СПОСОБ В.Г. ВОХМЯНИНА ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЦИЛИНДРИЧЕСКОЙ ДЕТАЛИ С ОТВЕРСТИЕМ НЕОГРАНИЧЕННОЙ ДЛИНЫ Российский патент 2014 года по МПК B23P15/00 

Изобретение относится к области обработки материалов, а более конкретно к приборостроению, в том числе к точному, и может быть использовано при разработке конструкций и технологии изготовления узлов и элементов, включающих длинномерные каналы малой площади поперечного сечения, в частности в технике капиллярных изделий, в узлах регулируемого дозирования газа или жидкости, в натекателях вакуумных систем, в холодильной технологии и т.д.

Известны способы обработки сверхзвуковой струей воды с введением в нее абразивных добавок (см. книгу - Гидрорезание судостроительных материалов / Р.А. Тихомиров, В.Ф. Бабанин, Е.Н. Петухов и др. - Л.: Судостроение, 1987. - 164 с.).

Известен способ сверления отверстий с помощью абразивно-жидкостных струй (см. Hashish M. Turning, milling and drilling with abrasive-waterjets. 9^th International Symposium on Jet Cutting Technology. Sendai, Japan: 4-6 October, 1988, Paper C2, pp.113-131).

По этим схемам получения отверстий с помощью сверхзвуковой абразивно-жидкостной струи она непосредственно воздействует на обрабатываемый материал и при выходе из получаемого отверстия формирует боковую каверну, что приводит к браку, и отверстие получается некруглой формы.

Известен способ сверления отверстий малого диаметра в хрупком материале (см. пат.4955164 США, МКИ⁵ В24В 1/00, В24С 9/00 Method and apparatus for drilling small diameter holes in fragile material with velocity liquid jet / Hashish M., Cragen S., заявл. 15.06.89 г., опубл. 11.09.90 г.).

Однако известный способ имеет следующие недостатки. Практика получения отверстий в листовых материалах сверхзвуковой абразивно-жидкостной струей показывает, что при их формировании не удается точно обеспечить перпендикулярность струи с обрабатываемым материалом. Это приводит к тому, что отработанная суспензия, выходя из получаемого отверстия, обтекает вновь поступающую струю неравномерно по ее контуру. Это вызывает появление канавки на входе отверстия, которая сопоставима с его диаметром. Дальнейшее перемещение струи в получаемом отверстии не обеспечивает удаление канавки без значительных изменений размеров и формы отверстия.

Известны способы получения отверстий с помощью электроэрозионной обработки (см. Артамонов Б.А., Волков Ю.С. и др. Электрофизические и электрохимические методы обработки материалов. Москва, "Высшая школа", 1983; Лившиц А.Л. Электроэрозионная обработка металлов. Москва, "Высшая школа", 1979; Подураев В.Н. И Камалов В.С. Физико-химические методы обработки. M., "Машиностроение", 1973, 346 с.).

Наиболее известный и распространенный способ получения отверстий - это сверление - образование снятием стружки сквозного и глухого цилиндрического отверстия в сплошном материале при помощи сверла (см. Политехнический словарь / Редкол.: А.Ю. Ишлинский (гл. П50 ред.) и др. - 3-е изд., перераб. и доп.- М.: Советская энциклопедия, 1989. - 656 с с ил., с.469).

Все известные способы не позволяют получить очень малые (десятые, сотые доли квадратного миллиметра) по площади сечения отверстия большой длины (от нескольких сантиметров до нескольких метров). Известные способы не позволяют получить отверстия сложной по длине конфигурации.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ получения отверстий в детали, включающий деление детали на элементы детали, выполнение на элементах детали выемок, соответствующим будущим отверстиям, и жесткое соединение элементов детали между собой (см. Авторское свидетельство СССР №1794614, кл. В23К 20/14, 15.02.1993).

Недостатком этого способа является ограниченные функциональные возможности, так как невозможно получение отверстий неограниченной длины при обеспечении компактности детали.

