Способ многопроходной обработки отверстий Советский патент 1988 года по МПК B23B35/00 

Изобретение относится к обработке металлов резанием.

Цель изобретения - расширение технологических возможностей за счет получения отверстий диаметром, значительно превышающим диаметр инструмента.

На фиг. 1 изображена схема осуществления способа многопроходной обработки; на фиг. 2 - то же, при повышенном размерном износе инструмента; на фиг. 3 - то же, при формировании конического отверстия; на фиг. 4 - то же, при обработке цилиндрического отверстия; на фиг. 5 - инструмент и пример обработки конического отверстия.

Необходимо получить цилиндрическое отверстие диаметром D. На предварительном проходе сверлят в детали 1 (фиг. 1а) спиральным сверлом 2 цилиндрическое отверстие 3 диаметром Dnpi (фиг. 16). Последующую обработку отверстия производят инструментом 4, противолежащие лезвия которого имеют различный радиус заострения и разнесены в направлении осевой подачи Sj на величину т, причем опережающее лезвие 5 выполнено затупленным, а отстающее 6 - с меньшим радиусом заострения, т.е. острозаточено. Инструмент 4 должен быть либо закреплен в плавающем патроне, либо иметь малую жесткость в плоскости, проходящей через продольную ось и вершины обоих лезвий. При сообщении инструменту 4 или детали 1 вращения с частотой П2 и движения подачи 5г происходит дальнейшая обработка отверстия. Поскольку опережающее лезвие 5 выполнено затупленным, то, касаясь им детали 1, рабочая часть инструмента перемещается в радиальном направлении от оси отверстия, в момент касания лезвием 6 детали 1 начинается обработка. Вершина острозаточенного лезвия 6 находится от оси отверстия на расстоянии - Dnpi/2, тогда диаметр обрабатываемого отверстия определяется как DI 20ин - Dnpi или для произвольной текущей длины обработки 1,D/,2D -Огтр,,+. Поскольку при известном заданном диаметре отверстия и известном диаметре инструмента 4 возникает необходимость определить диаметр инструмента для предварительной обработки, то

Dnp/, , 2Он„ - D,,(1)

Для обеспечения постоянства контакта

затупленного лезвия 5 именно с поверхностью

предварительно обработанного отверстия 3

необходимо выполнить условие (фиг. 1в)

с -j + Т f-COS ф,

где S2 - подача инструмента за 1 оборот;

т - величина отставания вершины режущего лезвия 6 от затупленного 5;

f - наибольшая длина активной части режущей кромки, т.е. части острозаточенного лезвия, контактирующей с деталью (равна ширине поверхности резания - отрезок аб); Ф - главный угол в плане острозаточенного лезвия.

Отсюда можно определить подачу, которую необходимо сообщить инструменту 4

S,iHsjL (2)

Таким образом, с помощью инструмента специальной конструкции 4 диаметром Они получают отверстие 7 диаметром DI (Di существенно больше DHH) . Анализ формулы (1) показывает, что, изменяя диаметр

предварительно обработанного отверстия, можно обрабатывать отверстия различных диаметров, используя для последующей обработки инструмент 4 одного диаметра. Например, пусть необходимо получить отверстие диаметром D (D«(; D2 D:) . Тогда

сначала необходимо обработать отверстие диаметром Опр 2Окн - D2 (фиг. 1 д), а затем, обработав полученное отверстие инструментом 4, получим отверстие 8 диаметром D2 (фиг. 1 е).

Инструмент 4 в процессе обработки подвергается размерному износу, что приводит к уменьшению диаметра обрабатываемого отверстия. С увеличением длины обработки величина размерного износа увеличивается практически пропорционально этой длине.

Износ инструмента сопровождается, как правило, увеличением сил резания, следовательно, увеличивается по мере износа сила, действующая со стороны затупленного лезвия 5 на предварительно обработанную поверхность 3, затупленное лезвие сминает

предварительно обработанную поверхность, причем величина смятия также пропорциональна длине обработки. Таким образом, по мере увеличения длины обработки диаметр обрабатываемого отверстия уменьшается на величину б1„ где 1, - текущая длина

обработки; 6 - суммарная удельная величина износа острозаточенного лезвия и смятия затупленным лезвием предварительно обработанной поверхности. Учитывая выше изложенное выражение (1) примет вид

Dnp,, + , 20нн -- D(, - б1,. (а)

Величину 61, следует учитывать при обработке отверстия с жесткими допусками на диаметр, а также при обработке отверстий в деталях из труднообрабатываемых материалов и деталях большой длины.

Предлагаемый способ может быть использован для компенсации износа инструмента для последующей обработки отверстия. Например, пусть диаметр инструмента 9 для последующей обработки равен Ьин| (инструмент новый) (фиг. 2). Тогда на предварительном проходе необходимо получить отверстие диаметром Опрз 2Оин| -Оз-61, (фиг. За). Обработав затем полученное отверстие инструментом 9 диаметром Оин|

(фиг. 3 б), получим отверстие диаметром Оз.

