Способ обработки отверстий

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 64853 А я)5 В 23 В 35/О ИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ВИДЕТЕЛ ЬСТВУ ИСАН К АВТОРСКО ОО ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР(21) 4735665/08 (22) 14,07,89 (46) 30,09,92, Бюл, Кз 36 (71) Научно-исследовательский, проектно- конструкторский и технологический институт научно-производственного объединения "Кузбассзлектромотор" (72) М.А,Всяких, Ю.И,Манохин и А,В,Сорокин (56) Авторское свидетельство СССР М 1509194, кл, В 23 В 51/00, 1987,Авторское свидетельство СССР М 919855, кл. В 24 В 39/02, 1980,Авторское свидетельство СССР М 716720, кл. В 23 В 51/04, 1978. (54) СПОСОБ ОБРАБОТКИ ОТВЕРСТИЙ (57) Использование: металлообработка, а именно получение точных прерывистых отф верстий при развертывании, Сущность изобретения; прижим направляющих 7 - 14 вращающегося инструмента к стенкам отверстия 1 осуществляется центробежной силой, величина которой превышает радиальную составляющую силы резания, Само- центрирование инструмента при входе в обрабаты ваемое отверстие 1 осуществляется центробежной силой, величина которой превышает радиальную составляющую силы резания, Самоцентрирование инструмента при входе в обрабатываемое отверстие 1 осуществляется центробежной силой, перемещая корпус 2 инструмента в направлении вектора 0,0, Перемещение корпуса 2 прекратится после того, как инструмент установится точно соосно обрабатываемому отверстию 1. 3 ил,5 10 15 го 25 30 35 40 45 50 Изобретение относится к металлообработке и может быть использовано для получения точных прерывистых отверстий.Известен способ обработки глубоких отверстий, при котором втулке инструмента сообщают движения вращения и подачи, при этом осуществляется радиальное перемещение и прижим направляющих элементов инструмента к обрабатываемой поверхности в результате вращения втулки,Известен также способ чистовой обработки тел вращения методом пластической деформации, согласно которому инструменту, содержащему направляющие в виде роликов, сообщают движения вращения и подачи. Во время обработки производят радиальное перемещение и прижим направляющих к обрабатываемой поверхности,Недостатком известных способов является низкая точность обработки прерывистых отверстий из-за радиальных перемещений развертки относительно оси обрабатываемого отверстия, которые происходят из-за отжатий направляющих от обрабатываемой поверхности при прохождении ими пазов отверстия и участков с наибольшими погрешностями формы,Наиболее близким к изобретению по технической сущности является способ обработки отверстий, при котором инструменту, содержащему направляющие в виде тел вращения (роликов), сообщают движения вращения и подачи, причем направляющие перемещают в радиальном направлении и прижимают к обрабатываемой поверхности, при этом постоянное количество направляющих прижимают также к радиально выступающим участкам корпуса инструмента. Недостатком данного способа также является низкая точность обработки прерывистых отверстий, имеющих погрешности формы в поперечных сечениях. При Обработке таких отверстий происходит отжатие роликов от обрабатываемой поверхности при прохождении ими пазов и на участках с наибольшей глубиной резания, Поскольку величина центробежной силы роликов. меньше разности (колебания) величин радиальной составляющей силы резания на участках с наибольшей и наименьшей глубиной резания инструмент имеет возможность радиального перемещения в направлении к роликам, не контактирующим с корпусом инструмента, Это приводит к заклиниванию ножей инструмента в пазах прерывистого отверстия, что вызывает погрешности формы и "разбивку"последнего. Целью изобретения является повышение точности обработки прерывистых отверстий,Это достигается тем, что в способе обработки отверстий, при котором инструменту, содержащему направляющие в виде тел вращения, сообщают движения вращения и подачи, а направляющие перемещают в радиальном направлении и прижимают к обрабатываемой поверхности, прижим направляющих осуществляют центробежной силой, величина которой превышает колебание радиальной составляющей силы резания. Выбор величины центробежной силы направляющих большей колебания радиальной сос.