Техническим результатом настоящего изобретения является расширение функциональных возможностей за счет обеспечения возможности получения отверстий неограниченной длины при сохранении компактности детали (под понятием «отверстий неограниченной длины» имеются в виду отверстия длиной в десятки и сотни метров).

Поставленный технический результат достигается тем, что для изготовления цилиндрической детали с отверстием неограниченной длины цилиндрическую деталь получают из двух наложенных друг на друга и скрученных лент, на одной из которых предварительно выполнена сквозная выемка, соответствующая упомянутому отверстию, при этом ленты могут быть выполнены пружинящими, при этом ленты целесообразно выполнять из одного и того же материала, при этом ленты могут быть склеены между собой, при этом после скручивания лент производят заневоливание их витков в пустотелый цилиндр, при этом пустотелый цилиндр для заневоливания может быть выполнен из того же материала, что и ленты.

На фиг.1 представлена цилиндрическая деталь, выполненная из двух свитых лент; на фиг.2 показана развертка ленты с выемкой одной из возможных конфигураций будущего отверстия; на фиг.3 показана развертка другой ленты, не имеющей выемок.

Цилиндрическая деталь 1 (см. фиг.1) выполняют из двух наложенных друг на друга и скрученной лент 2 и 3 с предварительным выполнением на одной из лент сквозной выемки 4 соответствующей будущему отверстию (выемка на фиг.2 показана жирной линией, выемка на ленте 2 на фиг.1 не показана). При этом для лучшего прижима витков лент друг к другу ленты могут быть выполнены пружинящими. Ленты также могут быть склеены между собой. При этом для исключения перемещения друг относительно друга лент 2 и 3 следует их выполнять из одного и того же материала.

Сборка детали 1 производится путем наложения друг на друга лент 2 и 3 с последующим их закручиванием, как это показано на фиг.1. Это можно сделать в специальном кондукторе (на чертежах не показан). После сборки детали 1 производят фиксацию витков ленты, например, сваркой. Или путем склеивания лент 2 и 3 во время их закрутки. Также фиксация витков ленты может быть осуществлена путем ее заневоливания, например, в пустотелый цилиндрический корпус 5, как это показано на фиг.1. При этом корпус 5 также должен быть выполнен из того же материала, что и ленты 2 и 3.

Выемка 4 в ленте 2 может быть произведена любым известным способом, например, механическим, лазерным, электроэрозионным и т.д.

Профиль отверстия при использовании предлагаемого способа может быть преимущественно только прямоугольный.

Более широкие функциональные возможности за счет обеспечения возможности получения отверстий неограниченной длины (в десятки и сотни метров) при сохранении компактности, а также возможность получения отверстий с высокой точностью выполнения проходного сечения, является достоинством и преимуществом предлагаемого технического решения по сравнению с прототипом.

Изобретение относится к изготовлению цилиндрической детали с отверстием неограниченной длины и малой площади поперечного сечения. Цилиндрическую деталь получают из двух наложенных друг на друга и скрученных лент. При этом на одной из лент предварительно выполнена сквозная выемка, соответствующая будущему отверстию цилиндрической детали. В результате обеспечивается возможность получения детали с отверстием неограниченной длины при сохранении компактности детали. 5 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Способ изготовления цилиндрической детали с отверстием неограниченной длины, отличающийся тем, что цилиндрическую деталь получают из двух наложенных друг на друга и скрученных лент, на одной из которых предварительно выполнена сквозная выемка, соответствующая упомянутому отверстию.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что ленты выполнены пружинящими.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что ленты выполнены из одного и того же материала.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что ленты склеивают между собой.
5 Способ по п.1, отличающийся тем, что после скручивания лент производят заневоливание их витков в пустотелый цилиндр.

6. Способ по п.5, отличающийся тем, что пустотелый цилиндр для заневоливания выполнен из того же материала, что и ленты.