Способ обработки отверстий в металлоконструкциях

Способ включает нагрев зоны резания до температуры разупрочнения обрабатываемого материала. Для повышения производительности обработку отверстия осуществляют при локальном сопутствующем подогреве зоны резания путем генерирования тепла трения торцом вращающегося инструмента в виде втулки из термостойкого материала, соединенной с зенкером с возможностью регулирования между ними расстояния. 1 ил.

 

Изобретение относится к области металлообработки, а именно к области образования и обработки сквозных отверстий.

Известен способ обработки отверстий резанием (см. патент РФ 2423207, кл. B23B 51/08), заключающийся в том, что обработку осуществляют путем передачи крутящего момента от зенкера сверлу, при этом соединение зенкера и сверла выполнено коническим.

Недостатком известного способа является низкая производительность при обработке отверстий в деталях из высокопрочных сталей (см. Нормативы режимов резания. Справочник в 2-х томах. Локтев А.Д., Гущин А.Ф., Балашов В.Н. - М., 1991 г.).

Известен также способ механической обработки конструкционных сталей резанием, включающий нагрев обрабатываемой поверхности, причем нагрев осуществляют горелкой с регулируемой температурой пламени так, чтобы факел пламени в точках касания с поверхностью детали имел температуру 800-1000°C, а расстояние от зоны нагрева до зоны резания выдерживают до достижения в срезаемом слое температуры разупрочнения равной 550-600°C (см. патент РФ 2188747, кл. B23B 1/00).

Предварительный нагрев при применении известного способа эффективен только при обработке поверхностей, например точении или фрезеровании, и неприменим при обработке отверстий.

Технической задачей настоящего изобретения является повышение качества и эффективности обработки сквозных отверстий.

Поставленная задача решается тем, что в способе обработки отверстий в металлоконструкциях, включающем нагрев зоны резания до температуры разупрочнения, обработку отверстия осуществляют при локальном сопутствующем подогреве зоны резания путем генерирования тепла трения торцом вращающегося инструмента, выполненного в виде втулки из термостойкого материала, соединенной с зенкером с возможностью регулирования расстояния между ними.

Возможность регулирования расстояния между втулкой и зенкером (зонами фрикционного нагрева и резания) позволяет выдерживать оптимальную температуру резания (при обработке стали эта температура составляет 550-600°C) и позволяет повысить производительность и стойкость инструмента. При этом сокращается число операций, а резание осуществляют при форсированных режимах и высокой стойкости инструмента.

Способ поясняется чертежом. Способ осуществляют в следующей последовательности. Определяют режимы обработки и расстояние Н от зоны фрикционного нагрева 1 (торца втулки 2) до зоны резания режущими пластинами 3 зенкера 4. Расчет производят по известным формулам или определяют опытным путем таким образом, чтобы температура металла детали в зоне контакта торцевой поверхности инструмента соответствовала его пластифицированному состоянию (для стали 900°-1100°C), а температура в зоне резания обеспечивала высокую стойкость режущих пластин (для твердосплавных пластин - 550°-600°C). Расстояние Н регулируют с помощью вставки 5.

Хвостовик инструмента 6 закрепляют в шпинделе станка 7 и включают привод вращения. Вращающийся инструмент, выполненный в виде втулки 2 с центральным отверстием 8, подводят к поверхности детали 9 и осуществляют ее локальный поверхностный нагрев. После нагрева поверхностного слоя до пластифицированного состояния металл под действием осевого давления выдавливается в центральную полость 8 инструмента. Затем инструмент перемещают в осевом направлении на глубину Н, равную расстоянию от торцевой поверхности инструмента 1 до режущих пластин 3, которые удаляют поверхностный слой металла образованного отверстия. После обработки отверстия инструмент вынимают из шпинделя станка 7.

