Способ обработки отверстий

Способ обработки отверстий

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Использование: металлообработка, а именно получение точных прерывистых отК 6 13 верстий при развертывании. Сущность изобретения: прижим направляющих 7-14 вращающегося инструмента к стенкам отверстия 1 осуществляется центробежной силой, величина которой превышает радиальную составляющую силы резания. Самоцентрирование инструмента при входе в обрабатываемое отверстие 1 осуществляется центробежной силой, величина которой превышает радиальную составляющую силы резания. Самоцентрирование инструмента при входе в обрабатываемое отверстие 1 осуществляется центробежной силой, перемещая корпус 2 инструмента в направлении вектора 0,0. Перемещение корпуса 2 прекратится после того, как инструмент установится точно соосно обрабатываемому отверстию 1. 3 ил. ; СЛ х| О 00 СЛ W

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 В 23 В 35/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4735665/08 (22) 14,07,89 (46) 30.09,92, Бюл. К. 36 (71) Научно-исследовательский, проектноконструкторский и технологический институт научно-производственного объединения "Кузбассзлектромотор" (72) M.А,Всяких, Ю.И,Манохин и А.B.Сорокин (56) Авторское свидетельство СССР

N. 1509194, кл. В 23 В 51/00, 1987, Авторское свидетельство СССР

М 919855, кл. В 24 В 39/02, 1980, Авторское свидетельство СССР

N 716720, кл. В 23 В 51/04, 1978. (54) СПОСОБ ОБРАБОТКИ ОТВЕРСТИЙ (57) Использование: металлообработка, а именно получение точных прерывистых отБЫ,, 1764853 А1 верстий при развертывании, Сущность изобретения; прижим направляющих 7 — 14 вращающегося инструмента к стенкам отверстия 1 осуществляется центробежной силой, величина которой превышает радиальную составляющую силы резания, Самоцентрирование инструмента при входе в обрабатываемое отверстие 1 осуществляется центробежной силой, величина которой превышает радиальную составляющую силы резания, Самоцентрирование инструмента при входе в обрабатываемое отверстие 1 осуществляется центробежной силой, перемещая корпус 2 инструмента в направлении вектора 0,0, Перемещение корпуса 2 прекратится после того, как инструмент установится точно соосно обрабатываемому отверстию 1. 3 ил.

1764853

10

30

55

Изобретение относится к металлообработке и может быть использовано для получения точных прерывистых отверстий.

Известен способ обработки глубоких отверстий, при котором втулке инструмента сообщают движения вращения и подачи, при этом осуществляется радиальное перемещение и прижим направляющих элементов инструмента к обрабатываемой поверхности в результате вращения втулки.

Известен также способ чистовой обработки тел вращения методом пластической деформации, согласно которому инструменту, содержащему направляющие в виде роликов, сообщают движения вращения и подачи. Во время обработки производят радиальное перемещение и прижим направляющих к обрабатываемой поверхности, Недостатком известных способов является низкая точность обработки прерывистых отверстий из-за радиальных перемещений развертки относительно оси обрабатываемого отверстия, которые происходят из-за отжатий направляющих от обрабатываемой поверхности при прохождении ими пазов отверстия и участков с наибольшими погрешностями формы.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является способ обработки отверстий, при котором инструменту, содержащему направляющие в виде тел вращения (роликов), сообщают движения вращения и подачи, причем направляющие перемещают в радиальном направлении и прижимают к обрабатываемой поверхности, при этом постоянное количество направляющих прижимают также к радиально выступающим участкам корпуса инструмента. Недостатком данного способа также яв@ ляется низкая точность обработки прерывистых отверстий, имеющих погрешности формы в поперечных сечениях. При обработке таких отверстий происходит отжатие роликов от обрабатываемой поверхности при прохождении ими пазов и на участках с наибольшей глубиной резания, Поскольку величина центробежной силы роликов. меньше разности (колебания) величин радиальной составляющей силы резания на участках с наибольшей и наименьшей глубиной резания инструмент имеет возможность радиального перемещения в направлении к роликам, не контактирующим с корпусом инструмента. Это приводит к заклиниванию ножей инструмента в пазах прерывистого отверстия, что вызывает погрешности формы и "разбивку" последнего.

Целью изобретения является повышение точности обработки прерывистых отверстий, Это достигается тем, что в способе обработки отверстий, при котором инструменту, содержащему направляющие в виде тел вращения, сообщают движения вращения и подачи, а направляющие перемещают в радиальном направлении и прижимают к обрабатываемой поверхности, прижим направляющих осуществляют центробежной силой, величина которой превышает колебание радиальной составляющей силы резания. Выбор величины центробежной силы направляющих большей колебания радиальной сос авляюшей силы резания обеспечивает самоустановку инструмента на каждом обрабатываемом участке соосно с обрабатываемым отверстием, исключает возможность отжима от обрабатываемой поверхности и перемещения инструмента в радиальном направлении. B результате исключается возможность заклинивания ножей в пазах прерывистого отверстия и его

"разбивка". Благодаря соосному фиксированному расположению инструмента относительно обрабатываемого отверстия устраняются погрешности формы последнего.

