Способ обработки отверстий

Союз Советских Социалистических Республик(23) Приоритет -51) М. Кл 2 В 23 В 35/00 Государственный комитет публиковано 15.04.80. Бюллетень14ата опубликования описания 25.04.80м изобретенийоткрытий 2) Авторы кзобретени М. Бромберг и Г. М. Гольдрай пециальное конструкторское бюро алмазно-расточны и радиально-сверлильных станков(54) СПОСОБ ОБРАБОТКИ ОТВЕРСТИЯ есткости твлениянке.универстанке е 2, кодольнойрасточпинделе.перемеИзобретение относится к области металлообработки и может быть использовано при растачивании деталей на станках, преимущественно, расточных.Известен способ обработки отверстий, по которому ось предварительно обработанной поверхности смещают с оси шпинделя инструмента 11.Цель изобретения - повышение точности формы поверхности.Это достигается тем, что по предлагаемому способу направление смещения выбирают совпадающим с направлением равнодействующей эпюры абсолютных величин разности между жесткостью системы СПИД в зависимости от угла поворота шпинделя и средним арифметическим значением жесткости системы в том же поперечном сечении, а смещение осуществляют в пределах припуска на обработку.На фи. 1 изображена схема осуществления предлагаемого способа на горизонтально-расточном станке; на фиг. 2 - эпюра жесткости системы СПИД на фиг. 1 в зависимости от угла поворота шпинделя; на фиг. 3 - эпюра абсолютных величин разности между жесткостью на фиг. 2 и средним арифметическим значением ж системы; на фиг. 4 - схема осущес способа на отделочно-расточном стаПри растачивании отверстия насальном горизонтально-расточном заготовку 1 устанавливают на стол торый осуществляет движение про подачи. Резец 3 вращается вместе с ной скалкой 4,закрепленной на ш Шпиндельная бабка 5 установочно щается по передней стойке 6 станк о Эпюра жесткости рассматриваемои системы СПИД в зависимости от угла оповорота шпинделя (фиг. 2) построена с помощью известных приемов. Радуис окружности, нанесенный на эпюру, равен среднемуарифметическому значению жесткости системы,1 ср (+Юг+ +,1 п),где 1- жесткость системы при горизонтальном положении резца (1= О);,)г - то же, при повороте шпинделя на360 фугол 1 г = впротив часовои стрелки;,1 - то же,угол 1 при повороте шпинделя наЭпюра абсолютных величин разностимежду жесткостью системы в зависимости отугла поворота шпинделя и средним арифметическим значением жесткости системы(фиг. 3) построена на окружности радиусаЗс Например,5М,= ,1, - ,1;,1,=,1, - ,1,1,Направление 1 равнодействующей 1 ЬЗхэтой эпюры находят суммированием и векторовМ,(,ДЗ р,А,1 известным способом.Направление 1 может быть определено 10также аналогичным анализом эпюры податливости системы СПИД.После предварительной обработки отверстия в заготовке смешают последнюю в направлении 5относительно оси шпинделянтак, чтобы расстояние между осью О предварительно обработанного отверстия и осьюОа шпинделя равнялось 6 (фиг. 1), Еслипредварительно обработанное отверстие диаметром Р растачивают до диаметра Р,то заданный припуск на операцию 21 = Р - 1), 2 юи для обеспечения обработки всей поверхности без чернот необходимо, чтобы 11,Снимаемый пои этом припуск на фиг. 1 заштрихован.На фиг. 4 показан пример осуществленияпредлагаемого способа на станке, например,отделочно-расточном, который характеризуется жесткостью узлов, близкой к равномерной по углу поворота шпинделя. Однако обрабатываемая деталь 7 имеет явно выраженное местное отклонение жесткости от равномерной, что приводит к местному отклонению жесткости системы СПИД от равномерной по углу поворота шгинделя.