Пример реализации

Головная часть инструмента выполнена в виде втулки, имеющей наружный диаметр 20, а внутренний 8 мм. Обрабатывалось отверстие в изделии из стали У7 толщиной 20 мм. Режим обработки 2400 об/мин, осевое усилие 6-7 кН. Скорость обработки 100-150 м/мин, контактное давление на торце 20-30 МПа. Температура в зоне резания 550-600°C. Время обработки 40 с. В результате обработки установлено, что структура металла не нарушена, а точность обработки соответствует 11-му квалитету.

Предварительный сопутствующий нагрев зоны резания позволяет значительно увеличить скорость резания и минутную подачу. Выбор эффективного и высокоскоростного режима обработки позволяет повысить производительность в 1,5-2 раза и осуществить качественную и высокоэффективную обработку отверстий.

Способ обработки отверстий в металлоконструкциях, включающий нагрев зоны резания до температуры разупрочнения обрабатываемого материала, отличающийся тем, что обработку отверстия осуществляют при локальном сопутствующем подогреве зоны резания путем генерирования тепла трения торцом вращающегося инструмента в виде втулки из термостойкого материала, соединенной с зенкером с возможностью регулирования между ними расстояния.



 

Похожие патенты:

Способ осуществляют на токарном станке, содержащем патрон, суппорт с резцедержателем, задний центр и люнет. Для расширения технологических возможностей универсального токарного станка сначала внутрь трубы вводят упор и с упором в него устанавливают приспособление, состоящее из 3-кулачкового самоустанавливающегося патрона, фиксируемого с помощью заранее рассчитанных по толщине прокладок между кулачками патрона и внутренней поверхностью трубы, таким образом, чтобы его центр вращения совпал с центром вращения растачиваемой трубы, и внутренней втулки с зацентровочным отверстием, в которое вставляют носик вращающегося центра, установленного в штоке, поджатом задним центром токарного станка.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при высверливании отверстий в многослойных материалах, плакированных медью, в частности в многослойной печатной плате.

Изобретение относится к области технологии машиностроения и может быть использовано для получения сквозных отверстий малого диаметра в деталях из цветных металлов и их сплавов.

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

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.

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.