авляюшей силы резания Обеспечивает самоустановку инструмента на каждом обрабатываемом участке соосно с обрабатываемым отверстием, исключает возможность отжима от обрабатываемой поверхности и перемещения инструмента в радиальном направлении, В результате исключается возможность заклинивания ножей в пазах прерывистого отверстия и его "разбивка", Благодаря соосному фиксированному расположению инструмента относительно обрабатываемого отверстия устраняются погрешности формы последнего,Сущность изобретения поясняется чертежами,На фиг,1 изображена схема центрирования развертки передними роликами при вводе ее в обрабатываемое отверстие; на фиг,2 - схема центрирования развертки передними роликами в процессе обработки отверстия; на фиг,3 - схема центрирования развертки задними роликами в пооцессе обработки, вид сверху на развертку,На чертежах позицией 1 обозначено Обрабатываемое иэделие. В корпусе развертки 2 выполнены радиальные пазы 3, имеющие внешний 4 и внутренний 5 буртики, В пазах 3 размещены оси 6 передних 7 - 14 и задних 15-22 направляющих, выполненных в аиде роликов; 0 и 01 - оси, соответственно, обрабатываемого отверстия и развертки. Двойной штриховкой на фиг.2 показан снимаемый в процессе обработки припуск,Режущие ножи развертки на фиг,1-3 не показаны,Буквами на чертежах фиг,1 - 3 обозначены действующие в процессе обработки отверстия силы: Гцб - центробежная сила, действующая на ролики; Румакс и Румин соответственно максимальная и минимальная величины радиальной составляющей силы резания; Л Ру = Румакс Рмин колебание радиальной составляющей силы резания,обусловленное неравномерностью снимаемого припуска в поперечном сечении,Изобретение иллюстрируется следующим примером.Обработке подвергается прерывистое 5 отверстие в сердечнике статора взрывозащищенного электродвигателя с высотой оси вращения 160 мм, диаметр отверстия О 200 - 0,2 мм.Глубина резания изменяется в зависи мости от некруглости от 0,2 до 0,25 мм. Режущий инструмент - развертка с числом зубьев 2 = 16, Обработка прерывистого отверстия производится на радильно-сверлильном станке 2 М 55, Частота вращения 15 развертки равна 200 об/мин, подача в направлении оси, приходящаяся на 1 зуб Я = =0,05 мм/об, Колебание радиальной силы резания ЛРу при обработке некруглого отверстия по формуле: 20ЬРу = 10 Ср Я (60 Ч) Кр(т 1 - 12 ), где Ср - постоянная, Ср = 243;у, и, х - показатели степени; у = 0,6; и = -0,3; х = 0,9; 25Кр - поправочный коэффициент; Кр = 1;т 1, 12 - соответственно максимальная иминимальная глубина резания; т 1 = 0,25 мм, 12=0,2 мм; 30Я - подача на зуб развертки; Яг = 0,05 мм/зуб;Ч - скорость резания, Ч ж О и 3,14 200 200 1000 1000 60м с 35Госле выполнения расчета получили ЬРу = 4,93 Н. Величину центробежной силы выбирают из условия -цбЬРу и достаточной для плотного прижима направляющих к обрабатываемой поверхности на всех ее 40 участках. Принимаем Гцб =- 4,96 Н. Необходимая масса щ ролика для получения требуемого значения центробежной силы П 1 -2, /24,96.0,2 = 0,114 кГ.2 (2,09)С учетом того, что ролик выполнен из 50 стали ШХ 15 с удельной плотностью7,8" 10 кг/м, а его длина= 25 мм = 0,025 м,3 3 рассчитывают диаметр б ролика: б==003 м=ЗОмм, .,/ - 4-п -л уИсходя из величин ширины паза Ь = 3,7 мм, половины угла раскрытия паза сердечника статора ф = 16 и граничного угла самоторможения для данных условий а=12, рассчитанное значение б диаметра ролика проверено по условию отсутствия заклинивания найравляющих роликов в пазах прерывистого отверстия; б) Ь0,00377 м = 3,77 ммРассчитанное значение б = ЗО мм отвечают условию отсутствия заклинивания роликов в пазах и поэтому принимается.Самоцентрирование развертки при входе в обрабатываемое отверстие осуществляется следующим образом (см, фиг.1),Предположим, что при входе корпуса развертки 2 в отверстие обрабатываемой детали 1 ось 01 вращения развертки не совпадают с осью 0 отверстия детали. В этом случае передние ролики 12, 13, 14 будут прижаты к обрабатываемому отверстию, а их оси 6 смещены в пазах 3 к оси развертки 01. При этом оси 6 роликов 12 - 14 не контактируют с внешними буртиками 4 пазов, поэтому центробежная сила от этих роликов на корпус развертки не передается.Передние ролики 8, 9 и 10 будут, наоборот, максимально перемещены в пазах от оси 01, упираясь своими осями 6 в буртики 4 пазов и воздействуя на них с силой, равной величине центробежной силы Ец 6. Под воздействием Рцб корпус развертки будет перемещаться в направлении вектора 01 0 (т.е. ось 01 развертки будет перемещаться к оси О отверстия детали).