Способ обработки отверстий
Использование: в области обработки материалов резанием, в частности, касается обработки отверстий. Сущность изобретения: способ обработки осуществляют ружейным сверлом (1), закрепленным в вибраторе осевых колебаний (2), установленном в шпинделе (3). Обрабатываемая деталь (4) размещена на плавающем столе (5) с возможностью плоского перемещения перпендикулярно оси сверла (1). Перед началом обработки выполняют центровое отверстие (6), расположенное на расстоянии А от центраобрабатываемого отверстия. Обработку начинают, введя сверло (1) в центровое отверстие (6). Сверлу сообщают вращение и движение подачи. При этом вибратором (2) создаются осевые колебания. 10 ил.
союз советских социАлистических
РЕСПУВЛИК (5!)5 B 23 В 35/ОО
ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ
ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) V
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
1 (21) 4816148/08 (22) 17.04.90 (46) 28.02.93. Бюл. ¹ 8 (71) Челябинский политехнический институт им, Ленинского комсомола (72) С.Г.Лакирев, Я.M.Õèëüêåeè÷ и А.B,Êîçлов (56) Авторское свидетельство СССР
¹1743718,,кл. В 23 В 35/00, 1988. (54) СПОСОБ ОБРАБОТКИ ОТВЕРСТИЙ (57) Использование: в области обработки материалов резанием, в частности, касается обработки отверстий. Сущность изобретения; способ обработки осуществляют ру„„Я2„„1798048 А1 жейным сверлом (1), закрепленным в вибраторе осевых колебаний (2), установленном в шпинделе (3). Обрабатываемая деталь (4) размещена на плавающем столе (5) с возможностью плоского перемещения перпендикулярно оси сверла (1). Перед началом обработки выполняют центровое отверстие (6), расположенное на расстоянии Ь от центра-обрабатываемого отверстия. Обработку начинают, введя сверло (1) в центровое отверстие (6). Сверлу сообщают вращение и движение подачи. При этом вибратором (2) создаются осевые колебания. 10 .ил.
1798048 д = -" <9 Р
К1 + К2
Изобретение относится к области обработки материалов резанием, а именно к обработке отверстий, Цель изобретения — устранение указанных недостатков. а именно расширение технологических возможностей.
На фиг. 1 изображено начальное положение инструмента и детали; на фиг. 2 — вид
А на фиг. 1; на фиг. 3 — разрез по Б-Б на фиг.
1; на фиг. 4 — разрез В-В на фиг.2; на фиг.5 10 — положения инструмента и детали при относительном смещении с наладочной оси на величину R; на фиг. 6 — последовательные положения инструмента и детали при сверлении в течение одного кругового перемещения; на фиг. 7- обработанное по способу отверстие диаметра D; на фиг, 8 — траектория относительного перемещения инструмента; иа фиг. 9.— расчетная схема для определения частоты осевых колебаний; на 20 фиг, t 0- обработанное отверстие, имеющее диаметр, больший диаметра инструмента.
Пусть необходимо получить отверстие диаметром 0 и глубиной (. В качестве инструмента может быть использовано спираль- 25 ное или перовое сверло, заточенное так, что одно из лезвий округлено большим радиусом и в процессе обработки базируется на поверхность резания, либо релейное сверло, опорный кулачок которого базируется в 30 процессе обработки на поверхности резания. В описываемом примере в качестве инструмента использовалось ружейное сверло 1 (фиг. 1 — 4), закрепленное в вибраторе осевых колебаний 2, установленном в 35 шпинделе 3. Обрабатываемая деталь 4 установлена на плавающем столе 5 с возможно-. стью плоского перемещения перпендикулярно оси сверла 1, Пусть диаметр сверла des. Перед тем как начать обрэ- 40 ботку, целесообразно выполнить центровое . отверстие 6, расположенное на расстоянии (D - d<>)/2 от центра обрабатываемого отверстия. Это центровое отверстие позволит в начальный момент обработки направить 45 инструмент 1. Обработку начинают, предварительно сместив деталь (или инструмент) на расстояние Ь= (D - dc )/2 и введя инструмент в центровое отверстие 6. Инструменту сообщается вращение с частотой 50 в,р и движение подачи S. При этом вибратором 2 создаются осевые колебания, частота ah< которых зависит от диаметра обрабатываемого отверстия и связано с ним соотношением:
55.оьс
7г в, (в рассмотренном примере частота ао < а р ). Инструмент 1 устанавливают в вибраторе 2 так, чтобы его основная плоскость (Е-Е) совпадала в начальный момент обработки с плоскостью, касательной окружности (0- d<>)/2 (окружность 7), и плоскостью наибольшего изменения подачи (плоскость наибольшего приращения подачи показана стрелкой К). В таком положении начинается обработка (см. фиг. 6а).
Рассмотрим положение инструмента и детали через промежуток времени, за который инструмент совершит одно осевое колебание (от наибольшего значения подачи — фиг.
6, а до следующего наибольшего — фиг. 6,б), За это время инструмент совершит оЪр/вос оборотов (т.е. несколько больше одного оборота) и его основная плоскость Е-Е будет повернута по отношению к начальному положению на некоторый угол а(фиг.