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

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

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

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в подшипниковой промышленности при обработке кромок отверстий сепараторов крупногабаритных подшипников. Способ включает сообщение копировальным головкам с резцами формообразующих движений относительно обрабатываемой детали при совмещении осей копиров копировальных головок и обрабатываемого отверстия. Обрабатываемую деталь устанавливают неподвижно и горизонтально на по меньшей мере трех опорах, равномерно расположенных по окружности ее торца. Резцы устанавливают вдоль оси, параллельной оси симметрии обрабатываемого отверстия, с внешней и внутренней стороны обрабатываемой детали, базируют их на обрабатываемой детали относительно обрабатываемого отверстия и закрепляют на ней для проведения обработки. Затем раскрепляют резцы и перемещают скольжением по торцу обрабатываемой детали на угловой шаг расположения последующего некруглого отверстия для обработки. Уменьшаются габариты устройства, копировальных головок с резцами и размеры производственных площадей, устраняется ручной труд. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при скоростном сверлении отверстий. Способ включает врезание режущего инструмента с подвижно установленной кондукторной втулкой, сообщение ему осевой подачи и вращения и регулирование положения кондукторной втулки. Режущий инструмент выполнен с режущей частью, транспортирующей частью для установки кондукторной втулки и примыкающим к нему участком с шероховатой поверхностью. При врезании режущего инструмента в заготовку кондукторную втулку отводят от заготовки на расстояние, обеспечивающее беспрепятственное движение образующейся стружки. По окончании врезания прекращают осевую подачу режущего инструмента, кондукторную втулку перемещают до упора с режущей частью и осуществляют совместную осевую подачу кондукторной втулки и режущего инструмента в обрабатываемом отверстии. После вывода режущего инструмента из обработанного отверстия кондукторную втулку отводят на упомянутый участок с шероховатой поверхностью и очищают от налипшей стружки. Раскрыты конструктивные особенности устройства для реализации указанного способа. Повышается ресурс режущего инструмента, снижаются затраты мощности на резание. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к трафарету для высверливания отверстий в слоистом материале. Трафарет содержит металлическую фольгу с нанесенным на по меньшей мере одну ее поверхность слоем полимерной композиции посредством ламинирования. Полимерная композиция содержит 30-85 мас.ч. водорастворимого полимера (А) со среднечисловой молекулярной массой от 80000 до 400000, 10-60 мас.ч. полиэтиленгликоля (В) со среднечисловой молекулярной массой от 15000 до 25000, 5-50 мас.ч. водорастворимого смазочного полимера (С) и 0,1-5 мас.ч. по меньшей мере одного из водорастворимых веществ (Y) в пересчете на 100 мас.ч. смеси (X), состоящей из водорастворимого полимера (А), полиэтиленгликоля (В) и водорастворимого смазочного полимера (С). Водорастворимые вещества (Y) выбраны из группы, состоящей из полиспиртов, аминокислотных производных спиртов, органических кислот и солей органических кислот. Обеспечивается значительное снижение шероховатости стенки отверстия, а также значительное снижение количества полимера, наматываемого на сверло. 4 з.п. ф-лы, 2 табл., 6 пр.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при сверлении глубоких отверстий с использованием балансиров. Способ включает установку детали в опорах и сверление в ней отверстия с использованием балансиров. Используемые балансиры закрепляют на упругих подвесах и устанавливают на детали на половине расстояния между каждой из соседних пар опор. Жесткость упругого подвеса и массу каждого используемого балансира рассчитывают из условия равенства угловой скорости вращения детали, определяемой в зависимости от заданных режимов обработки, и частоты собственных колебаний балансира. Сверление производят непрерывно на всю глубину обрабатываемого отверстия детали. Уменьшается увод оси сверла относительно оси отверстия за счет непрерывной компенсации неравномерности твердости детали в процессе сверления, повышается качество сверления глубоких отверстий. 2 табл., 2 ил., 1 пр. .

Изобретение относится к области общего и специального тяжелого машиностроения и может использоваться во всех областях промышленного производства для обеспечения обработки посадочных поверхностей под подшипники в корпусах редукторов. Предлагаемый способ позволяет повысить точность расположения обработанных посадочных поверхностей под подшипники, а именно перпендикулярность и пересечение осей, и, как следствие, продлить срок службы зубчатой пары зацепления, выполняя механическую обработку с двух сторон, повернув угловую головку на 180°. 3 ил.

