сквозных отверстий малого диаметра в деталях из цветных металлов и их сплавов.

Для изготовления отверстий малых диаметров используют электроэррозионную, электрохимическую, ультразвуковую, лазерную и электронно-лучевую обработку (http://tehnoinfo.ru/tehnolog/mashstroy/282-perforaciy-otverstiy.html), но эти методы имеют ограничения по применению, не обеспечивают высокой производительности процесса и к тому же чрезвычайно дороги.

Наиболее близким к заявленному техническому решению является выполнение сквозных отверстий малого диаметра в металлах методами традиционного и прецизионного сверления (http://www.tochmeh.ru/info/sverl.-php) с применением спиральных и ружейных сверл. Для получения глубоких отверстий используется прецизионное сверление однолезвийными сверлами в цельном твердосплавном исполнении, выпускаемых фирмами Guhring (http://www.guhrmg.rU/uploads/cat/files/l/sverla_dlja_glubokogo-_sverlenia.pdf), ТВТ (http://www.dwl-e.ru/Catalogues/TBT/werkzeugkatalogRussisch_TBT_pdf) и др., для работы которых требуются надежные системы центровки, подвода смазочно-охлаждающей жидкости и удаления стружки.

Недостатками данного технического решения является то, что выполнение отверстий диаметром до 1-5-3 мм традиционным и прецизионным сверлением, в том числе и твердосплавными сверлами, связано с определенными трудностями вследствие частой замены инструмента, дефицитом и стоимостью сверл малого диаметра, сложностью их заточки. Сверление сквозных отверстий является сложной и трудоемкой операцией.

Вследствие малой жесткости длинных сверл под действием сил резания возникает их продольный изгиб, что может привести к искривлению оси отверстия. Кроме того, с увеличением длины отверстия создаются неблагоприятные условия образования стружки и затрудняется извлечение ее из отверстия во время работы. Особенно усложняется эта задача при выполнении отверстий в труднообрабатываемых материалах.

Задачей, на решение которой направлено предлагаемое техническое решение, является получение отверстий малого диаметра (0,3÷3 мм) в цветных металлах и сплавах при соотношении длины отверстия к его диаметру до 100d, а также снижение трудоемкости изготовления отверстий малого диаметра по сравнению со сверлением и другими способами.

При использовании способа получения сквозных отверстий малого диаметра в цветных металлах, согласно изобретению, в детали высверливают сквозное базовое отверстие диаметром, превышающим на величину посадки наружный диаметр медной или латунной капиллярной трубки с нужным внутренним диаметром, отверстие зенкуют с обеих сторон, вставляют в него с натягом капиллярную медную трубку соответствующей длины и производят развальцовывание концов трубки в местах зенковки.

Способ осуществляют следующим образом. Для получения отверстия малого диаметра выбирается медная или латунная капиллярная трубка, внутренний диаметр которой соответствует величине требуемого отверстия и колеблется от 0,35 мм до 1 мм. По величине внешнего диаметра капиллярной трубки в заготовке сверлится сквозное отверстие с добавкой на посадку. При необходимости отверстия, полученные в заготовке, зенкуются и в одно из них с натягом вставляется капиллярная трубка, концы которой развальцовываются с обеих сторон известными способами. Для получения других типоразмеров отверстий и их внутренней конфигурации при применении данного способа, вместо капиллярных трубок можно использовать медные трубчатые электроды для электроэрозионной обработки металлов. Электроды данного типа представляют собой медные трубки и бывают одноканальными с внутренним диаметром (d=0,3÷6 мм, с шагом 0,1 мм), двухканальными (d=0,4÷3 мм) и четырехканальные (d=2,1÷6 мм). В случае применения капиллярных и одноканальных трубок вопрос их закрепления в заготовке решается с помощью развальцовывания концов трубки в местах зенковки, а в случае двух- и четырехканальных трубок требуется предварительное частичное высверливание внутренних перегородок каналов трубки и последующее развальцовывание основных стенок трубки в местах зенковки посадочного отверстия в заготовке. Предложенный способ получения отверстий малого диаметра можно применять и к другим материалам соответствующей плотности и твердости, а также к металлам других групп. Важным условием надежности и долговечности получаемых отверстий является электрохимическая совместимость металла заготовки и металла трубки. Так, например, при выполнении отверстия медной трубкой в алюминиевой заготовке есть вероятность корродирования мест их соединения и увеличения шероховатости внутреннего отверстия медной трубки, так как электрохимический потенциал между двумя этими металлами составляет 0,65 мВ. При замене алюминиевой заготовки на дюралюминиевую полученное отверстие и соединение будут более надежными, так как электрохимический потенциал между металлами будет равен 0,35 мВ, что соответствует принятым стандартам механических соединений между материалами. Наилучшим можно считать соединение, в котором заготовка и трубка выполнены из одного металла.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где в качестве примера приведен принцип получения отверстия малого диаметра с помощью медной капиллярной трубки 1, внутренним диаметром 0,8 мм, в корпусе медного мундштука 2 газового резака марки «НОРД-С».