При перемещении оси 0 развертки к оси 0 обрабатываемого отверстия ролик 9, переместясь на величину отрезка 0101, каснется поверхности отверстия, а ролик 13 переместится в пазу от оси 01 на ту же величину 010, упираясь во внешний буртик 4 паза с силой Рц 6, Таким образом, при перемещении оси 01 развертки к оси 0 обрабатываемого отверстия корпус развертки оказывается уравновешенным силами =ц 6, действующими на него диаметрально со стороны роликов 9 и 13, благодаря чему дальнейшее перемещение развертки в направлении 010 прекратится и последняя устанавливается точно соосно обрабатываемому отверстию. Аналогично происходит самоцентрирование развертки передними роликами под воздействием погрешностей формы обрабатываемого отверстия.Самоцентрировэние развертки при помощи передних роликов при обработке некруглого отверстия и роисходит следующим образом (см. фиг.2). Максимальная величина Румакс радиальной составляющей силы резания имеет место в точках периметра обрабатываемого отверстия с максимальной глубиной резания(с максимальным припуском), т.е, в точках контакта отверстия с роликами 10, 12, 14, Минимальная величина Рукин радиальной составляющей силы резания имеет место в точках отверстия, где припуск на обработку минимален, точка контакта обрабатываемого отверстия с роликом 8), Поскольку оси 6 роликов 10, 12, 14, находящихся в точках с Румакс прижаты к внутренним буртикам 5 пазов, а с внешними буртиками 4 не контактируют, указанные ролики на корпус 2 развертки центробежной силой не воздействуют.Ось ролика 8, находящегося в точке с Руин контактирует с внешним буртиком 4 паза, поэтому ролик 8 действует на корпус 2 центробежной силой Ецб, направленной (по фиг.2) вправо. По вертикальной оси корпус 2 развертки уравновешен силами Румзкс, точки которых расположены диаметрально (фиг,2), вследствии чего развертка сцентрирована относительно горизонтальной оси. По горизонтальной оси справа на корпус 2 развертки действует сила резания Риммин, меньшая на ЬРУ, чем действующая на корпус слева сила резания Румакс.Центробежная сила Ецб, передаваемая роликом 8 на корпус 2, направлена в ту же сторону, что и Румин. Вследствие этого действие силы Ецб приводит к смещению корпуса 2 развертки вправо, что сопровождается увеличением результирующей силы В = =Рмин + Ец, действующей на развертку справа, и уменьшением разности Л Ру сил, действующих на развертку слева и справа. Перемещение развертки вправо прекращается в момент, когда силы, действующие на развертку слева и справа, уравновешиваются, При этом ось 01 развертки совмещается с осью 0 обрабатываемого отверстия.Центрирование развертки задними направляющими 15-22 см. фиг,З) осуществляется по обрабатываемому отверстию, погрешности формы у которого устранены идущими впереди ножами развертки. Поэтому ролики 15 - 22 максимально перемещены от центра развертки все на одинаковую величину и упираются во внешние буртики 5 пазов, Благодаря этому каждый из роликов действует на буртики и поверхность об работанного отверстия с одинаковойвеличиной центробежной силы, что обеспечивает уравновешенность развертки и ее . точное центрирование по оси отверстия обрабатываемой детали, А так как величина 10 Ецю выбрана большей ЬРУ, то исключенавозможность отжима роликов при прохождении их или ножей развертки через пазы прерывистого обрабатываемого отверстия и возможность колебания развертки по гори зонтальной оси,Таким образом, заявленный способ позволяет повысить точность центрирования инструмента, а следовательно, и точность 20 обработки прерывистого отверстия не тол ько за счет исключения возможности смещения развертки из-за погрешностей формы обрабатываемого отверстия и колебания величины радиальной силы резания, но и за 25 счет исключения возможности колебанияразвертки при прохождении ее направляющими и ножами пазов прерывистого отверстия,ЗО Формула изобретенияСпособ обработки отверстий, при котором инструменту, содержащему направляющие в виде тел вращения, сообщают 35 движения вращения и подачи, причем направляющие перемещают в радиальном направлении и прижимают к обрабатываемой поверхности, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности обработки 40 прерывистых отверстий за счет самоустановки инструмента на каждом из обрабатываемых участков, прижим направляющих осуществляют центробежной силой, величина которой превышает радиальную состав ляющую силы резания,1764853 Составитель А,Соро Техред М.Моргентал ектор М,Максимишин Народная едакт роизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина каз 3337 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКН 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5