Способ сверления глубоких отверстий и сверлильная головка для глубокого сверления

 

1. Способ сверления глубоких отверстий методом деления толщины срезаемого слоя по противоположно размещенным формообразующим отверстие режущим кромкам, при котором смазочно-охлдждающую жидкость подают в зону резания и з наружные канавкиоправки сверлильной головки, отличающийся тем, что, с целью обеспечения коррекции направления обрабатываемого отверстия в любом диаметральном сечении, по мере относительного поворота изделия поочередно изменяют давление смазоч- •но-охлаждающей жидкости' в Диаметрально противоположных наружных канавках оправки сверлильной головки.2.' Сверлильная головка для глубокого, сверления для осуществления способа по п. Т, содержащая bftp'eiBky с наружными канавками, режущую часть и гидравлическую систему управления, отличающаяся тем, ч'го она снабжена планками, установленными на наружных канавках .оправки, с возможностью радиального перемещения, при этом режущая часть головки консольно закреплена на оправке.(/) С

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

09) (11) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCKOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

П

Фиг,f (21) 2196392/25-08 (22) 08.)? . 75 (46) 23. 10.84. Бюл. 11р 39 (72) Л.Л.Фрезинский и С.Л.Фрезинская (71) Волгоградский политехнический институт (53) 621.951.7(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Ф 227940, кл. В 23 В 51/06, 1966 (прототип). (54) СПОСОБ СВЕРЛЕНИЯ ГЛУБОКИХ ОТВЕРСТИИ И СВЕРЛИЛЬНАЯ ГОЛОВКА ДЛЯ

ГЛУБОКОГО СВЕРЛЕНИЯ, (57) 1. Способ сверления глубоких отверстий методом деления толщины срезаемого слоя по противоположно размещенным формообразующим отверстие режущим кромкам, при котором смазочно-охлаждающую жидкость подают в зону резания и в наружные канавки < 1) В ?3 В 51/06, В 23 В 35/00 оправки сверлильной головки, о т личающийся тем,что,с целью обеспечения коррекции направления обрабатываемого отверстия в любом диаметральном сечении, по мере относительного поворота изделия поочередно изменяют давление смазочно-охлаждающей жидкости в диаметрально противоположных наружных канавках оправки сверлильной головки.

2. Сверлильная головка для глубокого сверления для осуществления способа по п. 1, содержащая: оправку с наружными канавками, режущую часть и гидравлическую систему управдения, отличающаяся тем, ч т g

Ф она снабжена планками, установленными на наружных канавках оправки, с воз можноотью радиального перемещения, при этом режущая часть головки консольно закреплена на оправке.

М .695073 2

Изобретение относится к области дача смазывающе-охлаждающей жидкосметаллообрабоч ки. ти производится одновременно в зону

Известен способ сверления глубо- резания и в наружные канавки 111 и и ).. ких отверстий методом деления толщи- В период сверления без коррекции напны срезаемого слоя по противополож- 5 равления отверстия давление в наружно размещенным формообразующим от- ных канавках rn и и по е живается

I" раэующие гидравлические полости, в обрабатываемой поверхности с геометкоторые при работе сверла йоступает рической оси относительного вращения смазывающе-охлаждающая жидкость (по- детали)., дд р верстие режущим кромкам," йри Мотором одинаковым. смазочно-охлаждающую жидкость пода- При необходимости поперечного смеют в зону резания и s наружные ка- . щения обрабатываемой поверхности понавки оправки сверлильной головки (t). 10 вышают давление в одной из наружных

Известна сверлильная головка для канавок с соответствующим снижением глубокого сйерления для осуществле- давления в диаметрально противоположния указанного вьппе способа, содер- ной канавке. Поскольку канавки й1 и жащая оправку с наружными канавками, . 11 расположены диаметрально противорежущую часть и гидравлическую сис- 15 положно режущим пластинам 2 и 3, то

"тему управления. измененйя давления вызовут смещение

Недостатком такого способа явля- . сверла в сторону накавки с пониженется невозможность коррекции нап- ным давлением. равления обрабатываемого отверстйя При таком поперечном смещении Fo» в любом диаметральном сечении. .: gp ловки происходит радиальное врезание