Техническим результатом, обеспечиваемым совокупностью существенных признаков, является получение в металлах сквозных отверстий малого диаметра (0,3÷3 мм) на глубину до 100 d.

Способ получения сквозных отверстий малого диаметра в деталях из цветных металлов и их сплавов, включающий высверливание сквозного базового отверстия в детали, отличающийся тем, что просверленное отверстие зенкуют с обеих сторон и вставляют в него с натягом медную или латунную трубку, внутренний диаметр которой соответствует требуемому диаметру сквозного отверстия, а длина соответствует длине сквозного отверстия, и производят развальцовывание концов трубки в местах зенковки отверстия, при этом диаметр сквозного базового отверстия превышает на величину посадки наружный диаметр медной или латунной трубки.

Заявленная группа изобретений относится к обработке металлов давлением, в частности к изготовлению резьбовых отверстий с одновременным упрочнением поверхностного слоя отверстий в листовых материалах.

Способ чистовой обработки глубоких отверстий // 2514359

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при обработке глубоких сквозных отверстий в изделиях из титановых и жаростойких сплавов, в частности в коллекторах парогенераторов, трубных досках и других деталях оборудования атомных станций и нефтехимических производств.

Способ изготовления прецизионных труб и устройство для его осуществления // 2503523

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при производстве прецизионных труб из циркония, титана и сплавов на их основе, нержавеющих коррозионно-стойких сталей, используемых на АЭС в качестве конструкционных материалов.

Способ сверления отверстий в заготовках // 2488463

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при сверлении заготовок. .

Многокассетный режущий инструмент и расточный узел для колес подвижного состава // 2475339

Способ механической обработки внутренней поверхности длинномерной трубы // 2457081

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к способам механической обработки внутренней поверхности длинномерной трубы. .

Способ обработки резанием токопроводящим режущим инструментом изделий из металлов и токопроводящих материалов // 2456125

Изобретение относится к машиностроению в части механической обработки и может использоваться для повышения стойкости токопроводящего режущего инструмента при обработке резанием металлов и токопроводящих материалов.

Способ подготовки соединения двух секций фюзеляжа летательного аппарата // 2452596

Изобретение относится к технологии сборки фюзеляжей летательных аппаратов. .

Способ уплотнения узла подвода смазочно-охлаждающей жидкости в зону резания при обработке глубоких отверстий // 2432245

Изобретение относится к обработке металлов и предназначено для охлаждения и смазки режущих инструментов и обрабатываемых изделий при сверлении или расточке глубоких отверстий.

Способ механической обработки резанием металлов и полупроводников с использованием эффекта электропластической деформации // 2426629

Изобретение относится к обработке резанием металлов и полупроводников и может быть использовано в процессах строгания, токарной и фрезерной обработки, сверления, распиливания и др.

Способ определения оптимальных режимов резания // 2514251

Способ включает выполнение пробных проходов в заданном диапазоне режимов резания, получение пробных стружек, по параметрам которых определяют значение оптимальных режимов резания.

Способ обработки резанием и режущий инструмент для его осуществления // 2514243

Способ обработки резанием включает движение инструмента с установленным в гнезде его корпуса режущим элементом, имеющим режущее лезвие, относительно обрабатываемой детали в направлении главного движения и продольную подачу инструмента.

