Способ обработки отверстий инструментом с винтовыми стружечными канавками

Способ обработки отверстий инструментом с винтовыми стружечными канавками

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к обработке металлов резанием и касается обработки отверстий глубиной от 2 до 15 диаметров инструмента с винтовыми стружечными канавками. Цель изобретения - полное удаление стружки из отверстия за счет регулирования соотношения скоростей вращения детали и инструмента. Инструмент 1 устанавливают совместно с осью обрабатываемого отверстия детали 3 под углом Θ относительно оси ординат. Инструменту 1 и детали 3 сообщают попутное вращение, различное на величину скорости резания, совпадающее либо не совпадающее с направлением винтовых стружечных канавок. В первом случае, при V*<SB POS="POST">д</SB>V-V<SB POS="POST">р</SB>, где V<SB POS="POST">д</SB> - скорость вращения детали

V - скорость вращения инструмента

V<SB POS="POST">р</SB> - скорость резания, стружка принудительно удаляется к хвостовику инструмента, при V<SB POS="POST">д</SB>=V+V<SB POS="POST">р</SB> - ко дну отверстия. Во втором случае, при V<SB POS="POST">д</SB>=V-V<SB POS="POST">р</SB>, стружка принудительно удаляется ко дну отверстия, а при V<SB POS="POST">д</SB>=V+V<SB POS="POST">р</SB> - к хвостовику инструмента. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1602628 щ) В 23 В 35/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К A ВТОРСИОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1рювй

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4411000/31-08 (22) 14 . 04 .88 (46) 30. 10.90. Бюп. Р 40 (71) Тольяттинский политехни:-.еский институт (72) Г.Г.гущин и Ю.А.Водов (53) 62 1.952.5 (088 .8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 1248 726, кл. В 23 В 35/00, 1983. (54) СПОСОБ ОБРАБОТКИ ОТВЕРСТИЙ ИНСТРУМЕНТОМ С ВИНТОВЬР1И СТРУЖЕЧНЫМИ КАНАВКАМИ (57) Изобретение относится к обработке металлов резанием и касается обработ-:„ ки отверстий глубиной от 2 до 15 диаметров инструмента с винтовыми стружечными. канавками. Цель изобретения— полное удаление стружки из отверстия за сче- регулирования соотнощения

2 скоростей вращения детали и инструмента. Инструмент 1 устанавливают совместно с осью обрабатываемого отверстия детали 3 под углом 9 относительно оси ординат. Инструменту 1 и детали 3 сообщают попутное вращение, различное на величину скорости резания, совпадающее либо не совпадающее с направлением винтовых стружечных канавок. В первом случае, при V =

= V — V где V — скорость вращения

Р 3 детали; V — скорость вращения инструмента; V р — скорость резания, стружка принудительно удаляется к хвостовику инструмента при V = V + V — ко дну

t Я р отверстия. Во втором случае, при Vy =

= V — Чр, стружка принудительно удаляется ко дну отверстия, а при V

V + Чр — к хвостовику инструмента, 2 ил. 1 табл.

1602628

Изобретение относится к обработке металлов резанием и касается обработки отверстий глубиной от 2 до 15 диаметров инструмента с винтовыми стру5 жечными канавками — сверлами, развертками, зенкерами и др.

Цель изобретения — улучшение удаления стружки из отверстия за счет регулирования соотношения скоростей вращения детали и инструмента.

На фиг. 1 изображена схема осуществления способа; на фиг. 2 — разрез А-A на фиг. 1, Инструмент 1 с винтовыми стружечными канавками 2, расположенными под углом Я к его оси, устанавливают совместно с осью обрабатываемого отверстия детали 3 под углом 9 относительно оси ординат, .Инструменту 1 и цетали 20

3 сообщают попутное вращение в направлении, совпадающем либо не совпадающем с направлением винтовых канавок, и осевую подачу. В стружечной канав. ке 2 образуется стружка 4, которая 25 под действием силы веса Р, инерционных сил и сил трения примыкает к стенке с тверстия детали 3 и передней поверхности винтовой канавки. Расстояние от оси отверстия до центра тяжести стружки равно радиусу R . Инструмент вращают со скоростью V, деталь со скоростью Ч . При резании стружка 4 формируется режущей частью инструмента и за счет сил трения выталкивается в стружечную канавку.

