СПОСОБ ОБРАБОТКИ ДЕТАЛИ С ПАРАЛЛЕЛЬНЫМИ ГЛУБОКИМИ ОТВЕРСТИЯМИ Российский патент 2010 года по МПК B23B35/00 

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к обработке металлов резанием и, в частности, к обработке деталей, имеющих параллельные глубокие отверстия, методом сборно-сварной конструкции, при этом глубокими считаются отверстия, у которых I/d₀>5, где L - длина отверстия, a d₀ - диаметр отверстия.

Известно, что при обработке детали, имеющей глубокое отверстие, можно воспользоваться способом глубокого сверления отверстий (см., например, патент РФ №2045371), при котором детали и инструменту сообщают относительное вращательное движение, а инструменту - движение подачи и колебательные движения, при этом сверление осуществляют инструментом двустороннего резания, крайним точкам режущих кромок которого в процессе колебательных движений сообщают движение по окружности с центром на продольной оси инструмента, а частоту колебаний выбирают равной четному числу полных периодов колебаний инструмента за один относительный оборот детали, кроме того, колебательные движения инструменту сообщают в плоскости, проходящей через его продольную ось и перпендикулярной дну образуемого отверстия. Однако, если в детали, которую необходимо обработать, например корпус резистевиметра, имеется несколько параллельных глубоких отверстий, и к тому же они имеют разный диаметр, то воспользоваться известным способом и просверливать каждое глубокое отверстие отдельно не возможно, т.к. неизбежно возникнет увод продольной оси каждого отверстия, и, следовательно, параллельность глубоких отверстий не будет соблюдена (см., например, Н.Ф.Уткин и др. Обработка глубоких отверстий, 1988, стр.3, 31-33, 140-143, 175-177). При этом мероприятия, предложенные в указанном издании для предотвращения увода продольной оси каждого отверстия, особенно при L/d₀ значительно больше 5, а именно к таким деталям относится корпус резистевиметра, не дают требуемого результата.

Такие же выводы можно сделать и при расточке параллельных глубоких отверстий по координатно-расточной базе на координатно-расточных станках (см., например, «Металлорежущие станки» под редакцией Н.С.Ачеркана, 1957, стр.110-113).

Технический результат настоящего изобретения заключается в получении возможности обработки на существующем оборудовании деталей, имеющих параллельные глубокие отверстия, у которых I/d₀>5 и больше, где L - длина отверстия, a d₀ - диаметр отверстия.

Указанный технический результат достигают тем, что предварительно деталь разрезают на части поперек расположению будущих параллельных глубоких отверстий, после чего просверливают с двух сторон в каждой из частей детали в соответствии с требуемым месторасположением отверстия, затем производят механическую обработку кромок под сварное соединение с обеспечением центрирования одной части относительно другой, затем собирают части с просверленными отверстиями и размещают в них центрирующие заглушки, при этом в зависимости от величины отверстия центрирующие заглушки выполняют либо в виде втулок, размещаемых на стыке между соединяемыми частями и имеющих длину, превышающую размеры сварного шва, либо в виде боночек, помещаемых на стыке между соединяемыми частями, имеющих с торцов отверстия для центрирования сверла и длину, превышающую размеры сварного шва, после чего производят сварку соединяемых частей детали вместе с центрирующими заглушками, затем осуществляют требуемую термообработку детали, после чего производят рассверливание центрирующих заглушек до требуемых размеров глубоких отверстий.

Применение операций сварки известно в случаях, когда по каким-либо причинам технического или экономического характера невозможно изготовить ту или иную деталь целиком (см., например, книгу Атрошенко А.П. и др. «Металлосберегающие технологии кузнечно-штамповочного производства», 1990, стр.60-61, 130-131). Однако приведенные при этом примеры использования операций сварки относятся к сварно-кованному производству деталей небольшого размера, и рассверливания в них отверстий осуществляются не глубокие.

Благодаря наличию приведенных отличительных признаков обеспечивается возможность обработки описываемых деталей на имеющемся оборудовании с сохранением параллельности глубоких отверстий.

На фиг.1 изображен продольный разрез корпуса резистевиметра с расположенными параллельными глубокими отверстиями; на фиг.2 - вид по стрелке А; на фиг.3 - разрез с участком соединения частей детали до сварки; на фиг.4 - тот же разрез с участком после сварки.

