Способ обработки глубоких отверстий

СОЮЗ СОВЕТСКИСОЦИАЛИСТИЧЕСРЕСПУБЛИК 214 17 3 В 35/О ОБРЕТЕНИЯ САНИ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬ 01571/08 06.8902,92. Бюл. М 5нин градский меаршала Советско анический институт го Союза Устинов А. Шаманин, П.Д Н. Бабанов и Б.А 1.932 (088,8)оицкий Н.Д. Глубностроение, 1971 Яковлев, ННемцев. Сококое сверление. - Лс. 122 - 128. КИ ГЛУБОКИХ О тся к обработке меет быть использоваФиг ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР. таллов резанием и мо 2но при сверлении глубоких отверстий; Цель изобретения - повышение точности обработки за счет уменьшения увода и непрямо- линейности оси отверстия, Поскольку изменение формы колебаний борштанги, а следовательно, и корректировка положения оси инструмента могут быть осуществлены за счет изменения частоты колебаний, то для повышения точности обработки частоту вращения детали 1 в процессе обработки выбирают из диапазона частот колебаний борштанги 5. ограниченного точками первой собственной частоты и частоты, при которой касательная к оси инструмента 8 в месте его базирования в отверстии параллельна оси вращения детали 1. 6 ил.Изобретение относится к обработке металлов резанием и может быть использовано при сверлении глубоких отверстий. Цель изобретения - повышение точности обработки путем уменьшения увода и непрямо- линейности оси отверстия.Нэ Ьиг 1 изображена зависимость модуля вектора увода У от длины обработки ; на фиг. 2 - зависимость угла поворота а вектора увода от длины обработки ; на фиг, 3 - форма вынужденных. поперечных колебаний борштанги, когда частота колебаний , такова, что касательная к оси инструмента в месте его базирования в отверстии направлена в сторону увеличения увода; на фиг. 4 - то же, когда частота колебаний такова, что касательная к оси инструмента в месте его базирования в отверстии параллельна оси вращения заготовки; на фиг, 5 - то же, когда частота колебаний равна первой собственной частоте колебаний борштанги; на фиг. б - схема реализации способа обработки глубоких отверстий. Способ осуществляют следующим образом.Деталь 1 устанавливают в патроне 2 шпиндельной бабки 3 и маслоприемнике 4. Борштангу 5 устанавливают е патроне б подающей каретки 7 станка. На борштанге 5 устанавливают инструмент 8 и могут устанавливать дополнительную опору 9, которую располагают на расстоянииот инструмента 8, Если опору не устанавливают, то- расстояние от места закрепления борштанги в маслоприемнике до инструмента. На станине 10 станка устанавливают стойку 11 с датчиком 12 контроля раэностенности детали 1. Стойка 11 может перемещаться по станине 10 синхронно с подающей кареткой 7, Для изменения частоты вращения заготовки 1 на станке установлен,вариатор 13, который связан с расчетно-управляющим блоком 14.Для обеспечения процесса обработки глубокого отверстия в зону резания подают смазочно-охлаждающую жидкость, включают вращение детали 1 и продольную подачу инструмента.В процессе обработки глубокого отверстия в борштанге 5 возникают поперечные колебания, частота которых равна частоте вращения заготовки, Указанные колебания имеют место практически всегда (например, вследствие образования начального увода иэ-за погрешностей первоначального направления инструмента) и являются одной из основных причин дальнейшего увеличения увода по длине обработки. В ряде случаев, е частности при обработке глубоких отверстий малых диамегрое, величины увода и непрямолинейности оси могут достигать нескольких миллиметров, а кривая увода представляет сложную пространст венную кривую (фиг, 1 и 2), где пр - длинаобработки, при которой величина модуля вектора увода максимальна;пр - длина обработки, при которой упругая система инструмент - борштанга теряет динамическую 10 устойчивость, Уо - модуль вектора начального увода, что не позволяет использовать детали по прямому назначению. При этом участку возрастания увода до длины обработки соответствует форма колебаний, по казанная на фиг,3, где- проекция вектораувода У на ось д вращающейся системы координат, связанной с деталью;- расстояние от дополнительной опоры борштанги (или от места закрепления борштанги в мэс лоприемнике) до инструмента; Ч - векторскорости движения йодачи инструмента относительно детали. При длине обработки, равной пр, форма колебаний ймеет вид, показанный на фиг, 4, а участку убывания уво да (т, е прпр) соответствует формаколебаний, показанная на фиг. 5. Изменение формы колебаний борштанги. а следовательно, и корректировка положения оси инструмента, могут быть осуществлены ээ 30 счет изменения частоты колебаний. Для повышения точности обработки путем уменьшения увода и непрямолинейности оси отверстия частоту вращения детали в процессе обработки выбирают иэ диапазона ча стог колебаний борштанги. ограниченноготочками первой собственной частоты борштанги и частоты, при которой касательная к оси инструмента в месте его базирования е отверстии параллельна оси вращения дета ли,Указанный выбор осуществляют следующим образом,В процессе обработки с помощью датчика 12 измеряют разностенность детали в 45 различных сечениях по ее длине, По результатам измерений определяют модуль вектора увода. Угол. характеризующий направление вектора увода е контролируемом сечении детали, а также первые производные вектора увода и угла а по длине обработки, Укаэанные действия осуществляют с помощью расчетно-управляющего блока 14, В зависимости от полученных результатов расчета частоту вращения детали выбирают из диапазона частот, ограниченного точками первой собственной частоты колебаний борштанги и частоты, при которой касательная к оси инструмента в месте его базирования е отверстии параллельна оси вращения, детали. Указанные частотымогут быть определены в зависимости от конкретных условий обработки и откорректированы на основе анализа результатов измерений величины и направления вектора увода в контролируемом сечении детали, . 5 Например, частота, при которой касательная к оси инструмента в месте его базиро- вания в отверстии параллельна оси вращения детали (для боританги, имеющей опору в маслоприемнике в виде заделки. с 10 инструментом, базирующимся в .отверстии в ви 1 е шарнирно подвижной опоры), можетбыть определена из зависимостигде в- частота вращения детали, с;1 - расстояние от инструмента до дополнительной опоры (или опоры борштанги в маслоприемнике), м;Е - модуль упругости материала боританги, Н/м;1 - момент инерции поперечного сечения борштанги, м;Р - площадь поперечного сечения бор- ШТЗНГИ, М2,Фр - плотность материала борштанги, кг/мЗ.Использование предлагаемого способа обработки глубоких отверстий позволит получать отверстия с высокими параметрами точности по уводу и непрямолинейности оси практически независимо от длины обработки. Ф о рмул а изобретенияСпособ обработкй глубоких отверстий, при котором детали сообщают вращение, а борштанге, несущей инструмент, движение подачи. при этом борштанга. получает поперечные колебания, частота которых равна частоте вращения детали, причем частоту вращения детали изменяют для кдрректировки положения оси инструмента, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, С целью вовышенил точности, обработки путем уменьшения увода и непрямолинейности оси Отверстия,частоту вращения детали выбирают из диапазона частот колебаний боританги, ограниченного точками первой собственной частоты и частоты, при которой касательная к оси инструмента в месте его базирования в отверстии параллельна оси вращения деаказ 294 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ С 113035, Москва, Ж, Рауаская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. У