Сущность изобретения поясняется чертежами, На фиг,1 изображена схема центрирования развертки передними роликами при вводе ее в обрабатываемое отверстие; на фиг.2 — схема центрирования развертки передними роликами в процессе обработки отверстия; на фиг,3 — схема центрирования развертки задними роликами в процессе обработки, вид сверху на развертку, На чертежах позицией 1 обозначено обрабатываемое иэделие. В корпусе развертки 2 выполнены радиальные пазы 3, имеющие внешний 4 и внутренний 5 буртики, B пазах 3 размещены оси 6 передних

7 — 14 и задних 15-22 направляющих, выполненных в аиде роликов; 0 и 01 — оси, соответственно, обрабатываемого отверстия и развертки. Двойной штриховкой на фиг.2 показан снимаемый в процессе обработки припуск.

Режущие ножи развертки на фиг,1-3 не показаны, Буквами на чертежах фиг.1 — 3 обозначены действующие в процессе обработки отверстия силы: Fqo — центробежная сила, действующая HB ролики; Румакс и Румин соответственно максимальная и минимальная величины радиальной составляющей силы резания; Л Ру = Румакс Рмин колебание радиальной составляющей силы реза1764853 ния,обусловленное неравномерностью снимаемого припуска в поперечном сечении.

Изобретение иллюстрируется следующим примером.

Обработке подвергается прерывистое 5 отверстие в сердечнике статора взрывозащищенного электродвигателя с высотой оси вращения 160 мм, диаметр отверстия D

200 — 0,2 мм.

Глубина резания изменяется в зависи- 10 мости от некруглости от 0,2 до 0,25 мм. Режущий инструмент — развертка с числом зубьев Z = 16. Обработка прерывистого отверстия производится на радильно-сверлильном станке 2М55. Частота вращения 15 развертки равна 200 об/мин, подача в направлении оси, приходящаяся на 1 зуб Sz =

=0,05 мм/об. Колебание радиальной силы резания ЛРу при обработке некруглого отверстия по формуле: 20

ЛРу = 10 Ср S z (60V) Кр (t 1" — т2 ), где Cp — постоянная, Ср = 243; у, n, x — показатели степени; у = 0,6; n =

-0,3; х = 0,9; 25

Кр — поправочный коэффициент; Kp = 1;

45 и)—

2, V

4,96. 0,2

2 (2,09)

С учетом того, что ролик выполнен из 50 стали ШХ15 с удельной плотностью 7,8"

10 кг/м, а его длина! = 25 мм = 0,025 м, з з рассчитывают диаметр d ролика:

d= =003 м=ЗОмм, .„г- л l.y

Исходя из величин ширины паза Ь = 3,7 мм, половины угла раскрытия паза сердечника статора P = 1 6 и граничного угла самоторможения для данных условий (а ) =

t>, t2 — соответственно максимальная и минимальная глубина резания; t< = 0,25 мм, tz=О,2 мм; 30

Sz — подача на зуб развертки; Я = 0,05 мм/зуб;

V — скорость резания, V л D и 3,14 200200

1000 1000 60 2 09 "с 35

После выполнения расчета получили

ЛРу = 4,93Н. Величину центробежной силы выбирают из условия Рцо > ЛРу и достаточной для плотного прижима направляющих к обрабатываемой поверхности на всех ее 40 участках. Принимаем Гцб =- 4,96Н. Нео6ходимая масса m ролика для получения требуемого значения центробежной силы

12, рассчитанное значение d диаметра ролика проверено по условию отсутствия заклинивания найравляЮщих роликов в пазах прерывистого отверстия; 1 >

Ь

0,00377 м = 3,77 мм

Рассчитанное значение d = ЗО мм отвечают условию отсутствия заклинивания роликов в пазах и поэтому принимается.

Самоцентрирование развертки при входе в обрабатываемое отверстие осуществляется следующим образом (см, фиг.1).

Предположим, что при входе корпуса развертки 2 в отверстие обрабатываемой детали 1 ось О вращения развертки не совпадают с осью О отверстия детали. В этом случае передние ролики 12, 13, 14 будут прижаты к обрабатываемому отверстию, а их оси 6 смещены в пазах 3 к оси развертки

01. При этом оси 6 роликов 12 — 14 не контактируют с внешними буртиками 4 пазов, поэтому центробежная сила от этих роликов на корпус развертки не передается.

