Сборная развертка

Сборная развертка для окончательной обработки отверстий в различных деталях содержит цилиндрический корпус (1) с выполненными в нем пазами (2). В пазах (2) под углом к оси развертки установлены и закреплены механически режущие пластины (3). Пластины (3) выполнены с криволинейной режущей кромкой (4), заданной координатами X_i и Y_i , которые связаны между собой зависимостью: - диаметр развертки. Решаемая задача: повышение точности обработки отверстий. 3 ил.

Полезная модель относится к металлообработке и может быть использована при окончательной обработке отверстий в различных деталях.

Известна конструкция развертки, содержащей режущую часть и корпус, в призматических пазах которого, выполненных в форме ласточкина хвоста, установлены параллельно оси направляющие планки, имеющие трапецеидальный профиль, при этом боковые поверхности направляющих планок образуют острый угол, плавно переходящий в цилиндрическую наружную поверхность направляющих планок, установленных в пазах корпуса с самоторможением, а между боковой поверхностью направляющей планки и боковой поверхностью паза вставлены упругие тела (патент СССР 1351513; MПK B23D 77/02; опубл. 07.11.1987).

Данная развертка обеспечивает достаточно высокую точность обработки за счет применения одной режущей кромки, не имеющей наклона и направляющих планок. Ее целесообразно применять при обработке ответственных деталей с повышенными требованиями к точности.

Недостатком развертки является низкая производительность обработки, вызванная наличием только одной режущей кромки. Кроме этого, отсутствие наклона режущей кромки, обеспечивающего высокую точность обработки, не позволяет повышать режимы резания, что также приводит к низкой производительности обработки.

Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве ближайшего аналога, является машинная сборная развертка, содержащая цилиндрический корпус с выполненными в нем пазами, режущие пластины, выполненные с режущей кромкой, расположенной под углом к оси вращения, установленные в пазах под углом к оси развертки и закрепленные механически (Кожевников Д.В., Гречишников В.А., Кирсанов С.В. и др. Режущий инструмент: Учебник для вузов / Под редакцией С.В.Кирсанова. - 2-е изд. доп. М: Машиностроение, 2005, стр.144).

Данные развертки обеспечивают высокую производительность обработки за счет большого числа режущих кромок. Наклон пластин к оси развертки обеспечивает лучшие условия резания, что позволяет работать на повышенных режимах резания.

Однако данные развертки не позволяют обеспечить высокое качество обработки, во-первых, из-за биения режущих кромок, а, во-вторых, из-за наклонного их расположения. Режущая кромка, расположенная под углом к оси вращения, не обеспечивает теоретически точной цилиндрической поверхности - результатом является однополостный гиперболоид вращения. Как следствие, такие развертки не применяются для ответственных деталей, а используются при нежестких требованиях к точности размера и формы отверстия.

Технической задачей, на решение которой направлена полезная модель, является повышение точности обработки отверстий за счет выполнения наклонной режущей кромки криволинейной формы, располагающейся на поверхности теоретически точного цилиндра.

Указанная задача решается тем, что в конструкции сборной развертки, содержащей цилиндрический корпус с выполненными в нем пазами, режущие пластины, установленные в них под углом к оси развертки и закрепленные механически, пластины выполнены с криволинейной режущей кромкой, заданной координатами X _i и Y_i, и связанными между собой зависимостью:

,

где: D - диаметр развертки.

Выполнение сборной развертки с пластинами, имеющими криволинейную режущую кромку, заданную координатами X_i и Y_i , и связанными между собой приведенной зависимостью обеспечит при вращении режущей кромки получение теоретически точного цилиндра, что позволит достичь высокой точности обрабатываемого отверстия.

Заявителю не известны сборные развертки с указанной совокупностью существенных признаков и заявленная совокупность существенных признаков не вытекает явным образом из современного уровня техники, что подтверждает соответствие заявляемого технического решения условию «новизна».

Заявляемое техническое решение поясняется чертежами, где:

фиг.1 - сборная развертка, общий вид;

фиг.2 - вид А на фиг.1;

фиг.3 - расчетная схема для определения координат точек режущей кромки.

Сборная развертка содержит цилиндрический корпус 1 с выполненными в нем пазами 2. В пазах 2 под углом к оси развертки установлены и закреплены механически режущие пластины 3. Пластины 3 выполнены с криволинейной режущей кромкой 4, заданной координатами X_i и Y_i, которые связаны между собой зависимостью:

где: D - диаметр развертки.

Для лучшего пояснения сути полезной модели рассмотрим пример сборной развертки для обработки отверстия 80^+0,032 на глубину 25 мм.

Исходные данные:

D=80,032 мм - диаметр развертки;

L=30 мм - длина режущей кромки развертки (с учетом перебега);

=7° - угол наклона режущей кромки.

Порядок расчета:

На режущей кромке выделяют n=10 точек (для большей точности число точек может быть увеличено, однако количество точек равное 10, как правило, обеспечивает приемлемую точность для машиностроения), расстояние между которыми вдоль оси Х определяется по следующей зависимости:

X=L/(n-1)=27/(10-1)=3 мм;

Координата i-ой точки на режущей кромке:

Xi=X(i-1)

где i=110 - номер точки на режущей кромке.

1-я точка:

X₁=3(1-1)=0 мм

;

2-я точка:

X₂ =3(2-1)=3 мм

;

10-я точка

X₁₀ =3(10-1)=27 мм;

Результаты расчета представлены в таблице 1.

i	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
X i, мм	0,0	3,0	6,0	9,0	12,0	15,0	18,0	21,0	24,0	27,0
Y i, мм	40,016	40,014	40,009	40,001	39,989	39,974	39,956	39,934	39,909	39,880

При изготовлении развертки, ее режущие пластины 3 необходимо заточить по задней поверхности вдоль кривой заданной указанными выше координатами на станке с ЧПУ или с применением специального копировального приспособления.

Процесс работы сборной развертки выглядит следующим образом. Сборную развертку закрепляют на оправке сверлильного или агрегатного станка. На столе станка закрепляют приспособление с заготовкой и выполняют подвод инструмента к предварительно обработанному отверстию. После чего включают главное движение резание - вращение шпинделя и движение подачи - осевое перемещение шпинделя или заготовки. Криволинейная режущая кромка 4 развертки располагается на теоретически точном цилиндре, что обеспечивает высокую точность отверстия. После обработки отверстия на полную глубину инструмент отводят в исходное положение, заготовку снимают или позиционируют для обработки следующего отверстия.

Сборная развертка может быть изготовлена на стандартном оборудовании с применением известных материалов и современных инструментов, что соответствует критерию «промышленная применимость».

Сборная развертка, содержащая цилиндрический корпус с выполненными в нем пазами, режущие пластины, установленные в пазах под углом к оси развертки и закрепленные механически, отличающаяся тем, что пластины выполнены с криволинейной режущей кромкой, заданной координатами X_i и Y_i, связанными между собой зависимостью

,

где D - диаметр развертки.