Способ обработки отверстий

 

СПОСОБ ОБРАБОТКИ ОТВЕРСТИЙ путем вращательного и поступательно го относительных перемещений многоэубого инструмента и заготовки, с циклически изменяемой скоростью перемещений , отличающийся тем, что, с целью повышения стойкости инструмента и .качества обработанной поверхности при обработке глубаких отверстий, режущие лезвия каждого зуба устанавливают под острыми углами к направлению поступательного и вращательного перемещений, поступательное перемещение осуществляют на величину, не превышающую расстояние от начала реза«ия до разрушения нароста, с последующим отводом инструмента от контактной поверхности срезаемого слоя на величину его упругого восстановления, а вращательное перемещение совершают на рассто-§ яние, равное не менее половины окружгного шага зубьев./Л U 8 3

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ, К ABTOPCHOlVIV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3495483/25-08 (22) 02.07.82 (46) 15.12.83. Бюл. Р 46 (72) В. И. Денисенко (71) Владимирский политехнический институт (53) 621.941.1(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Р 673378, кл. В 23 В 1/00, 1978.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 670384, кл. В 23 В 1/00, 1975.

3. Подураев В. Н. Обработка резанием с вибрациями. М., "Машиностроение", 1970, с. 252-255 (прототип). (54)(57) СПОСОБ ОБРАБОТКИ ОТВЕРСТИЯ путем вращательного и поступательного относительных перемещений многозубого инструмента и заготовки с

„„SU„„1060315 А 5н В 23 B 1/00 // В 23 0 43/00 циклически изменяемой скоростью перемещений, отличающийся тем, что, с целью повышения стойкости инструмента и,качества обработанной поверхности при обработке глубо.— ких отверстий, режущие лезвия каждого зуба устанавливают под острыми углами к направлению поступательного и вращательного перемещений, посту- пательное перемещение осуществляют на величину, не превышающую расстояние от начала резания до разрушения нароста, с последующим отводоМ инструмента от контактной поверхности срезаемого слоя на величину его упругого восстановления, а вращательное перемещение совершают на рассто-,@ с яние, равное не менее половины окруж ного шага зубьев.

1060315

Изобретение относится к обработке металлов резанием.

Известен способ обработки, при котором обработку производят инструментом в виде гребенки, перемещаемой вдоль оси заготовки на величину ша- 5

ra между зубьями при одновременном вращении заготовки $1) .

Недостаток данного способа состоит в том, что вращательное и поступательное перемещения осуществляют 1р одновременно и непрерывно. В результате деформирование происходит в одном направлении. При обработке вязких металлов образуется и периодически разрушается нарост, частицы которого изнашивают режущие лезвия, ухудшают качество обработанной поверхности, при этом получается постоянное направление рисок обработки, что снижает износостойкость обработанной поверхности в условиях трения. Кроме того, одностороннее. относительно заготовки расположение .гребенки создает радиальные силы и, соответственно, прогиб заготовки, что снижает точность обработки.

Известен способ, при котором инигтрументу при вращающейся заготовке сообщают дополнительные перемещения подачи с периодическим изменением трлщины стружки вплоть до нулевых значений P2) .

Недостаток известного способа со- . стоит в том; что обработку производят при непрерывном вращении заготовки, а на срезаемый слой действуют З5 одной передней поверхностью зуба инструмента. В. Результате деформирова ние срезаемого слоя пооисходит в одном направлении с образованием и разрушением нароста, направление ри- 4р сок обработки является близким к на- правлению вращения. Соответственно, велик износ режущих лезвий, мала износостойкость обработанной поверхности. Кроме того, резание с мальми 45 толщинами среза снижает производительность обработки, увеличивает износ задней поверхности инструмента..

Многозубый инструмент, работающий по известному спОСобу имеет эатруд 5р нительный о вод стружки по стружечным канавкам из-за ее малой жесткости и пакетирования.