Способ обработки сопрягаемых и торцевых поверхностей ствольной коробки стрелкового оружия под взаимодействие с сопрягаемыми и торцевыми поверхностями затвора // 2510810

Изобретение относится к способу обработки сопрягаемых и торцевых поверхностей ствольной коробки стрелкового оружия под взаимодействие с сопрягаемыми и торцевыми поверхностями затвора.

Способ вибрационной обработки деталей резанием // 2510311

Изобретение относится к области металлообрабатывающей промышленности и может быть использовано для высокоскоростной обработки труднообрабатываемых материалов с повышенным качеством обрабатываемых поверхностей.

Способ определения оптимальной скорости резания // 2500504

Способ относится к твердосплавным режущим инструментам группы применяемости Р в виде режущих пластин и заключается в том, что проводят измерения температуры в зоне рабочего контакта твердый сплав - обрабатываемый материал при различных скоростях резания с построением графической зависимости.

Способ прорезания канавок в сверхпрочных сплавах и режущая пластина для его осуществления // 2500503

Способ включает прорезание канавок в заготовке с использованием режущей пластины, покрытой по передней поверхности КНБ, со скоростью резания, составляющей от 200 до 500 м/мин, и направление одного или более потоков охлаждающей текучей среды на обратную поверхность стружек, причем один или более потоков охлаждающей текучей среды направляют через внутренние каналы режущей пластины вверх и наружу к области взаимодействия между режущей кромкой режущей пластины и заготовкой под давлением не менее 200 бар для ограничения длины стружек.

Способ обработки материала резанием // 2496903

Изобретение относится к обработке материалов резанием, в частности к способу выбора твердого сплава для твердосплавного режущего инструмента. Сплав выбирают из группы твердых сплавов.

Способ повышения маслоемкости шарикоподшипника // 2495287

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к конструкциям и способам изготовления подшипников качения, в частности радиальных и упорных шарикоподшипников.

Способ определения оптимальной скорости резания // 2494839

Способ относится к обработке твердосплавными режущими инструментами группы применяемости К в виде режущих пластин и заключается в том, что сначала проводят измерение температуры в зоне рабочего контакта твердый сплав - обрабатываемый материал при различных скоростях резания с построением графической зависимости, а затем по построенной графической зависимости устанавливают в качестве оптимальной скорости резания скорость, при которой температура нагрева в зоне рабочего контакта твердый сплав - обрабатываемый материал соответствует температуре образования на фаске износа, формируемой в процессе резания на задней поверхности режущего клина режущей пластины, шероховатости с наибольшей фрактальной размерностью, соответствующей наибольшей износостойкости режущего инструмента.

Способ обработки тел вращения // 2492030

Изобретение относится к области металлообработки маложестких деталей типа вал и может быть использовано на универсальных станках в механообрабатывающих цехах машиностроительных предприятий.

Способ определения оптимальной скорости резания // 2521943

Способ характеризуется тем, что для пары инструмент-деталь при различных скоростях резания v определяют тангенциальные силы резания Pz, флуктуации тангенциальных сил резания P ˜ z , флуктуации скорости резания υ ˜ и переменную термоЭДС ε ˜ , а в качестве критерия оптимальной скорости резания используют мощность флуктуаций N ˜ = P ˜ z υ ˜ или коэффициент использования мощности флуктуаций K N = N ˜ N ¯ = P ˜ z υ ˜ P z υ , или аналог производства энтропии от тепловых процессов на контакте S ˜ = P ˜ z υ ˜ ε ˜ , при этом значение оптимальной скорости резания, соответствующей минимальной интенсивности изнашивания инструмента, определяют по максимальному значению мощности флуктуаций, полученной на кривой изменения комплекса мощности флуктуаций или по точке перелома коэффициента использования мощности флуктуаций, полученного на кривой изменения комплекса коэффициента использования мощности флуктуаций или по минимальному значению параметра аналога производства энтропии от тепловых процессов на контакте, полученного на кривой изменения комплекса аналога производства энтропии от тепловых процессов на контакте. Техническим результат: повышение точности выбора оптимальной скорости резания при подборе инструментального материала с максимальной износостойкостью. 3 н.п. ф-лы, 3 ил.