Способ обработки отверстий

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ, " К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ циклически изменяемой скоростью перемещений, о т л и ч а ю щ и й с ятем,что, с целью повышения стойкости инструмента и,качества обработанной поверхности при обработке глубо, -ких отверстий, режущие лезвия каждого зуба устанавливают под острыми Р углами к направлению поступательногои вращательного перемещений, посту-пательное перемещение осуществляютна величину, не превышающую расстояние от начала резания до разрушения нароста, с последующим отводоМинструмента от контактной поверхности срезаемого слоя на величину егоупругого восстановления, а вращатель.ное перемещение совершают на рассто-,щсяние, равное не менее половины окружного шага зубьев. 3 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬГГИ(56) 1. Авторское свидетельство СС9 673378, кл. В 23 В 1/00, 1978,2; Авторское свидетельство СССРР 670384, кл. В 23 В 1/00, 1975.3, Подураев В. Н, Обработка резвием с вибрациями. М "Машиностроение", 1970, с. 252-255 (прототип)(54)(57) СПОСОБ ОБРАБОТКИ ОТВЕРСТИпутем вращательного и поступательнго относительных перемещений многозубого инструмента и заготовки сИзобретение относится к обработке металлов резанием.Известен способ обработки, прикотором обработку производят инструментом в виде гребенки, перемещаемойвдоль оси заготовки на величину шага между зубьями при одновременномвращении заготовки 1 .Недостаток данного способа состоит в том, что вращательное и поступательное перемещения осуществляют 10одновременно и непрерывно. В результате деформирование происходит водном направлении. При обработкевязких металлов образуется и периодически разрушается нарост, частицыкоторого изнашивают режущие лезвия,ухудшают качество обработанной поверхности, при этом получается постоянное направление рисок обработки, что снижает износостойкость обработанной поверхности в условияхтрения. Кроме того, одностороннее,относительно заготовки расположениегребенки создает радиальные силы и,соответственно, прогиб заготовки,что снижает точность обработки.Известен способ, при котором иногтрументу при вращающейся заготовкесообщают дополнительные перемещенияподачи с периодическим изменениемтрлщины стружки вплоть до нулевыхзначений 2,Недостаток известного способа со- .стоит в том; что обработку производят при непрерывном вращении заготовки, а на срезаемый слой действуют 35одной передней поверхностью зуба инструмента. В. результате деформирова-;ние срезаемого слоя происходит в одном направлении с образованием иразрушением нароста, направление рисок обработки является близким к на-правлению вращения. Соответственно,велик износ режущих лезвий, малаизносостойкость обработанной поверхности. Кроме того, резание с мальми 4толщинами среза снижает производительность обработки, увеличивает износ задней поверхности инструментаМногозубый инструмент, работающийпо известному способу, имеет затруднительный о. вод стружки по стружечным канавкам из-за ее малой жесткости и пакетирования.Наиболее близким к изобретениюявляется способ обработки отверстийпутем вращательного и поступательно го перемещений многозубого инструмента и заготовки с циклически изменяемой скоростью перемещений. Вращательное перемещение многозубого инструмента осуществляют путем ударного воздействия на инструмент импуль"сным крутящим моментом, а режущиелезвия каждого зуба при этом располагают на передней поверхности, проходящей вдоль оси вращательного пе- у ремещения или составляющей с этойосью, по крайней мере, острый угол.Поступательное перемещение являетсянепрерывным а вращательное - прерывистым. Путь и скорость вращательного движения зависят от начальнойскорости .вращения инструмента, сообщенной ему при ударе 3 .Недостаток данного способа состоит в том, что инструмент, перемещаютв осевом направлении непрерывно,а вращательное перемещение осуществляют ударно-импульсным методом,т.е. скорость резания переменка, чтоне позволяет работать с оптимальнымпо качеству обработки и износу инструмента режимом резания. Из-за упругого восстановления обработаннойповерхности на задних поверхностяхинструмента создаются большие усилия натяга, приводящие к разрушениюрежущих лезвий, развивается большойкрутящий момент, вызывающий поломкуинструмента. Постоянное направлениедеформирования приводит к работе собразованием и разрушением нароста,делает направление рисок обработкиодносторонним, в результате увеличивается износ режущих лезвий от абразивного действия сорванных частицнароста, ухудшается. качество обрабо",танной поверхности. Наличие толькокрутильных колебаний инструментаувеличивает. вибрации станка, снижает точность обработки. Деформирование в одном направлении ведет к образованию длинной стружки, плохо транспортируемой, требующей увеличенияобъема стружечных канавок в ущербпрочности инструмента, способствуетпакетированию стружки с разрушениеминструмента и образованием дефектовна обработанной поверхности.Кроме того, располагая режущиелезвия каждого зуба на передней поверхности, проходящей вдоль осивращательного перемещения или подострым углом к этой оси, нельзя обеспечить наложение. на инструмент осевых вибраций без резкого ухудшенияработы инструмента в связи с уменьшением.задних углов - вплоть до отрицательных значений, а следовательно, нельзя повысить. производительность и качество обработки,Цель иЗобретения - повышение стойкости инструмента.и качества обработанной поверхности при обработкеглубоких отверстий.