Способ обработки отверстий

Способ обработки отверстий

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 17.10.75 (21) 2181723/25-08 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М. Кл2

В 23 В 35/00

Государственный комитет

СССР

Опубликовано 15.04.80. Бюллетень № 14

Дата опубликования описания 25.04.80 (53) УДК 621.952..04 (088.8) йо ленам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения

Б. М. Бромберг и Г. М. Гольдрайх

Специальное конструкторское бюро алмазно-расточных и радиально-сверлильных станков (71) Заявитель (54) СПОСОБ ОБРАБОТКИ ОТВЕРСТИЯ

Изобретение относится к областй металлообработки и может быть использовано при растачивании деталей на станках, преимущественно, расточных.

Известен способ обработки отверстий, по которому ось предварительно обработанной поверхности смещают с оси шпинделя инструмента 11).

Цель изобретения — повышение точности формы поверхности.

Это достигается тем, что по предлагаемому способу направление смещения выбирают совпадающим с направлением равнодействующей эпюры абсолютных величин разности между жесткостью системы СПИД в зависимости от угла поворота шпинделя и средним арифметическим значением жесткости системы в том же поперечном сечении, а смещение осуществляют в пределах припуска на обработку.

На фи . 1 изображена схема осуществления предлагаемого способа на горизонтально-расточном станке; на фиг. 2 — эпюра жесткости системы СПИД на фиг. 1 в зависимости от угла поворота шпинделя; на фиг. 3 — эпюра абсолютных величин разности между жесткостью на фиг. 2 и средним арифметическим значением жесткости системы; на фиг. 4 — схема осуществления способа на отделочно-расточном станке.

При растачивании отверстия на универсальном горизонтально-расточном станке заготовку 1 устанавливают на столе 2, который осуществляет движение продольной подачи. Резец 3 вращается вместе с расточной скалкой 4,закрепленной на шпинделе.

Шпиндельная бабка 5 установочно перемещается по пе едней стойке 6 станка.

1а

Эпюра жесткости рассматриваемой системы СПИД в зависимости от угла оповорота шпинделя (фиг. 2) построена с помощью известных приемов. Радуис окружнос15 ти, нанесенный на эпюру, равен среднему арифметическому значению жесткости системы.1ср (1 +Хз+ +.1п), ! где J1 — жесткость системы при горизонтальном положении резца (J — — О); щ Jz — то же, при повороте шпинделя на

360 угол J е = — „против часовои стрелки;

J„— то же, при повороте шпинделя на угол J„= ф (и — 1).

727336

Эпюра абсолютных величин разности между жесткостью системы в зависимости от угла поворота шпинделя и средним арифметическим значением жесткости системы (фиг. 3) построена на окружности радиуса

Зс . Например, ) М ) = j J i — 3 1,); (М а ) = 3 а — Jg) .

Направление J равнодействующей Л3 х) этой эпюры находят суммированием и векторов ) AJ (, ) Д3 р,..., ) А 3< ) известным способом.

Направление Jx может быть определено 10 также аналогичным анализом эпюры податливости системы СПИД.

После предварительной обработки отверстия в заготовке смешают последнюю в направлении J относительно оси шпинделя так, чтобы расстояние между осью О предварительно обработанного отверстия и осью

Ощ шпинделя равнялось В (фиг. 1) . Если предварительно обработанное отверстие диаметром Р растачивают до диаметра D, то заданный припуск на операцию 2t = D — 9>, аф и для обеспечения обработки всей поверхности без «чернот» необходимо, чтобы 4 < t.

Снимаемый при этом припуск на фиг. 1 заштрихован.

На фиг. 4 показан пример осуществления предлагаемого способа на станке, например, отделочно-расточном, который характеризуется жесткостью узлов, близкой к равномерной по углу поворота шпинделя. Однако обрабатываемая деталь 7 имеет явно выраженное местное отклонение жесткости от равно- зр мерной, что приводит к местному отклонению жесткости системы СПИД от равномерной по углу поворота шгинделя.