6,б), При базировании кулачка 8 на поверхность резания осевые колебания инструмента будут в течение каждого оборота инструмента смещать его в радиальном направлении (e основной плоскости) на величину д =дБМ,„— д,н, где д ма, радиальное смещение в момент, когда подача была наибольшая S + Ю, демах когда подача была наименьшая S - Л S. (В рассмотренном примере д — величина смещения детали относительно инструмента). Величина д определяется по известному соотношению
Совершив еще один оборот, инструмент 1 снова сместится на величину д, но. угол между основной плоскостью Е-Е и плоскостью наибольшего изменения подачи (фиг, 6в) еще больше увеличится. Таким образом. инструмент 1 будет перемещаться в процессе обработки по дуге, радиус которой зави- сит от соотношения грос и а р .
Диаметр отверстия определится (см. фиг. 9) следующим образом.
0=2R+ б в.
Обозначим частоту осевых колебаний аос, а вращения а,р, время одного колебания Тос, время одного оборота Т<р. При кос Ф го,р получим вос Твр = 2 л а . где а — величина угла между последовательными положениями основн о и и л оскости через каждые Т«.
2 л 2.7г
М,р (т,р - т,с) = а, а Т„=- —: т
®ос ®цр
После подстановки получим
1798048 а =2л(1 — -;„— ), Выразив величину поперечных смещений за 1 оборот как где A S — амплитуда осевых колебаний;
r/ — главный угол в плане лезвия с мень- 10 шим радиусом заострения;
К> и К2 — соответственно, коэффициенты, учитывающие различную степень заострения лезвий;
Из ЛОСБ ОБ = /t cos ()! .
После подстановки AB = д и а
0 =. Лs tg p() Isin (7à —.7 — -) } + фр
I K2 К1 I . Г Ъ
К) + К2 OJpc (1) 25
Отсюда получим (2) грос
Обрабатывая отверстие подобным образом, ось инструмента опишет круговую траекторию (cM. фиг. 6 б; в, в, г, д) подрезая при этом вспомогательным режущим лезви- 35 ем (которое должно быть остро заточено) обрабатываемый материал в направлении упомянутой круговой траектории, Деталь 4 будет непрерывно смещаться относительно инструмента в поперечном направлении 40 благодаря плавающему закреплению. В. итоге, совершив полный оборот радиусом R, инструмент вернется в исходное положение (показанное на фиг, ба), после чего весь цикл обработки может быть продолжен до получения отверстия заданной глубины. Таким образом, траектория перемещения инструмента относительно детали представляет винтовую линию с шагом fI, величина которого определяется тем, на- 50 сколько инструмент углубится в деталь за один круговой оборот вокруг оси детали.
Для обработки отверстия на заданную глубину очевидно необходимо совершить г/fI— полных оборотов (как это показано на фиг. 55
8).
Анализ формулы для определения диаметра отверстия показывает, что при определенных соотношениях ж,я . r c и
dce величина разбивки (увеличение диаметк11
v,з л j n де 0kp — частота вращения инструмента;
0 — диаметр обработанного отверстия;
dce — диаметр инструмента; ра отверстия по сравнению с диаметром инструмента) может не превышать (см. фиг.
7), а может и превышать (см. фи-. 10) диаметр инструмента. Во втором случае в центре отверстия остается внутренний стержень 9 (как при кольцевом сверлении).
Пример 1. Необходимо получить отверстие 0 = 50 мм; диаметр сверла dce =
=40 мм: параметры сверла; p=-45; радиусы округления лезвий p =02 мм; р"=20 мм(кулачок) p =250 мин; Л S = 0,3 мл ;
-1, $ = 0,2 мм/мин. Обработка велась на сверлильном станке, деталь закреплялась на плавающем столе, осевые колебания создавались механическим вибратором осевых колебаний, Требуемую частоту осевых колебаний определим по формуле (2) аос=252,4 мин, Обрабатывали деталь из оргстекла диаметр отверстия составил 50,3 мм, ПриMер 2.D=25мм;dec=-12 w;
=45; A S = 0,3 MM, o)ep = 500 MMH тогда иаэс= 503,7 мин . Был обработан образец из
-t оргстекла, диаметр составил 25,4 мм. При обработке образовался стержень диаметром около 1 мм, Формула изобретения
Способ обработки отверстий. при котором перед началом обработки инструмент размещают на большей оси симметрии овального отверстия на расстоянии от оси пересечения плоскостей симметрии последh — D него. равном . где h -- наибольший размер овала, D — диаметр инструмента причем лезвие с меньшим радиусом заост рения направляют к оси пересечения упол янутых плоскостей симметрии, при этом одновременно инструменту сообщают наибольшую по значению осевую подачу, а детали сообщают плоско параллельное перемещение в направлении, перпендикулярном оси инструмента. после чего изменяют.фазу колебаний последнего на 180, отличающийся тем, что, с целью расширения технологических возможностей за счет управления в широких пределах диаметром круглых отверстий. детали сообщают осевые колебания, частоту которых назначают из следующего соотношения;
1798048
AS амплитуда относительных осевых колебаний; р- главный угол в плане лезвия с меньшим радиусом заострения;
К1 и К2 — соответственно. коэффициенты. учитывающие различную степень заострения лезвий инструмента, 1798048
1798048. uzi
Составитель Я.Хилькевич
Техред M.Ìîðråíòåë Корректор А.Обручар
Редактор
Ф
Производственно-издательский комбинат "Патент", r, Ужгород, ул.Гагарина, 101
Заказ 736 Тираж Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж-35, Рауаская наб., 4/5