Наиболее близким к изобретению является способ обработки отверстий путем вращательного и поступательно-:55

ro перемещений многозубого инструмента и заготовки с циклически изменя» емой скоростью перемещений. Вращательное перемещение многозубого инструмента осуществляют путам ударно- 60 го воздействия на инструмент импуль сным крутящим моментом, а режущие лезвия каждого зуба при этом располагают на передней поверхности, про ходящей вдоль оси вращательного перемещения или составляющей с этой осью, по крайней мере, острый угол.

Поступательное перемещение является непрерывным а вращательное - прерывистым. Путь и скорость вращательного движения зависят от начальной скорости .вращения инструмента, сообщенной ему при ударе f3) .

Недостаток данного способа состоит в том, что инструмент, перемещают в осевом направлении непрерывно, а вращательное перемещение осуществляют ударно-импульсным методом, т.е. скорость резания переменка, что не позволяет работать с оптимальным по качеству обработки и износу инструмента режимом резания. Из-за упругого восстановления обработанной поверхности на задних поверхностях инструмента создаются большие усилия натяга, приводящие к разрушению режущих лезвий, развивается большой крутящий момент, вызывающий поломку инструмента. Постоянное направление деформирования приводит к работе с образованием и разрушением нароста, делает направление рисок обработки односторонним, в результате увеличивается износ режущих лезвий от абразивного действия сорванных частиц нароста, ухудшается-качество обрабо,танной поверхности. Наличие только крутильных колебаний инструмента увеличивает вибрации станка, снижает точность обработки. Деформирование в одном направлении ведет к образованию длинной стружки, плохо транспортируемой, требующей увеличения объема стружечных канавок в ущерб прочности инструмента, способствует пакетированию стружки с разрушением инструмента и образованием дефектов на обработанной поверхности ..

Кроме того, располагая режущие лезвия каждого зуба на передней поверхности, проходящей вдоль оси вращательного перемещения или под острым углом к этой оси, нельзя обеспечить наложение. на инструмент осевых вибраций без резкого ухудшения

Работы инструмента в связи с уменьшением.задних углов - вплоть до отрицательных значений, а следовательно, нельзя повысить. производительность и качество обработки.

Цель иэобретения - повышение стой кости инструмента-и качества обработанной поверхности при обработке глубоких отверстий.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу .при обработке отверстий путем вращательного и поступательного перемещений много зубого инструмента и заготовки с циклически изменяемой скоростью перемещений, режущие лезвия каждого зуба устанавливают под острыми уг.— лами к направлению поступательного

1060315

10 и вращательного перемещений, поступательное перемещение осуществляют на величину, не превышающую расстояние от начала резания до разрушения нароста, с последующим отводом инструмента от контактной поверхности 5 среэаемого слоя на величину его упругого восстановления, а вращательное перемещение совершают на расстояние, равное не менее половины окружного шага зубьев.

На фиг. 1 изображена схема обработки отверстия многозубым инструментом, на фиг,. 2 - процесс стружкообраэования одним зубом.

Инструменту 1 сообщают вращательное д и поступательное б перемещения относительно заготовки 2. Режущее лезвие а ; осуществляющее деформирование заготовки 2 в направлении поступательного перемещения 5 и имеющее длину более. половины окружного шага Lo зубьев 3, устанавливают под острым углом A<, образующим положительный угол, к направлению вращательного перемещения M . Так как угол 3 при вращательном перемещении Ю является задним углом, а в процессе поступательного перемещения 5 необходимо, чтобы режущее лезвие а деформировало своими участками и путь резания каждым иэ участ- 30 ков как можно меньше отличался от длины рабочего хода Lq, то указанный угол 3 < следует принимать минимально возможным, т;е. 3 = 2-3

Режущее лезвие b устанавливают под острым углом 3g направлению поступательного перемещения, который является отрицательным. Исходя из условий, что при вращательном перемещении М угол A< является передним углом и 40 обеспечивает одновремейно стружкоотвод, следует принимать Я =-(10-30 ).