Изобретение относится к получению в детали длинномерных отверстий. Осуществляют деление детали на элементы детали, выполняют на элементах детали выемки, соответствующие частям будущего отверстия, и соединяют элементы детали между собой с получением отверстия. При этом деление детали производят на три части, в части, смежной с другими частями, выполняют продольные отверстия и на этой части или на смежных частях выполняют соединительные выемки, образующие вместе с продольными отверстиями единое длинномерное отверстие. В результате расширяются функциональные возможности и упрощается технология изготовления детали с длинномерными отверстиями. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Способ включает позиционирование подвижной платформы в относящейся к конструкции области с заданием рабочей зоны, причем подвижная платформа соединена с инструментом, способным совершать движения в пределах рабочей зоны относительно нескольких координатных осей посредством подвижной платформы, перемещение инструмента посредством подвижной платформы во множество мест в пределах рабочей зоны, и выполнение отверстий инструментом в рабочей зоне, осуществляемое в каждом из множества мест посредством подвижной платформы. При этом подвижная платформа связана с неподвижной платформой и прикреплена к ней через систему привода, а позиционирование подвижной платформы в относящейся к конструкции области с заданием рабочей зоны включает установку неподвижной платформы в относящейся к конструкции области с заданием рабочей зоны, причем неподвижная платформа выполнена с возможностью перемещения по направляющей системе. Технический результат - расширение технологических возможностей за счет автоматизации обработки отверстий. 13 з.п. ф-лы, 9 ил.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при механической обработке глубоких отверстий в трубных заготовках. Для осуществления способа используют борштангу с режущим инструментом, расположенную на эксцентричных подшипниках в пиноли, выполненной с режущими и дорнующими зубьями. Пиноль базируют в исходном положении перед подачей рабочей среды и осуществляют прямой рабочий ход борштанги, при котором совмещаются процессы растачивания, протягивания и дорнования глубокого отверстия. При обратном рабочем ходе борштанги обеспечивается повторное дорнование обрабатываемого отверстия. В трубной заготовке создают единую герметичную полость путем нарезания резьбы на наружной поверхности её торцов и фиксации на них левой и правой заглушек с дросселями. Базирование пиноли в исходном положении перед подачей рабочей среды осуществляют в расточке, выполненной перед началом обработки на входе в глубокое отверстие трубной заготовки длиной не менее длины пиноли. Для прямого рабочего хода борштанги рабочую среду подают через дроссель левой заглушки до выхода пиноли к правой заглушке и совмещают вращательное и поступательное движения борштанги с ее планетарным движением вокруг оси пиноли. Для обратного рабочего хода борштанги рабочую среду подают через дроссель правой заглушки. Упрощается технология обработки отверстия, увеличивается качество обработанной поверхности. 1 пр., 2 ил.
Изобретение относится к прокатному производству. В открытых дуговых печах производят выплавку сплава ХН77ТЮР-ВД при температуре 1470-1520°C для получения расходуемого электрода. Производят вакуумно-дуговой переплав расходуемого электрода в ВДП печах для получения ВД-слитка и осуществляют горячую деформацию ВД-слитка на прессе с предварительным нагревом в кольцевой нагревательной печи для получения трубной заготовки. Трубную заготовку обтачивают, просверливают внутреннее отверстие с частотой вращения сверла 160-200 об/мин и продольной подачей сверла 6-16 мм/мин. Производят прокатку полученной гильзы, по меньшей мере, в два перехода на стане холодной прокатки труб. Жаропрочная бесшовная труба получена из сплава ХН77ТЮР-ВД, содержащего следующие химические элементы, мас.%: хром - 20; титан - 2,7; алюминий - 0,9; железо - 0,9; кремний - 0,3; марганец - 0,2; никель - основа. Обеспечивается повышение качества механических свойств трубы. 2 н. и 5 з.п. ф-лы.

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к изготовлению гладких отверстий с одновременным упрочнением поверхностного слоя отверстий в листовых материалах. Способ осуществляют с использованием вращающегося осевого инструмента, выполненного в виде цилиндрического стержня из инструментального материала. Торцевая часть инструмента выполнена сферической или плоской и перпендикулярной, или расположенной под углом к оси инструмента, или с одной или несколькими фасками. При формообразовании инструменту сообщают вращение вокруг собственной оси, планетарное вращение со встречным или попутным перемещением по винтовой линии относительно оси обрабатываемого отверстия с последовательным образованием верхнего буртика, основного отверстия и нижнего буртика и отделением дна от листового материала. Формируется гладкое отверстие в листе глубиной, превышающей его толщину минимум в 1,5 раза, увеличивается микротвердость полученной поверхности, обеспечивается возможность управления степенью упрочнения, глубиной упрочненного слоя и шероховатостью поверхности получаемых гладких отверстий с упрочненным поверхностным слоем. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

Способ включает нагрев зоны резания до температуры разупрочнения обрабатываемого материала. Для повышения производительности обработку отверстия осуществляют при локальном сопутствующем подогреве зоны резания путем генерирования тепла трения торцом вращающегося инструмента в виде втулки из термостойкого материала, соединенной с зенкером с возможностью регулирования между ними расстояния. 1 ил.

Наверх