Деталь 1, например, корпус резистевиметра, в которой должны быть выполнены параллельные глубокие отверстия: одно большего диаметра 2 и два отверстия меньшего диаметра 3, причем отношение I/D>150 и I/d>500, где L - длина корпуса резистевиметра и, соответственно, отверстия 2 и отверстий 3, a D - диаметр отверстия 2, d - диаметр отверстий 3, предварительно разрезают на части поперек расположению параллельных глубоких отверстий 2 и 3, в данном примере на 2 части 4 и 5, после чего просверливают с двух сторон в каждой из частей 4 и 5 в соответствии с требуемым месторасположением параллельные глубокие отверстия 2 и 3 путем сверления по кондуктору, имеющему указанное расположение параллельных глубоких отверстий 2 и 3, или методом растачивания по координатно-расточной базе. Причем благодаря тому, что длина такой части 4 или 5 получается относительно небольшой, увод продольной оси в каждом отверстии остается в пределах допустимых значений. Затем производят механическую обработку кромок будущего сварного соединения путем точения торцов соответствующих частей 4 и 5 с обеспечением центрирования одной части относительно другой. Далее собирают части 4 и 5 с просверленными в каждой из них параллельными глубокими отверстиями 2 и 3, вставляя при этом в каждое из отверстий в зависимости от его величины центрирующую заглушку. Центрирующая заглушка может быть двух видов: либо в виде втулки 6, если диаметр этого отверстия допускает это, либо в виде боночки 7, снабженной с торцов отверстиями центровки 8 для последующего центрирования сверла. Длина центрирующих заглушек и в виде втулки 6, и в виде боночки 7 должна иметь превышающие размеры будущего сварного шва. Кроме того, центрирующие заглушки помещаются на стыке между соединяемыми частями 4 и 5. После чего производят сварку соединяемых частей детали вместе с центрирующими заглушками и далее осуществляют соответствующую термообработку детали. При этом сварку и термообработку выполняют в соответствии с требованиями сварки и термообработки для данного материала, из которого изготовлена деталь 1. В заключении производят рассверливание до требуемых размеров соответствующего параллельного глубокого отверстия центрирующих заглушек, выполненных в виде втулок 6, и тогда срезают лишние припуски и корень шва, образовавшийся при сварке, или в виде боночек 7, используя при этом отверстия центровки 8, что позволяет не уводить сверло в сторону. Такое сверление обеспечивает параллельность прохождения сверла по каналам отверстий 2 и 3 и в целом получение параллельных глубоких отверстий.

Способ включает операции сверления параллельных глубоких отверстий по кондуктору или по координатам и размещение в просверленных отверстиях центрирующих заглушек. Для получения отверстий с отношением длины к диаметру более пяти предварительно деталь разрезают на части поперек расположению будущих параллельных глубоких отверстий, после чего просверливают с двух сторон в каждой из частей детали в соответствии с требуемым месторасположением отверстия. Затем производят механическую обработку кромок под сварное соединение с обеспечением центрирования одной части относительно другой. Затем собирают части с просверленными отверстиями и размещают в них центрирующие заглушки. При этом в зависимости от величины отверстия центрирующие заглушки выполняют либо в виде втулок, размещаемых на стыке между соединяемыми частями и имеющих длину, превышающую размеры сварного шва, либо в виде боночек, помещаемых на стыке между соединяемыми частями, имеющих с торцов отверстия для центрирования сверла и длину, превышающую размеры сварного шва. После чего производят сварку соединяемых частей детали вместе с центрирующими заглушками. Затем осуществляют требуемую термообработку детали, после чего производят рассверливание центрирующих заглушек до требуемых размеров глубоких отверстий. 4 ил.

Способ обработки деталей с параллельными глубокими отверстиями, включающий операции сверления параллельных глубоких отверстий по кондуктору или по координатам и размещение в просверленных отверстиях центрирующих заглушек, отличающийся тем, что предварительно деталь разрезают на части поперек расположению будущих параллельных глубоких отверстий, после чего просверливают с двух сторон в каждой из частей детали в соответствии с требуемым месторасположением отверстия, затем производят механическую обработку кромок под сварное соединение с обеспечением центрирования одной части относительно другой, затем собирают части с просверленными отверстиями и размещают в них центрирующие заглушки, при этом в зависимости от величины отверстия центрирующие заглушки выполняют либо в виде втулок, размещаемых на стыке между соединяемыми частями и имеющих длину, превышающую размеры сварного шва, либо в виде боночек, помещаемых на стыке между соединяемыми частями, имеющих с торцов отверстия для центрирования сверла и длину, превышающую размеры сварного шва, после чего производят сварку соединяемых частей детали вместе с центрирующими заглушками, затем осуществляют требуемую термообработку детали, и после чего производят рассверливание центрирующих заглушек до требуемых размеров глубоких отверстий.