В данном случае нет необходимости искать направление равнодействующей эпюры абсолютных величин разности между з» жесткостью системы в зависимости от угла поворота шпинделя и средним значением жесткости, поскольку оно совпадает с направлением наибольшего отклонения жесткости от ее среднего значения.

При растачивании в заготовке 7 отвер4О стия диаметром D резцом 8, установленным во вращающейся расточной оправке 9, закрепленной на шпинделе, искомое направление смешения находят из анализа формы заготовки и положения, в котором она установлена на станке. На фиг. 4 это направление проходит горизонтально от оси Ощ шпинделя к месту заготовки с наименьшей жесткостью, т. е. влево, куда и смещают ось

О> предварительно обработанного отверстия диаметром D с оси шпинделя на величину

4

Смещение предварительно обработанной поверхности заготовки с оси вращения шпинделя можно осуществить соответствующей обработкой заготовки 7 на предварительной операции.

Овальность расточенной поверхности, вызываемая неодинаковыми упругими отжатиями системы в течение одного оборота шпинделя а= ) (у-, + у) — (Y-„+ у-„), (1) где у;,,у,-, — упругие отжатия системы

СПИД в четырех угловых положениях шпинделя с интервалом 90 .

Б свою очередь Ji = —., (2) где Р ; — радиальная составляющая сила резания в i-м угловом положении шпинделя;

J — жесткость системы СПИД в том же положении шпинделя.

Если в качестве первого углового положения шпинделя принять показанное на фиг. 4, то для заготовки 7 жесткость

Jg < J, = 3й = 3щ. (3)

При растачивании с равномерно распределенным припуском Py1 = Py- = Рф, = P v и по формуле (2) с учетом выражения (3)

У, )У с= Y;= Yr что приводит к овальносги.

Поскольку зависимость между глубиной резания и радиальной составляющей силы резания близка к линейной, при смещении заготовки влево на величину 4 = t составляющие Pyi = 0; Руги = Pygmy Pyg= Pyg>+ Pyg, С учетом выражения (3) овальность, рассчитанная по формуле (1) равна нулю.

Следовательно, смещение заготовки по предлагаемому способу на величину 8< t хотя и не исключает полностью овальность расточенной поверхности, но уменьшает ее по сравнению с обработкой с равномерно распределенным припуском, Если растачивают заготовку, для которой в первом угловом положении шпинделя жесткость системы СПИД также заметно отличается, но в сторону увеличения, то

J> )3ц — — Jg = 3р, и при равномерном распределении припуска

YI <уЕ YL- ук с выходом овального отверстия.

И в этом случае смещение заготовки на величину 4 = t в сторону сечения с экстремальной жесткостью сводит к нулю составляющую Р т и увеличивает вдвое составляющую Р, уменьшая до нуля расчетную овальность. Таким образом, и здесь предлагаемый способ повышает точность формы поверхности, обрабатываемой тонким растачиванием.

Аналогичны результаты предлагаемого способа и при более сложном характере изменения жесткости системы СПИД, например, как это графически изображено на фиг. 2.

Формула изобретения

Способ обработки отверстий, по которому ось предварительно обработанной поверх727336 ности смещают с оси шпинделя инструмента, отличающийся тем, что, с целью повышения точности формы поверхности, обрабатываемой тонким растачиванием в условиях неравномерной по углу поворота шпинделя жесткости системы СПИД, направление смещения выбирают совпадающим с направлением равнодействующей эпюры абсолютных величин разности между жесткостью системы СПИД в зависимости от угла поворота шпинделя и средним арифметическим значением жесткости системы в том же поперечном сечении, а смещение осуществляют в пределах припуска на обработку.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 205497, кл. В 23 В 35/00, 1 965.

727336

Составитель Б. Бромберг

Редактор Л. Батанова Техред К. Шуфрнч Корректор Н. Степ

Заказ 1036/0 Тираж 1160 Подиисиое

ЦНИ И ПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ”.35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент>, г. Ужгород. ул. Проектная, 4