В предлагаемом способе этот не- формообразующей отверстие вершины достаток устранен эа счет того что режущей пластины и смещение обрабапо мере относительного поворота иэ- тываемой поверхности (в предел х в пределах делия поочередно изменяют давление полуоборота сверла) в указайном нап смазочно"охлаждающей жйдкости в диа- jj равлений относительно поверхности метрально противоположных наружных ранее обработанного участка отверс-, канавках оправки сверлильной головки. тия. Для продолжения обработки поверхОписываемьы способ -может осущест- ности с таким же смещением в течение вляться сверлильной головкой для my - следующего полуоборота головки побокого сверления; за счет того, что 30 выпают давление в противоноложной она снабженФ планками, уСтановленны- наружной канавке, поскольку канавки ми на наружных канавках оправки с поменялись местами, (во второй канаввозможностью радиального перемещения, ке в этот период давление соответст— при этом режущая часть голонки кон- венно снижают) ., солидно .эакРеплена "на onpaвке. 35

На фиг, 1 представлена схема csep» Изменение nasneHHN смазывающе-ох" ления отверстия в период коррек ии : лажцающей жиДкости В йаРУжныХ канавего, направлен я, на фиг. 2 - сверлиль- .ках Щ и l1 оправки,головки ПроизводЯт ная головка, продольный разрез, на постепеино по меРе его Поворота и фиг. 3-- разрез А-А на фиг. 2. . ДовоДЯт, До наибольшей в лнчины в указайные моменты коррекцйи направ- 40

При работе головки 1 методом де-, " ления инструмента, Поскольку вращаю-. ления толщины срезаемого слоя (мето- щемуся сверлу Сообщаются перемещения дом"деления подачи) симметрйчно pac - в диаметральной плоскости, в которой положенные рабочие кромки режущих " размещены нару кные канавки и формо пл»астин 2 и 3 снимают одинаковую . .4> образующие отверстие вершины режущих I стружку. Благодаря такому сииметрич- кромок сверла, то по величине эти ному расположению режущкх кромок. . перемещения прийимают пропорциональрадиальные составляющие сил резания нйми проекций на эту плосккость сме- . на них взаимно уравновешиваются. ". щения центра траекторий этих вершин

Для осуществления радиальныХ вре- 50 с геометрической оси вращения голов заний формообразующих отверстие вер- ки (при невращающейся головке и гошин режущих пластин ? и 3 диаметраль- ризантальном расположений указанной но противоположно им расположены . .диаметральной плоскости смещения прорезанные в оправке сверлильной,сверлильной головки принимают пропорголовки наружйые канавки й1 и и, об- .Н циональными горизонтальному смещению

695073

Тогда

Рлл . кг(см . ZF

Подсчитанные усилия односторойнего поперечного отжатия сверла P „и и величины д Р приращения давления в гидравлической полости для обеспече35 ния различньм величин радиального врезания режущей кромки 5р приведены в таблице.

Р„;, кгс

<Р, кгс/см

03 - О,Я

1 xa-C1„ n V "e, 3

Таким образом, чередуя кажцые полоборота головки повышение давления в наружньм канавках корпуса головки

1 с соответствующим понижением давления в противоположно расположенной канавке, обрабатывают поверхность, смещенную с направления ранее обработанного участка отверстия. Поскольку коррекция может быть включена в любой момент, при любом угловом поло- 1О женин сверла относительно заготовки, то коррекция осуществляется в любом диаметральном сечении.

Пример. При сверлении отверс,тия беэ коррекции его направления . 15 давление в гидравлических полостях, образованных наружными канавками

Ф и tl, равно р кгс/см . Радиальные вреэания режущих кромок 2 и 3 в период коррекции направления отверстия 2О осуществляются за счет поочерелного противоположного изменения лавления в гиправлических полостях на величи- . ну + b р кгс/см .

Лиаметр сверла — 60 мм. Угол при 25 вершине сверла 2 g = 120о скорость резания 1 = 120 .м/мин. Площадь наружной канавки F = 19x3,2 = 60,5 см .

