Устройство для глубокого сверления отверстий малого диаметра

 

(iц 3!87бб

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 08.05.79 (21) 2764148/25-08 с присоединением заявки № (51) M Кл з

В 23В 41/02 (43) Опубликовано 07.04.81. Бюллетень № 13 (45) Дата опубликования описания 07.04.81 (53) УДК 621.952 (088.8) ло делам изобретений и открытий (72) Автор изобретения

С. А. Тихонин (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГЛУБОКОГО СВЕРЛЕНИЯ

ОТВЕРСТИЙ МАЛОГО ДИАМЕТРА

Государственный K0MN6T (23) Приоритет

СССР

Изобретение относится к машиностроению.

Известны устройства для глубокого сверления отверстий малого диаметра, включающие соленоид (1, 2). 5

Недостатками таких устройств являются низкая точность обработки отверстий и низкая надежность инструмента.

Цель изобретения —:,повышение точности обработки отверстий и надежности ин- )o стру мента.

Поставленная цель достигается тем, что устройство снабжено обоймой, а соленоид установлен на обойме соосно сверху, в его рабочей зоне, причем обойма может быть 15 установлена на шпинделе, в верхней ее части может быть установлена кондукторная втулка, а сама обойма закреплена на приспособлении для зажима детали.

На фиг. 1 изображен вариант устройства с расположением обоймы на шпинделе станка, на фиг. 2 — вариант устройства с расположением обоймы на приспособлении для зажима детали.

Устройство для глубокого сверления отверстий малого диаметра в немагнитных материалах содержит соленоид 1, вмонтированный в обойму 2. Обойма может быть установлена на шпинделе 3. В обойме (на ее оси) расположено намагниченное сверло 4. Со- 30 леноид 1 установлен соосно сверлу в его рабочей зоне, рабочая часть сверла размещена в магнитном поле соленоида. Поэтому длина соленоида может быть больше длины рабочей части сверла минимум на

5 мм. Обойма может быть установлена (закреплена) на приспособлении 5 для зажима деталей 6 и снабжена (центральной) кондукторной втулкой 7. В этом случае длина, соленоида, расположенного в рабочей зоне сверла, определяется глубиной обрабатываемого отверстия и также больше длины рабочей части сверла на 2 — 10 мм.

Устройство работает следующим образом. 11ри закреплении соленоида на шпинделе сверлильного станка через него пропускается постоянный ток, что создает магнитное поле в рабочей части сверла. B этом случае вектор магнитной индукции магнитного .поля соленоида совпадает с вектором магнитной индукции намагниченного сверла в его рабочей зоне. При этом на сверло действует механический момент взаимодействия магнитного поля сверла и магнитного поля соленоида:

М„= К М„Н. з1 и а, где К вЂ” коэффициент пропорциональности, зависящий от выбора единиц;

̄— магнитный момент сверла;

818766

4 1 ю

Л вЂ” напряженность магнитного поля соленоида; а — угол возможного увода сверла от прямолинейной траектории движения.

Из формулы следует, что механический момент стремится удержать сверло на прямолинейной траектории движения. Анализируя формулу напряженности магнитного поля соленоида: где К вЂ” коэффициент пропорциональности;

1 — сила тока; пю — число витков в обмотке;

ro — радиус соленоида;

1 — длина соленоида, можно сделать вывод, что для увеличения напряженности поля необходимо увеличивать число ампервитков на единицу длины соленоида, уменьшать диаметр соленоида, что в свою очередь приведет к увеличению механического момента, воздействующего на сверле со стороны магнитного поля соленоида и удерживающего сверло на прямолинейной траектории движения.

11ри сверлении равнодействующие силы резания,,приложенные к режущим кромкам сверла, можно разложить на три взаимно перпендикулярные составляющие силы, деиствующие в наиоолее важных направлениях:

Вдоль оси сверла — осевые силы Р„,, I

- 2 Э

Касательные к окружности сверла, т. е. в направлении скорости резания — касательHble силы P... P,, 1lo радиусу сверла — радиальные силы

Рц Рц

Радиальные силы Р,, Р»., на двух режущих кромках направлены в,противоположные стороны и взаимно уничтожаются, всли равны по величине, иначе при неправильной заточке они могут способствовать уводу сверла в сторону и тем самым повлиять на производительность и точность ооработки.