Передние ролики 8, 9 и 10 будут, наоборот, максимально перемещены в пазах от оси О . упираясь своими осями 6 в буртики

4 пазов и воздействуя на них с силой, равной величине центробежной силы Fqe. Под воздействием Fqe корпус развертки будет перемещаться в направлении вектора О> О (т.е. ось О развертки будет перемещаться к оси 0 отверстия детали).

При перемещении оси О развертки к оси О обрабатываемого отверстия ролик 9, переместясь на величину отрезка )0<0i, каснется поверхности отверстия, а ролик 13 переместится в пазу от оси О> на ту же величину (0 0), упираясь во внешний буртик 4 паза с силой Fqs, Таким образом, при перемещении оси О развертки к оси О обрабатываемого отверстия корпус развертки оказывается уравновешенным силами Рць, действующими на него диаметрально со стороны роликов 9 и 13, благодаря чему дальнейшее перемещение развертки в направлении 010 прекратится и последняя устанавливается точно соосно обрабатываемому отверстию. Аналогично происходит самоцентрирование развертки передними роликами под воздействием погрешностей формы обрабатываемого отверстия.

Самоцентрирование развертки при помощи передних роликов при обработке некруглого отверстия и роисходит следующим образом (см. фиг.2). Максимальная величина Рума<с радиальной составляющей силы резания имеет место в точках периметра обрабатываемого отверстия с максимальной глубиной резания (с максимальным при1764853 пуском), т.е, в точках контакта отверстия с роликами 10, 12, 14. Минимальная величина

Румин радиальной составляющей силы резания имеет место в точках отверстия, где припуск на обработку минимален, (точка контакта обрабатываемого отверстия с роликом 8). Поскольку оси 6 роликов 10, 12, 14, находящихся в точках с Ру»«прижаты к внутренним буртикам 5 пазов, а с внешними буртиками 4 не контактируют, указанные ролики на корпус 2 развертки центробежной силой не воздействуют.

Ось ролика 8, находящегося в точке с

Ру ин контактирует с внешним буртиком 4 паза, поэтому ролик 8 действует на корпус

2 центробежной силой Fqe, направленной (по фиг.2) вправо. По вертикальной оси корпус 2 развертки уравновешен силами Ру»«, точки которых расположены диаметрально (фиг,2), вследствии чего развертка сцентрирована относительно горизонтальной оси.

По горизонтальной оси справа на корпус 2 развертки действует сила резания Руми<, меньшая на ЛРУ, чем действующая на корпус слева сила резания Ру»«.

Центробежная сила Foe, передаваемая роликом 8 на корпус 2, направлена в ту же сторону, что и Ру>«. Вследствие этого действие силы F

=Риммин + Fqe, действующей на развертку справа, и уменьшением разности Л Ру сил, действующих на развертку слева и справа.

Перемещение развертки вправо прекращается в момент, когда силы, действующие на развертку слева и справа, уравновешиваются, При этом ось 0> развертки совмещается с осью 0 обрабатываемого отверстия.

Центрирование развертки задними направляющими 15-22 (см. фиг.3) осуществляется по обрабатываемому отверстию, погрешности формы у которого устранены идущими впереди ножами развертки. Поэтому ролики 15 — 22 максимально перемещены от центра развертки все на одинаковую величину и упираются во внешние буртики

5 пазов, Благодаря этому каждый из роликов действует на буртики и поверхность об5 работанного отверстия с одинаковой величиной центробежной силы, что обеспечивает уравновешенность развертки и ее . точное центрирование по оси отверстия обрабатываемой детали, А так как величина

10 Fqe выбрана большей АРу, то исключена возможность отжима роликов при прохождении их или ножей развертки через пазы прерывистого обрабатываемого отверстия и возможность колебания развертки по гори15 зонтальной оси, Таким образом, заявленный способ позволяет повысить точность центрирования инструмента, а следовательно, и точность

20 обработки прерывистого отверстия не тол ько за счет исключения возможности смещения развертки из-за погрешностей формы обрабатываемого отверстия и колебания величины радиальной силы резания, но и за

25 счет исключения возможности колебания развертки при прохождении ее направляющими и ножами пазов прерывистого отверстия, 30 Формула изобретения

Способ обработки отверстий, при котором инструменту, содержащему направляющие в виде тел вращения, сообщают

35 движения вращения и подачи, причем направляющие перемещают в радиальном направлении и прижимают к обрабатываемой поверхности, отличающийся тем, что, с целью повышения точности обработки

40 прерывистых отверстий за счет самоустановки инструмента на каждом из обрабатываемых участков, прижим направляющих осуществляют центробежной силой, величина которой превышает радиальную состав45 ляющую силы резания.

1764853

Фиг. Г

Составитель А,Сорокин

Редактор Л.Народная Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор M.Màêñèìèøèíåö

Заказ 3337 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101