Способ обработки отверстий и комбинированный инструмент для его осуществления

 

Изобретение относится к металлообработке , а именно к реясущему инструменту для обработки отверстий. Целью изобретения является повьпиение точности обработки отверстия путем демпфирования колебашш чистовой ступени . Комбинированньп инструмент со

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (51)4 В 23 В 35/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTHA

>cr: . .ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4064691/31-08 (22) 05.05.86 (46) 23.03.88.Бюл. М- 11 (71) Донецкий политехнический институт (72) И.А.палышко и С.Л.Толстов (53) 62 1.952.5 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 464396, кл. В 23 В 35/00, 1972.

Станки и инструмент, 1962, ((- 7, с. 27. (54) СПОСОБ ОБРАБОТКИ ОТВЕРСТИЙ И КОМБИНИРОВАННЫЙ ИНСТРУИЕНТ ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕ НИЯ (57) Изобретение относится к металлообработке, а именно к ре>сущему инструменту для обработки отверстий.

Целью изобретения является повьппение точности обработки отверстия путем демпфирования колебашп1 чистовой ступени. Комбинированньп инструмент содержит расположенные на оправке 1 черновую 2 и чистовую 3 ступени, первая из которых закреплена жестко на оправке, а вторая — с воэможностью самоустановки. За одно целое с оправкой выполнен хвостовик 4.Чистовая ступень имеет элемент радиального перемещения в виде шарнира 8 и элемент углового перемещения в виде муфты 10 с дугообразными пазами. Способ обработки отверстий включает вращение ступеней 2, 3 одна относительно другой при постоянном по направлению

1382595 движении подачи. До начала работы чистовую ступень 3 разворачивают относительно черновой 2 в направлении ее рабочего вращения, а в момент касания чистовой ступенью 3 обрабатываемой поверхности останавливают ее вращение и сообщают поступательное перемещение в направлении подачи, после чего производят обработку одновременно обеими ступенями. По окончании обработки чистовую ступень 3 возвращают в исходное положение. 2 с. и

2 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к металлообработке, а именно к режущему инструменту для обработки отверстий.

Целью изобретения является повышение точности путем демпфирования 5 колебаний инструмента в процессе обработки.

На фиг. 1 приведена конструкция устройства; на фиг. 2 — сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 — сечение Б-Б на фиг. 1.

Комбинированный инструмент содер,жит расположенные соосно на оправке

1 черновую 2 и чистовую 3 ступени.За одно целое с оправкой 1 выполнен хвостовик 4.

На .оправке 1 (коническом ее участке) черновая ступень 2 установлена неподвижно. посредством муфты 5 и шпонок 6 черновой ступени. За муфтой 5 черновой ступени расположена пружина 7. Элемент радиального перемещения чистовой ступени 3 выполнен в виде например реэинометаллическо1 Э

25 го шарнира 8 или упругой втулки, который с оправкой 1 сопряжен посредством втулки 9, состоящей из двух полуколец. Чистовая ступень 3 дополнительно оснащена элементом углового перемеще»п»я, размещенным на оправке 1

30 со стороны хвостовика 4, в виде муфты

10 чистовой ступени с дугообразными пазами 11, в которых размещены шпонки 12 чистовой ступени. Муфтой 10 чистовой ступени установлена опора 35

13 ведущей втулки 14, на резьбовой части оправки 1 — стопорные гайки 15 и 16.

При обработке детали 17 комбинированный инструмент фиксируется в шпинделе 18 станка либо на его суппорте посредством хвостовика 4.

Комбинированный инструмент к работе подготавливают следующим образом.

На резьбовую часть оправки 1 навинчивают стопорные гайки 15 и 16, затем устанавливают в гнезда оправки шпонки 12 чистовой ступени. На шпонки насаживают ведущую втулку 14, опору

13. С выступакицими концами шпонок

12 совмещают дугообразные пазы муфты

10 чистовой ступени при перемещении ее по оправке до опоры 13.

После этого на оправку устанавливают шарнир 8 и между оправкой и резиновой прокладкой шарнира 8 помещают полукольца втулки 9.