Скорость вращения инструмента при этом превышает предельную, оп ределяемую по расчетной формуле:

V к где V к предельная скорость вращения инструмента, при которой стружка вращается вместе с 45 инструментом, не смещаясь вдоль его оси; ускорение свободного падения радиус секущего цилиндра, 50 соосного режущему инструменту и проходящего через центр тяжести стружки (7 < = R—

- 0,5c1); радиус наружной окружности инструмента; диаметр завитка стружки либо толщина, например, пластины, крупинки стружки;

1 (Й вЂ” угол наклона стружечной канавки в сечении цилиндром радиуса R1. и = arctg(- — -tgQ)

R1 !

Э где И вЂ” угол наклона стружечной канавки, соответствующий наружному диаметру инструмента;

f — коэффициент трения стружки с поверхностью обрабатываемого отверстия; — угол трения стружки с канавкой инструмента (Я = arctgf<); коэффициент трения стружки с

4 канавкой инструмента.

При скорости вращения инструмента, равной предельной, осевая скорость стружки равна нулю.

Резание ведут при любом угле наклона 9 инструмента от 0 до 360,при о любой скорости резания Vp v О. Инструмент вращают в направлении, совпадающем с направлением стружечных канавок, деталь вращают попутно инструменту со скоростью V, меньшей или большей скорости инструмента V на,величину скорости резания V т.e. Vy =

= V — Чр или Ч-y = Ч + Чр. Стружка принудительно, в первом случае, удаляется к хвостовику инструмента, а во втором — ко дну отверстия. Либо вращают деталь попутно инструменту в сторону, не совпадающую.с направлением канавок со скоростью, меньшей (V == V — V ) или большей (Ч- = V + V )

1 скорости инструмента на величину скорости резания. В этом случае стружка принудительно удаляется, соответст— венно, ко дну отверстия и к хвостовику инструмента.

Предлагаемый способ обработки от-! верстий инструментом с винтовыми стружечными канавками поясняется таблицей, где представлена информация, характеризующая предлагаемый способ, который рассмотрен при вращении инстр умента в направлении, совпадающем с направлением канавок, на примерах вращения детали со скоростью, меньшей скорости инструмента (строки 5-15, 26-28), и со скоростью, большей скорости инструмента (строки 17-25, 29, 30), а также при вращении инструмента в направлении, не совпадающем с направлением канавок на примерах: V (V (строки 31-33) и V >V (строки 34-36).

1602628

Углы 9 (О и 180o) выбраны так, что в рассмотренных примерах сила веса затрудняет движение стружки. Скорость движения стружки в этих условиях ниже. Например, при g = 180 (строка 30) осевая скорость 31,2 м/мин, а при нуле градусов — 39,4. м/мин. Поэтому в строках 17-25 принят угол наклона инструмента 180 о

Если вращать инструмент и изделие в направлении, совпадающем с направлением канавок, то при V Ч стружка принудительно удаляется к хвостовику (строки 7-12, 14, 15), а в случае

V >Ч вЂ” к дну отверстия (строки 19, 23, 24, 25) . При вр ащении инструмента и изделия в направлении, не совпадающем с направлением канавок, абсолютная величина скорости сохраняется, а направление удаления стружки меняется на обратное (см., например, строки 10-12 и 31-33, 23-25 и 34-36) .

При тех же скоростях резания в области V e. V предлагаемый способ обеспечивает более высокие скорости принудйтельного удаления стружки, чем прототип (см. строки 1, 5, 6 и 7) .