При обработке вращательное с и поступательное 5 перемещения чередуются. Поступательное перемещение Ь осуществляют на длину рабочего хода выбор которой обусловлен необходимостью получить высокое качество обработки, исключив появление на поверхности движения С сорванных частиц нароста 4. Экспериментально установлено, что длина рабочего хода от начала развития до разрушения нароста 4 для различных обрабатываемых металлов составляет 1,3-2,5 мм, поэтому величина L . не должна превышать этих значений. Чтобы уменьшить,образование на поверхности дви .жения С,глубоких рисок обработки ! от нароста 4, которые появляются в конце формирования последнего, це- 60 лесообраэно длину рабочего хода Lz

; снизить на 30%, т.е. Ьц = 1-2 мм.

В конце рабочего хода L инструмент 1 отводят от контактной поверхности 3 срезаемого слоя на величи=. ну его упругого восстановления, которая при обычных условиях резания не превышает 0,2 толщины срезаемого слоя, т.е. 6 - 0,2 мм. В результате устраняется упругий натяг между зубьями 3 и контактной поверхностью д тем самым снижается крутящий момент при вращении, а также разрушение зубьев.

Вращательное перемещение и совершается на расстояние, равное половине окружного шага 40 зубьев 3. Приэтом срезается стружка 5 от предыдущего прохода и-частично от последнего прохода зубьев 3, образованная при поступательном перемещении 5

Пример. Предлагаемым способом обрабатывают отверстие диаметром 20 мм и длиной 60 мм в заготовках из стали 1Х18Н9Т. Глубина -резания 1 мм, Обработка выполняется на вертикально-сверлильном станке с приспособлением для импульсного подьема .стола и приспособлением для периодического прерывания процесса вращения инструмента. Скорость резания 7,85 м/мин, подача — 250мм/мин, длина пути поступательного перемещения — 2 мм угол вращения «нструР мента — 30 при числе зубьев 8. Стойкость инструмента иэ материала P6N5 составляет 12 1 м .- суммарный путь поступательного перемещения до износа 0,2 мм по задним поверхностям, . в то время как при обработке обычным синструментом (протяжкой), имеющим

15 зубьев, инструмент разрушается при износе 0,22 мм, проработав 18,3 м, т.е. стойкостЬ каждого зуба инструмента повышается.

Таким образом, при предложенном способе вращение инструмента 1 сопровождается срезанием предварительно упрочненной наклоном стружки 5, полученной в процессе.поступательного перемещения S., и наклепанного среэаемого слоя. В результате резание происходит с преимущественными упругими деформациями без образования нароста 4. Соответственно повышается качество обработанной поверхности, особенно при обработке вязких, труднообраба тываемых материалов.

Положительный угол наклона Я1 разрушающего лезвия 4 способствует равномерному увеличению осевой силы на инструменте 1 в процессе поступательного перемещения 5, делает переменным срезаемый слой при резании с вращательным перемещением ы соответственно уменьшаются вибрации при обработке.

Стружка 5 удаляется по канавкам 6, при этом не требуется, как у иэвест" ного инструмента, делать глубокую стружечную канавку перед режущими лезвиями с, так как длина рабоче1060315

Составитель Г. Никогосова

Редактор Н. Воловик Техред С.Мигунова

Корректор О. Билак

Заказ 9920/10 Тираж 1106

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1 1 3 03 5, Москва, Ж- 35, Раушская наб ., д. 4/5

Подписное

Филиал III;II "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

ro хода LI, мала и стружка хорошо размещается в канавках 6. В результате прочность инструмента повышается, а отвод стружки короткими кусками между зубьями исключает ее пакетирование.

Переменное направление деформирования срезаемого слоя делает направление рисок обработки на поверхности движения d заготовки переменным, обеспечивая повышение качества обработки.

Хороший стружкоотвод, отсутствие, разрушения нароста, снижение вибраций, уменьшение трения и сил упpyroro взаимодействия с материалом заготовки, увеличение прочности и жесткости инструмента приводят к повышению pro стойкости и качества обработанной поверхности.при обработке глубоких отверстий.