Способ обработки отверстий в металлоконструкциях


 


Владельцы патента RU 2524469:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Сибирский государственный университет путей сообщения" (СГУПС) г. Новосибирск (Российская Федерация) (RU)

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.
Наверх