На наружную втулку шарнира 8 устанавливают чистовую ступень 3, совмещая пазы на ее торце с торцовыми шпонками муфты 10. Далее на оправку

1 надевают пружину 7 и в гнезда, оправки устанавливают шпонки 6 черновой ступени. На шпонки надевают муфту 5 черновой ступени, а на коническую часть оправки 1 — черновую ступень

2, совмещая пазы на ее торце с торцовыми шпонками муфты 5 черновой ступени.

Перемещением гаек 15 и 16 по резьбе оправки добиваются устранения

1 382595 осевых эазорон в стыках деталей ком— биниронанного инструмента, что способствует нормальной его работе.

Для удобства в эксплуатации ком5 биниронанного инструмента на наруж— ной поверхности опоры 13 следует нанести градусную шкалу, на муфте

10 чистовой ступени — риску отсчета, а за исходное положение чистовой сту — 10 пени 3 перед началом обработки считать разворот ее от нулевой отметки градусной шкалы на количество делений, соответствующее принятому углу

Свободная длина дугообразных пазов 11 должна обеспечивать обозначенные углоные перемещения чистовой ступени.

До начала работы чистовую ступень

3 разворачивают относительно черно- 2р вой ступени 2 н направлении ее рабочего вращен»»я. При этом втулка 9 шарнира 8 проворачивается на оправке, а угол »» разворота чистовой ступени контролируют по риске отсчета муф- 25 ты 10 чистовой ступени и градусной шкале опоры 13 ведущей втулки 14.

Затем шпинделю 18 станка сообщают рабочее днижение (вращение со скоростью резания V и подачу S). Первой н работу вступает черновая ступень 2, удаляя основной припуск на обработку, крутящий момент которой передает оправке 1 муфта 5 черновой ступени со шпонками 6 черновой ступени.

В момент касания зубьев чистовой ступени 3 обрабатываемой поверхности в местах стыка их возникают силы трения, увлекающие чистовую ступень 3 за деталью. Форма и размеры дугооб — 4p разных пазов 11 муфты 10 не препятствуют угловому перемещению чистовой ступени, которая теперь поворачивается относительно оправки н сторону, противоположную ее рабочему нращению, 45 до упора шпонок 12 чистовой ступени в торец дугообразного паза 11, расположе»»нь»»» по направлению рабочего вращения .

Так как подача S инструмента непрерывна в течение всего цикла обработки, при развороте чистовой ступени 3 главные режущие кромки ее зубьев внедряются н тело детали. При этом возникает и осеная сила поджатия чисто55 вой ступени к обрабатываемой поверхности вследствие роста сил упругопластического контакта н стыке режущих кромок с деталью. Величина усилия поджатия чистовой ступени пирсделяеа— ся величиной заглубления режу»них кромок зубьев в обрабать»ваемую поверхность, соответствующую величине упру— гопластической деформации матер»»ала детали под зубьями чистовой ступени.

Значительная часть этих сил приходится на задние поверхности главных режуи»»»х кромок зубьев чистовой ступени.

11од действием созданных таким образом сил чистовая ступень 3 за счет деформа»»»п» упругой прокладки шарнира 8 устанавливается в положение, при котором все ее режущие кромки касаются детж»»», при этом радиальнь»е силы уравновешивают друг друга.

Экспериментально установлено, что система инструмент — деталь устойчива при усилии поджатия чистовой ступени к обрабатываемой поверхности в

1,5-2 раза превышающем усилие подачи н установившемся процессе резания.

Поэтому период времени, определяемь»»» углом поворота чистовой ступе»п»

3 относительно оправки 1, задает величину, обеспечивающую созда»»ие такого усилия. Угол поворота чистовой ступени определяют по формуле

2 я Р д

У где 8 — величина перемещения чистовой ступени н осевом направлении;

S — подача на оборот.

После разворота на угол 9 чистовая сту»»ень 3 получает вращение в направлении, совпадающем с рабочим вращением черновой ступени посредством муфты 10 и шпонок 12. Производят об— работку отверстия одновременно обеи»»»» ступенями, в процессе которой шарнир 8 уменьшает влияние на работу чистовой ступени колебаний черноной ступени и радиальных колебаний, передаваемых от шпинделя станка.

Угловые смещения чистовой ступени (качацие оси) в процессе работы воспринимает опора 13 ведущей втулки

14. Осевые колебания чистовой ступени предотвращают пружина 7 и стопорные гайки 15 и 16.