Поскольку режущие кромки располо-. "жены в диаметральном сечении, то ра- Ьоту их рассматриваем, как растачивание.

Учитывая, что при поперечйом отжатии головки в процессе коррекции . :его положенйя осуществляется ра:.диальное врезание режущей кромки на величину 611., определяем, какое радиальное усилие Р„ц поперечного отжатия потребуется, для этого врезания. и насколько потребуется изменить давление в гидравлических полостях .,ви и

В процессе сверления без коррек.ции положения инструмента радиальные ". . составляющие сил резания на режущих кромках уравновешенны. При коррекции создаем дополнительное усилие г „г поперечного одностороннего отжа-. тйя инструмента, которое определяем ,как усилие подачи по формуле где tz - глубина резания при попереч-5 ном врезании режущей. кром- ки, при котором главнйй угол в плане фп 30 — 0,567 = 17,3 мм, 0 60 где Cpx — коэффициент, равный С гx .

129; 8, — поправочный коэффициент на измененные условия работы резцов; à растачивания

Ц„= 1,03, Следовательно

Р„ = 129 17,3 5 „ ° 120 ° 1,03 .= 603 6, .

Изменение давлений в гидравлических полостях н и 11 определяем с учетом того, что увеличение давления

Р кгс/см на величину + a Р кгс/см в одной гидравлической полости сопровождается уменьшением давления на ту же величину — а Р кгс/см в противоположно расположенной полости. Таким образом, разность давлений в противоположно расположенных гидравлических полостях re è П составит

2 аР кгс/см . Следовательно, бп мм 001 002 0 03 0,04

60,3 85,2 . 104,5 120,6

0,50 0,71 0,87 1 00

4»

Указаннйе изменения давления производятся с частотой определяе;мой относительными оборотами заго товки. Этим обеспечивается радиальное смещение обрабатываемой поверхности в период коррекции ее направления на выбранную величину 1эа. мм.

Режущая часть сверлильной головки

1 закреплена консольно на основании головки. Режущие пластины 2 и 3 ro695073 ловки симметрично расположены в диаметральной плоскости. В одном диаметральном сечении с пластинами

2 и 3 на периферии оправки сверлильной головки вблизи резцов выполне — 5 ны наружные канавки, перекрытые планками 4 и 5. Планки 4 и 5 замыка1 ют гидравлические полости, в которые по время работы поступает смазывающе-охлаждающая жидкость, и имеют

10 воэможность перемещаться в радиальном направлении.

Для обеспечения поперечных перемещений режущих пластин 2 и 3 в процессе коррекции направления отверс- 15 тия консоль, соединяющая режущую часть сверлильной головки с ее осно- ванием, образована поперечными прорезями О, которые выполнены в on равке сверлильной головки перпенди- 20 кулярно плоскости размещения резцов.

Такое выполнение прорезей 0 снижает изгибную жесткость корпуса сверлиль— ной головкИ в плоскости расположения режущих пластин и планок 4 и 5. Для обеспечения надежного направления корпуса сверЛильной головки по обработанному участку отверстия на ее основании предусмотрены специально удлиненные направляющие планки 6. . 30

С режущеи частью корпуса в сверлильной головке жестко скреплена трубка отвода 7, предназначенная для удаления при сверлении смазывающе-охлаждающей жидкости, вымывающей стружку из зоны резания. Трубка отвода закреплена консольно и является продолжением режущей части го-ловки. Для свободного перемещения в поперечном направлении конца труб; 40 ки 7 он с зазором введен в приемную часть отводной трубы. 8, жестко закрепленной в штанге сверла. В результате консольного закрепления трубки отвода она при отжатиях режущей части головки относительно основания получает качания вокруг точки, лежащей на оси сверлильной головки в плоскости размещения прорезей ч

:50

Для обеспечения подачи смазывающе-охлаждающей жидкости в зону резания во время сверления оправка сверлильной головки снабжена каналами 9.

Ь оправке головки выполнены отверс-. тия 10 для подачи смаэывающе-охлаж5S дающей жидкости под планки 4 и 5, а для отвода ее из полостей оправки, замкнутых этими планками, выполнены отверстия 11, Регулирование давления жидкости под плавающими планками, необходимое для коррекции направления сверла в процессе его работы, осуществляется следящими золбтниками

12, кромки которых частично перекрывают выход из отверстий 11, дросселируя пропускаемый ими поток смазывающе-охлаждающей жидкости на слив.

