Способ вибрационного сверления

 

Изобретение относится к обработке материалов резанием, к способам сверления. Способ заключается в том, что инструменту и детали сообщают относительное вращение, движение подачи и осевые колебания с амплитудой, выбранной из условия обеспечения непрерывности процесса. Для уменьшения интенсивности динамических нагрузок на режущий инструмент и увеличения его стойкости амплитуду осевых колебаний определяют из условия подавления автоколебаний по приведенной формуле в зависимости от амплитуды автоколебаний при отсутствии осевых колебаний и косинуса угла в плане сверла.

Изобретение относится к обработке материалов резанием, в частности к способам сверления.

Известен способ вибрационного глубокого сверления (см. а.с. 631265, МПК В 23 В 35/00, бюл. 41, 1978), при котором инструменту и детали сообщают относительное вращение, движение подачи и осевые колебания с амплитудой, обеспечивающей периодическое прерывание процесса резания.

Недостатком данного способа являются высокие динамические нагрузки, вызывающие повышенный износ режущего инструмента.

Известен также способ глубокого вибрационного сверления (см. а.с. 1202738, МПК В 23 В 35/00, бюл. 1, 1986), при котором инструменту и детали сообщают относительное вращение, движение подачи и осевые колебания с амплитудой, обеспечивающей периодическое прерывание процесса резания.

Недостатком данного способа являются высокие динамические нагрузки, вызывающие повышенный износ режущего инструмента.

Известен также способ вибрационного сверления (см. Подураев В.Н. Обработка резанием с вибрациями, М.: Машиностроение, 1970, с. 303), при котором инструменту и детали сообщают относительное вращение, движение подачи и осевые колебания с амплитудой, выбранной из условия обеспечения дробления стружки, причем процесс может быть как непрерывным, так и прерывистым.

Недостатком данного способа являются высокие динамические нагрузки, вызывающие повышенный износ режущего инструмента.

Технической задачей, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, является уменьшение интенсивности динамических накрузок на режущий инструмент и повышение его стойкости.

Техническая задача решается тем, что инструменту и детали сообщают относительное вращение и движение подачи, а также осевые колебания с амплитудой, не превышающей значения подачи, причем амплитуда осевых колебаний принимается в соответствии с выражением: А_x =А_ykcos, где A_x - амплитуда осевых колебаний; А_у - амплитуда автоколебаний при отсутствии осевых колебаний:, - угол в плане сверла; k - некоторый постоянный коэффициент, зависящий от условий обработки.

Способ вибрационного сверления осуществляется следующим образом.

В процессе обработки инструмент (сверло) совершает вынужденные и автоколебания в радиальном направлении. При сообщении инструменту или детали осевых колебаний происходит уменьшение интенсивности автоколебаний. При определенном значении амплитуды осевых колебаний наблюдается полное подавление автоколебаний. При этом инструмент совершает только вынужденные колебания, что снижает интенсивность его износа Для осуществления предлагаемого способа сверления необходимо определить амплитуду автоколебаний при сверлении без наложения осевых колебаний, а затем рассчитать необходимую амплитуду осевых колебаний из условия обеспечения полного подавления автоколебаний по формуле, приведенной выше.

Экспериментально определенное отношение оптимальной амплитуды осевых колебаний к величине подачи при сверлении слоистых пластмасс составляет 0,01-0,05. Так, например, при сверлении стеклотекстолита СТ сверлом из быстрорежущей стали Р18 диаметром 2 мм и углом в плане 59^o без применения СОЖ при следующих режимах обработки: скорость резания 15 м/мин, подача 0,2 мм/об, наблюдались автоколебания с амплитудой 25 мкм. Значение постоянного коэффициента k при данных условиях обработки составляет 0,75. Наложение осевых колебаний с амплитудой, рассчитанной до вышеприведенной формуле и равной 10 мкм, позволило увеличить стойкость инструмента в 1,5 раза.

Формула изобретения

Способ вибрационного сверления, при котором инструменту и детали сообщают относительное вращение, движение подачи и осевые колебания с амплитудой, выбранной из условия обеспечения непрерывности процесса, отличающийся тем, что амплитуду осевых колебаний определяют из условия подавления автоколебаний по следующей зависимости: A_x= A_ykcos, где A_x - амплитуда осевых колебаний;
A_y - амплитуда автоколебаний при отсутствии осевых колебаний;
- угол в плане сверла;
k - некоторый постоянный коэффициент, заданный в зависимости от условий обработки.