Пример. Для обработки детали 17 из стали 45 НЬ 220-290 комби»»ирона»»»»ъ»»» инструмент посредством хностовика 4 фиксируют н шпинделе 18 станка. До начала работы чистоную ступень 3 разворачивают относительно черновой ступени 2 в направлении

1382595

1О

25

35

45

«е рабочего вращения на угол 9 = 16 с отсчетом на шкале опоры 13 ведущей втулки 14 и риске на муфте 10 чистовой ступени. Дугообраз««ые пазы муфты 11 и предварительно выполнены со свободной длиной М, R 8 ула кс

Об 8 мм

180 î

1 где R = 15 мм — радиус кривизны внутренней образующей паза; мако = 30 — наибольший угол разо ворота чистовой ступени для принятых условий обработки.

После этого шпинделю 18 станка сообщают вращение со скоростью pe3aния и подачу S = 0,5 мм/об.

Первой в работу вступает черновая ступень 2. В момент касания детали

17 зубьев чистовой ступени 3 (число зубьев Z = 8)вращение ее прекраща1 ется, так как шпонка 12 чистовой ступени вместе с оправкой 1 перемещаются в направлении рабочего вра— щения к противоположному торцу пазов 11, в соприкосновении с деталью чистовую ступень 3 удерживают силы трения в местах стыка ее зубьев с образатываемой поверхностью.Втулка 9 шарнира 8,на котором установлена чистовая ступень 3, проворачивается на оправке 1. о

После проворота на угол 8 = 16 чистовая ступень 3 получает рабочее вращение, так как шпонки чистовой ступени достигли торца дугообразного паза 11, лехсащего в направлении рабочего вращения, производят обработку отверстия одновременно обеими ступенями, а после окончания возвращают чистовую ступень 3 в исходное положение поворотом в направлении о рабочего враще«««»я на угол 9 = 16 с отсчетом ио угловой шкале ведущей втулки 14 и риске на муфте 10.

Ф о р и у л а и з о б р е т е н и я

1. Способ обработки отверстий, по которому обеспечивают относительное перемещенн» чс р«»о««с1й и чистовой ступеней инструмс нт» Ilpl постоянном по направ:«с нпю движении подачи, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности обработки путем демпфирования колебаний чистовой ступени, до момента касания с обрабатываемым материалом чистовую ступень разворачивают от исходного положения относительно оси инструмента в направлении ее вращения, а в момент касания режущими кромками чистовой ступени обрабатываемой поверхности чистовую ступень возвращают в исходное положение относительно оаи инструмента, после чего производят обработку одновременно обеими ступенями.

2. Способ по п. 1, о т л и ч а ю— шийся тем, что угол 9 разворота чистовой ступени относительно черновой определяют по формуле

2 к 8

g где с« — величина перемещения развертки в осевом направлении;

S — подача на оборот.

3. Способ по пп.1 и 2, о т л и ч аю шийся тем, что вращение чистовой ступени инструмента в направлении, совпадающем с рабочим вращением черновой ступени, сообщают при достиже«»«»«» усилия поджатия ее к обрабатываемой поверхности, в 1,5 — 2 раза ггревышающего усилие подачи.

4. Комбин«»рован««ый» инструмент для обработки отверстий, содержащий расположенные соосно на оправке черновую и чистовую ступени, первая из которых закреплена жестко, а вторая установлена с воэможностью перемещения относительно первой, о т л и ч а к«шийся тем, что, с целью повыше ния точности обрабатываемого отверстия путем демг«ф»»рован«»я кс>лс баний чистовой ступени, инструмент с набже и шпонкой, установленной на оправке со стороны хвостовика, ведущей втулкой, опорой ведущей втулки и муфтой с дугообразными пазами, причем н,« чистовой ступени выполнень«выступы, пред««аэ на— ченные для взаимодей T«rèÿ с муфте й, при этом шпонки пре(lнаэначс ны д:«я взаимодействия с ведущей «»myri« с>й, опорой ведущей вту «ки li дугообрс«э нымп пазами муфты.

1382595

Фиг 3

Составитель В.Казаков

Техред Л.Сердюкова Корректор А. Знмокосов

Редактор С.Пекарь

Тирах 880 Подпис ное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 1 249/ 1 0

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4