В первых трех случаях осевая скорость принудительного удаления стружки отсутствует, Она будет равна нулю при

V = V = 44,2 м/мин. По предлагаемому способу при скорости резания 6 м/мин она больше нуля (строка 7) и с ростом скорости резания увеличивается (строки .10-12, 23-25) .

Увеличение угла наклона винтовой стружечной канавки ведет к существенному снижению предельной скорости инструмента (строки 3, 4).

Угол наклона инструмента слабо влияет на скорость стружки (строки

29, 30) .

В области V ) V при той же скорости резания предлагаемый способ обеспечивает более высокую скорость . стружки, чем прототип (строки 26,27) .

При предельной скорости инструмента осевая скорость стружки равна нулю (строки 3, 4).

Скорость стружки растет с увеличе-, S нием скорости инструмента (строки 1315) .

По мере увеличения скорости детали осевая скорость стружки падает (строки 10-12) .

Использование способа наиболее эффективно для отверстий, обработка которых требует вывода инструмента для удаления стружки из обрабатываеотверстия °

Таблица составлена для следующих условий: угол наклона стружечной канавки 450, а для строки 3 300.; коэф-. фициенты трения стружки с инструментом и стенкой обрабатываемого отверстия 0,05 и 0,2; диаметр инструмента

20 мм, R = R. Величина осевой скорости Ч со знаком (+) — удаление стружки к хвостовику инструмента, а (-) — ко дну отверстия. Величины V< получены путем интегрирования дифференциальных уравнений, описывающих движение стружки. При V = Ч осевая скорость стружки равна нулю.

В таблице, для сравнения, представлена информация, соответствующая способу-прототипу (строки 1-4, 8,27) .

Формула из обр етения

35 Способ обработки отверстий инструментом с винтовыми стружечными канавками, при котором инструмент и деталь располагают таким образом, что оси . инструмента и обрабатываемого отверс40 тия образуют угол с осью ординат, а инструменту сообщают вращение, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью улучшения удаления стружки из отверстий, детали сообщают вращение, 45 совпадающее по направлению с вращением инструмента, со скоростью, отлич.— ной от скорости вращения инструмента.

1602628

8 (:трокя,! Ч, РР м/мип м/мин ) и/мин (град. и/мнн

Показатель

Ч1, и/мин

0 6 б

0 30 30

0 587 587

О 44,18 44 ° 2

58,7

44,2

88,9

62,5

О

0

О

О

Направление вращения инструмента совпадает с направлением канавок (прототип) I

3

31 60

32 . 60

33 60 34 54

35 54

36 54

-9i 2

-8,0

-4,6

1,38

5,4

18,6

18

74

108

54

42

6.

44,2

44,2

44,2 .44,2

44,2

44,2

О

180 !

А-Д

Направление вращения инструмента н изделия совпа-. дает с направлением канавок

Направление вращения ин струмента и изделия не совпадает с направлением канавок

5 12

6 40

7 60

8 60

9 90

10 60

11 60

12 60

13 38

14 60

l5 72

17 6

18 34

l9 54

20 18 г! 18

22 18

23 54

24 54

25, 54

26 150

27 75

28 150

29 75

30 75

34

54

18

18

18

18

12

38

72

74

108

144

150

6 б

54

42

42

54

6

42

54

54

12

44 2

44,2

44,2

44,2

44,2

44,2

44,2 44,2

44,2

44,2

44,2

44,2

44 2

44, 2

44,2

44,2

44з2

44,2

44,2

44,2

44,2

44,2

44,2

85>8

34,9

О

О

О

О

О .О.

42,4

О

О.

1ЭО

18О

О

О

180

О о

1,56 .9,7

20,0

9, 2

8,0 изб

О

8,0

14,0

42.

"1, 38

54 ° 2

55,5.

".1 138

5,4

"18,5

32 !

8,4

-39,4

-31 2