Поставленная цель достигаетсятем, что согласно способу при обработке отверстий путем вращательногои поступательного перемещений многозубого инструмента и заготовки ециклически изменяемой скоростью перемещений, режущие лезвия каждогозуба устанавливают под острыми уг. -лами к направлению поступательного10 и вращательного перемещений, поступательное перемещение осуществляют на величину, не превышающую расстояние от начала резания до разрушения нароста, с последующим отводом инструмента от контактной поверхности 5 среэаемого слоя на величину его упругого восстановления, а вращательное перемещение совершают на расстояние, равное не менее половины окружного шага зубьев.На фиг. 1 изображена схема обработки отверстия многозубым инструментом, на фиг 2 - процесс стружкообраэования одним зубом.Инструменту 1 сообщают вращательное (,1 и поступательное б перемещения относительно заготовки 2. Режущее лезвие а ; осуществляющее деформирование заготовки 2 в направлении поступательного перемещения 5 и имеющее длину более. половины окружного 20 шага о зубьев 3, устанавливают под острым углом, образующим положительный угол, к направлению вращательного перемещения И . Так как угол 31 при вращательном перемещении (а является задним углом, а в процессе поступательного перемещения Я необходимо, чтобы режущее лезвие а деформировало своими участками и путь резания каждым иэ участ ков как можно меньше отличался от длины рабочего хода, то указанный угол Э, следует принимать минимально возможным, т;е. Я 1 = 2-3 Режущее лезвие Ь устанавливают под З 5 острым углом 3 направлению поступательного перемещения, который является отрицательным. Исходя из условий, что при вращательном перемещении М угол 3 является передним углом и 40 обеспечивает одновремейно стружкоотвод, следует принимать Я =-(10-30 ), При обработке вращательное И и поступательное 5 перемещения чередуются. Поступательное перемещение Ь осуществляют на длину рабочего ходавыбор которой обусловлен необходимостью получить высокое качество обработки, исключив появление на поверхности движения С сорванных частиц нароста 4. Экспериментально установлено, что длина рабочего ходаот начала развития до разрушения нароста 4 для различных обрабатываемых металлов составляет 1,3-2,5 мм, поэтому величина . не должна превышать этих значений. Чтобы уменьшить,образование на поверхности дви.жения С ,глубоких рисок обработкиот нароста 4, которые появляются в конце формирования последнего, це лесообраэно длину рабочего хода к. ; снизить на 30, т.е. 1 ц = 1-2 мм.В конце рабочего хода ц инструмент 1 отводят от контактной поверхности 3 срезаемого слоя на величи=. 65 ну его упругого восстановления, которая при обычных условиях резания не превышает 0,2 толщины срезаемого слоя, т.е. 60,2 мм, В результате устраняется упругий натяг между зубьями 3 и контактной поверхностью 4 тем самым снижается крутящий момент при вращении, а также разрушение зубьев.Вращательное перемещение и совершается на расстояние, равное половине окружного шага 40 зубьев 3. При. этом срезается стружка 5 от предыдущего прохода и частично от последнего прохода зубьев 3, образованная при поступательном перемещении 5П р и м е р. Предлагаемым способом обрабатывают отверстие диаметром 20 мм и длиной 60 мм в заготовках из стали 1 Х 18 Н 9 Т. Глубина -резания 1 мм, Обработка выполняется на вертикально-сверлильном станке с приспособлением для импульсного подьема .стола и приспособлением для периодического прерывания процесса вращения инструмента. Скорость резания 7,85 м/мин, подача - 250 мм/мин, длина пути поступательного перемещения - 2 мм угол вращения инструРмента - 30 при числе зубьев 8. Стбй" кость инструмента иэ материала РбМ 5 составляет 12,1 м .- суммарный путь поступательного перемещения до износа 0,2 мм по задним поверхностям в то время как при обработке обычным синструментом (протяжкой), имеющим 15 зубьев, инструмент разрушается при износе 0,22 мм, проработав 18,3 м, т.е. стойкостБ каждого зуба инструмента повышается.Таким образом, при предложенном способе вращение инструмента 1 сопровождается срезанием предварительно упрочненной наклоном стружки 5, полученной в процессе.поступательного перемещения Ь , и наклепанного среэаемого слоя. В результате резание происходит с преимущественными упругими деформациями без образования нароста 4. Соответственно повышается качество обработанной поверхности, особенно при обработке вязких, труднообрабатываемых материалов.Положительный угол наклона 31 разрушающего лезвия б способствует равномерному увеличению осевой силы на инструменте 1 в процессе поступательного перемещения 5 , делает переменным срезаемый слой при резании с вращательным перемещением ы соответственно уменьшаются вибрации при обработке.Стружка 5 удаляется по канавкам б, при этом не требуется, как у иэвест" ного инструмента делать глубокую стружечную канавку перед режущими лезвиями а , так как длина рабоче1060315 Составитель Г, НикогосоваТехред С.Мигунова Корректор ла Воловик Редактор Заказ 99 Подписно/10 Тираж 1106ИИПИ Государственного комитета Спо делам изобретений и открытий35, Москва, Ж, Раушская наб 4 Филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул,роектная го ходамала и стружка хорошоразмещается в канавках б. В результате прочность инструмента повышается, а отвод стружки короткими кусками между зубьями исключает еепакетирование. Переменное направление деформирования срезаемого слоя делает направление рисок обработки на поверхности движения 3 заготовки переменным, обеспечивая повышение качества обработки.Хороший стружкоотвод, отсутствие , разрушения нароста, снижение вибраций, уменьшение трения и сил упругого взаимодействия с материалом заготовки, увеличение прочности и жесткости инструмента приводят к повышению его стойкости и качества обработанной поверхности,при обработке глубоких отверстий.