В действительности при работе сверла могут оыть различные отклонения от идеальных условий, например неравномерность режущих кромок, смещение поперечнои режущей кромки, различные углы в плане, нестабильность обрабатываемого материала, неровности его поверхностей, дефекты геометрии формы сверла, наклон его оси. В этом случае система сил, отнесенная к точке оси сверла, может быть выражена вектором момента вдоль оси и вектором отдельной силы R, наклоненным под углом ар к оси сверла. Проекция силы R на ось сверла дает составляющую силу подачи Р„.

Проекция силы R на плоскость перпен5

I0

20 5

00 дикулярно оси сверла дает радиальную силу Р„. Эта сила вызывает напряжение изгиба сверла и влияет на точность размеров и, формы обрабатываемых отверстий. В процессе сверления силы Р„, вращающаяся со сверлом (обращающаяся Р„), изменяется по величине и направлению за время оборота сверла. Переменная сила Р,„ отличается от другой радиальной силы P„o, монотонно действующей извне на сверло, постоянна по величине и направлению (под влиянием наклона оси сверла, нестабильности обрабатываемого материала) .

Обращающий вектор Р, постоянной величины вызывает статические напряжения изгиба у сверла и шпинделя станка и одновременно переменные напряжения в обрабатываемой детали и приспособлении.

Это способствует увеличению диаметра отверстия и, следовательно, неточности его размера. Вместе с тем сила Р„„, периодически изменяющаяся по величине, вызывает динамические напряжения изгиба сверла. Это также влияет на точность размеров и формы отверстий. В каждом конкретном случае эти вышеперечисленные факторы форсируют общую возмущающую силу, которая приводит к уводу сверла с,прямолинейной траектории движения, а имея сверло определенной длины, можно рассматривать возмущающий момент (М,), который необходимо компенсировать для получения отверстий высокой точности и правильной геометрической формы, т. е. в данном случае необходимо, чтобы механический момент AlM, действующий на сверло со стороны магнитного поля соленоида, был больше возмущающего момента. При закреплении (установке) соленоида на,приспособлении для зажима детали через него пропускается постоянный ток, что создает магнитное поле в рабочей зоне. При направлении сверла в рабочую зону детали оно проходит через центральную кондукторную втулку. В начале рабочего хода сверла начинается взаимодействие магнитных полей соленоида и сверла. При этом на сверло воздействует тот же результирующий момент взаимодействия этих полей.

Наличие постоянного взаимодействия магнитных полей соленоида и сверла позволяют предотвратить увод и .поломки сверла. Ориентация сверла вдоль оси отверстия и удержание его в этом положении достигаются благодаря предлагаемому расположению соленоида с обоймой в рабочей зоне сверла.

При сверлении деталей с неоднородной структурой сверло под воздействием момента IAI сохраняет свою ориентацию.

Формула изобретения

1. Устройство для глубокого сверления отверстий малого диаметра, включающее соленоид, отличающееся тем, что, с

818766

Фиг. 2

4Ь2 /

Составитель В. Влодавский

Текред И. Заболотнова

Корректоры: Т. Трушкина и В. Нам

Редактор Б. Федотов

Заказ 650,2 Изд. № 280 Тираж 1148 Подписное

HIIU «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, уК-85, Раушскаи наб., д. 4 5

Типографии, пр. Сапунова, 2 целью повышения точности обработки отверстий и надежности инструмента, устройство снабжено обоймой, а соленоид установлен на обойме соосно сверлу, в его рабочей зоне.

2, Устройство по п. 1, отличающееся тем, что обойма установлена на шпинделе.

3, Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е е с, я тем, что в верхней части обоймы установ6 лена кондукторная втулка, а обойма закреплена на приспособлении для зажима детали.

Источники информации, 5 принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 325114, кл. В 23В 49/00, 1968.

2. Патент Швейцарии № 244234, кл.

В 23В 49/02, опублик. 1969 (прототип).