Отжатие следящих золотников к пери— ферии осуществляется давлением сма— зывающе-охлаждающей жидкости, поступающей под них со стороны трубки отвода 7.

Для управления следящими золоТни— ками 12 они связаны с трубкой отвода с помощью рычагов 13. Оси поворота рьиагов 13 зафиксированы в кронштей- нах 14, устанавливаемых снаружи. Для выставления следящих золотников 12 при сборке сверлильной головки в положение, при котором при сверлении выравнивается давление смазывающеохлаждающей жидкости под планками

4 и 5 при нейтральном положении режущей части головки, предусмотрены прокладки 15.

С целью повышения чувствительности механизма слежения принято болье, «е, шое передаточное отношение — °вЂ” е, е+ рычажной системы, составленной трубкой отвода и поворотными рьиагами 13.

Работает устройство следующим образом.

В процессе сверления вращающаяся сверлильная головка направляется удлиненными направляющими планками 6 основания головки, скользя ими по обработанному участку отверстия. Давлением смазывающе-охлаждающей жидкости планки 4 и 5 прижаты к обрабатываемой поверхности и, поскольку давле. ние в закрываемых ими гидравлических полостях одинаково, они обеспечивают симметричное расположение режущих пластин 2 и 3 относительно оси головки. При уводе отверстия с направления, задаваемого планками

6, начинается биение режущей части головки, вызывающее поперечный изгиб ее в месте расположения прорезей Cl

Изгиб происходит в плоскости размещения режущих пластин 2 и 3.

Вместе с режущей частью головки,в этой же плоскости перемещается и передний конец трубки отвода, как бы

69507 3 фия2 поворачиваясь относительно места рас положения прорезей Q и смещая свободный конец трубки в противопо-, ложную сторону. Так, например, при смещении пластины 3 от оси сверлиль ной головки свободный конец трубки отвода сместится от оси вверх (в. прочерченном на фиг. 1 положении) и, 1 воздействуя через рычаг 13 на следящий золотник 12, сместит его в сторо-10 ну оси сверла. В результате этого смещения кромка следяющего золотника увеличит проход смазывающе-охлаждающей жидкости из отверстия на слйв в наружный просвет между свер,лом и поверхностью отверстия, снижая давление под планкой 5. Одновременно с этим смещение свободного конца трубки отвода позволит противоположно расположенному золотнику сместиться от оси сверда под действием смазывающе-охлаждающей жидкости со стороны трубки и уменьшить проход жидкости на слив из полости под планкой 4 (золотник при этом придерживается поворОтным рычагом, опирающимся на трубку 7) . Давление в полости под планкой 4 увеличивается.

В результате такого одновременного повышения давления под планкой 4 и снижения его под планкой 5 режущая

1 часть сверлильной головки сместится на некоторое расстояние в сторону геометрической оси ее вращения.

Через полоборота сверлильной го- ловки в прочерченном на фиг. 1 положении смещенными вверх окажутся ппастина 3 и планка 4, а вниз — пласти- на 2 и планка 5. Теперь повышение давления будет под планкой 5,а снижение — под планкой 4, и режущая часть вновь отожмется со стороны увода отверстия к оси вращения сверла.

Такое отжатие режущей части сверлильной головки обеспечит обработку поверхности, вновь совмещенной по направлению с ранее обработанным участком отверстия, по которому ориен-! тируется основание сверлильной го:ловки, т.е. обеспечит точность направления отверстия.

Предложенный способ и сверлильная головка для сверления глубоких отверстий отвечают единой цели — осу ществлению коррекции направления и инструмента в процессе обработки, что обеспечивает лишь совместное их использование, поскольку прйменение их в других условиях, в которых можно обойтись без гидравлических опор, нецелесообразно.

69507 3

ФигЗ

Редактор Л.утехина Техред Л.Микеш Корректор, В. Гирняк

Р

Заказ 7066/4 Тираж 1036 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4