По истечении некоторого времени вследствие износа и переточек диаметр инструмента 9 станет Оин2, а размер обрабатываемого им отверстия выйдет за нижнюю границу поля допуска. Для того, чтобы использовать этот инструмент для дальнейшей обработки и получения отверстия диаметром Оз, необходимо уменьшить диаметр предварительно обработанного отверстия Dnp4 20ин2-Da - б/, (фиг. 3 в). Тогда, обработав изношенным инструментом 9 отверстие, получим отверстие диаметрм Оз (фиг. 3 г). Данный способ позволит су- ш.ественно повысить срок эксплуатации инструмента, особенного мерного инструмента с обратной конусностью на калибруюш,ей части.

Предлагаемый способ может быть использован для получения конических отверстий. Для этого необходимо сначала на первом проходе получить отверстие конусностью, обратной конусности получаемого отверстия (фиг. За), например, комбинированным инструментом сверлом-разверткой 10), а затем обработать полученное отверстие 11 инструментом 12. Для получения заданных параметров отверстия 13 Os и 04 (фиг. Зв), необходимо на предварительном проходе обработать коническое отверстие с размерами

Dnpo 2Оин - О4,

О„р/, , 2Оин - Os - 61,.

Вспомогательный угол в плане ф| острозаточенного лезвия (фиг. 3 в) должен быть больше или в крайнем случае равен углу конуса а. Особенно эффективно применение данного способа для получения конических отверстий малого диаметра. Предлагаемый способ может быть реализован практически на любом оборудовании.

Формула изобретения

1. Способ многопроходной обработки отверстий, при котором детали и инструменту сообщают относительное врашение и движение подачи, а обработку отверстий осуществляют в два прохода, причем на втором проходе обработку осуществляют инструментом, режущие лезвия которого имеют различный радиус заострения и смещены одно относительно другого в осевом направлении, отличающийся тем, что, с целью расширения технологических возможностей, обработку на втором проходе осуществляют инструментом, у которого лезвие с большим радиусом заострения расположено перед лезвием с меньщим радиусом заострения, при

этом инструменту сообщают подачу

Qf COS ф - т

ь i

где S - подача инструмента за один оборот; f - наибольшая длина активной части лезвия с .меньшим радиусом заострения;

ф - главный угол в плане лезвия с меньшим радиусом заострения;

т - величина, на которую лезвие с большим радиусом заострения выступает относительно лезвия с меньшим радиусом заострения в направлении осевой подачи,

причем диаметры отверстий на первом и втором проходах находятся в зависимости

О пр;, -( , 2Онн - о/, - 6/,,

где Опр;,(т - диаметр отверстия обработан- ного на первом проходе на расстоянии 1,-|-т от входного торца;

Оин - диаметр инструмента для обработки отверстия на втором проходе;

D(, - диаметр окончательно обрабо- танного отверстия на расстоянии 1, от входного торца;

б - суммарная величина удельного износа лезвия с большим радиусом заострения и смятия предварительно обработанной поверхности лезвием с меньшим радиусом заострения;

1,-длина обработки.

2.Способ по п. 1, отличающийся тем, что, с целью получения конического отверстия

на втором проходе, на первом проходе формируют отверстия с конусностью, обратной конусности получаемого отверстия.

а

/ 2 3

5

Г 5/ е 3

у.

/

1/г

4

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к обработке металлов резанием. Цель изобретения является расширение технологических возможностей за счет получения отверстий диаметром, значительно превышающим диаметр инструмента. Обработку отверстий осуществляют в два прохода, причем для второго прохода используют инструмент, режущие лезвия которого имеют различный радиус заострения и смещены в осевом направлении на величину т. Инструменту или детали сообщают вращение и осевое перемещение с подачей S (созф-т)/2, где S - подача инструмента за 1 оборот; f - наибольшая длина активной части лезвия с меньшим радиусом заострения; ф - главный угол в плане лезвия с меньшим радиусом заострения; т - величина, на которую лезвие с большим радиусом заострения выступает относительно лезвия с меньшим радиусом в направлении осевой подачи. При этом диаметр отверстия на втором проходе зависит от изменения диаметра отверстия на первом проходе, который определяют по формуле Dnp,,,.,; 20ин - D/, - б 1„ где Dnp(/,|,) - диаметр отверстия, обработанного на первом проходе на расстоянии 1, + т от входного торца отверстия; Оин - диаметр инструмента для обработки отверстия на втором проходе; D(, - диаметр окончательно обработанного отверстия на расстоянии Ь от входного торца; б - суммарная величина удельного износа с большим радиусом заострения и смятия предварительно обработанной поверхности лезвием с меньшим радиусом заострения; 1, - длина обработки отверстия. Для получения конического Отверстия на втором проходе на первом проходе формируют отверстие с конусностью, обратной конусности получаемого отверстия. 1 з.п. ф-лы, 5 ил. с (Л со ОО 4 00 4

(f uz,. Z

// 10

/

i «I

/

/

/ /

//

/

/ /

t

X / У

/ /5

pu,.J

/

n

,/ /

л

r,«

фиг.

s)

фиг. 6