В данном случае нет необходимости искать направление равнодействующей эпюры абсолютных величин разности между зюжесткостью системы в зависимости от угла поворота шпинделя и средним значениемжесткости, поскольку оно совпадает с направлением наибольшего отклонения жесткости от ее среднего значения,При растачивании в заготовке 7 отвер 4 Остия диаметром Р резцом 8, установленнымво вращающейся расточной оправке 9, закрепленной на шпинделе, искомое направление смешения находят из анализа формызаготовки и положения, в котором она установлена на станке. На фиг, 4 это направление проходит горизонтально от оси Ошпинделя к месту заготовки с наименьшейжесткостью, т. е. влево, куда и смещают осьО предварительно обработанного отверстиядиаметром Р с оси шпинделя на величину в1 1 = (Р - Р) 2.Смещение предварительно обработаннойповерхности заготовки с оси вращения шпинделя можно осуществить соответствующейобработкой заготовки 7 на предварительнойоперации.Овальность расточенной поверхности, вызываемая неодинаковыми упругими отжатиями системы в течение одного оборота шпинделяа= 1(у-, + у-,) - (у-+ у-), (1)где у;у; - упругие отжатия системыСПИД в четырех угловых положениях шпинделя с интервалом 90.Б свою очередь Я 1, = ф. -Рц 1(2)где Р; - радиальная составляющая силарезания в 1-м угловом положениишпинделя;,1; - жесткость системы СПИД в томже положении шпинделя.Если в качестве первого углового положения шпинделя принять показанное нафиг, 4, то для заготовки 7 жесткость,11 ,1 л = Яи = ЯЕ (3)При растачивании с равномерно распределенным припуском Ру) = Рч. -= Рщ, = РЯи по формуле (2) с учетом выражения (3)у )ус= уц= уцчто приводит к овальносги.Поскольку зависимость между глубинойрезания и радиальной составляющей силырезания близка к линейной, при смещениизаготовки влево на величину Ф = 1 составляющие Ру = 0; Рук = РцБ и Ру= Рц+ Рцщ,С учетом выражения (3) овальность, рассчитанная по формуле (1) равна нулю.Следовательно, смещение заготовки попредлагаемому способу на величину 8 1хотя и не исключает полностью овальностьрасточенной поверхности, но уменьшает еепо сравнению с обработкой с равномерно распределенным припуском,Если растачивают заготовку, для которой в первом угловом положении шпинделяжесткость системы СПИД также заметноотличается, но в сторону увеличения, то11)Яц = Лм = Зж,и при равномерном распределении припускау 1уе у)н уйс выходом овального отверстия,И в этом случае смещение заготовки на величину 1 = 1 в сторону сечения с экстремальной жесткостью сводит к нулю составляющую Рут и увеличивает вдвое составляющую Р, - , уменьшая до нуля расчетную овальность. Таким образом, и здесь предлагаемый способ повышает точность формы поверхности, обрабатываемой тонким растачиванием.Аналогичны результаты предлагаемого способа и при более сложном характере изменения жесткости системы СПИД, например, как это графически изображено на фиг. 2.Формула изобретенияСпособ обработки отверстий, по которому ось предварительно обработанной поверхности смещают с оси шпинделя инструмента, отличающийся тем, что, с целью повышения точности формы поверхности, обрабатываемой тонким растачиванием в условиях неравномерной по углу поворота шпинделя жесткости системы СПИД, направление смещения выбирают совпадающим с направлением равнодействующей эпюры абсолютных величин разности между жесткостью системы СПИД в зависимости от угла поворота шпинделя и средним арифметическим значением жесткости системы в том же поперечном сечении, а смещение осуществляют в пределах припуска на обработку.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР205497, кл. В 23 В 35/00, 1 965.НИИПИ Гос по делам 35, Москва ППП Пат Составитель Б. БромбергТехред К. Шуфрнч КорректоТираж 160 Подиисиоеударственного комитета СССРизобретений и открытийЖ - .35, Раущская наб д, 4/5енто, г. Ужгород. ул. Проектная, 4