Способ обработки отверстий

союз соВетсихСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУВЛИК 798 05 В 23 В 35/ ТЕНИЕг 4,щщ щ ИСАН г ехнический институтолаилькееич и А.В,Козьство СССР5/ОО, 1988. АБОТ е: в ем,в ий.ботк КИ ОТВЕРСТИЙ области обработки частности, касаетсяСущность изобретеи осуществляют руСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕДОМСТВО СССРОСПАТЕНТ СССР) АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(57) Использованиматериалов резаниобработки отверстния; способ обра жейнцм сверлом 1), закрепленным в вибраторе осевых колебаний (2), установленном в шпинделе 3), Обрабатываемая деталь (4) размещена на плавающем столе (5) с возможностью плоского перемещения вердендикулярно оси сверла (1). Перед началом обработки выполняют центровое отверстие 6), расположенное на расстоянии Ь от центраобрабатываемого отверстия. Обработку начинают, введя сверло (1) в центровое отверстие (6), Сверлу сообщают вращение и движение подачи. При этом вибратором 2) создаются осевые колебания, 10 .ил.1798048 о = 90К 1+ К 2 Изобретение относится к области обработки материалов резанием, а именно к обработке отверстий,Цель изобретения - устранение указанных недостатков, а именно расширение тех иологических возможностей.На фиг. 1 изображено начальное положение инструмента и детали; на фиг. 2 - вид А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез по Б-Б на фиг.1; на фиг. 4 - разрез В-В на фиг. 2; на фиг. 5 "0 - положения инструмента и детали при относительном смещении с наладочной оси на величину К; на фиг. 6 - последовательные положения инструмента и детали при сверлении в течение одного кругового переме щения; на фиг, 7- обработанное по способу отверстие диаметра О; на фиг, 8 - траектория относительного перемещения инструмента; иа фиг. 9. - расчетная схема для определения частоты осевых колебаний; на 20 фиг, 10- обработанное отверстие, имеющее диаметр, больший диаметра инструмента.Пусть необходимо получить отверстие диаметром О и глубиной 1. В качестве инструмента может быть использовано спираль ное или перовое сверло, заточенное так, что одно из лезвий округлено большим радиусом и в процессе обработки базируется на поверхность резания, либо релейное сверло, опорный кулачок которого базируется в 30 процессе обработки на поверхности резания. В описываемом примере в качестве инструмента использовалось ружейное сверло 1 (фиг. 1 - 4), закрепленное в вибраторе осевых колебаний 2, установленном в 35 шпинделе 3, Обрабатываемая деталь 4 установлена на плавающем столе 5 с возможно-.стью плоского перемещения перпендикулярно оси сверла 1, Пусть диаметр сверла пасв, Перед тем как начать обра ботку, целесообразно выполнить центровое . отверстие 6, расположенное на расстоянии (О - пасв)/2 от центра обрабатываемого отверстия. Это центровое отверстие позволит в начальный момент обработки направить 45 инструмент 1. Обработку начинают, предварительно сместив деталь (или инструмент) на расстояние Ь= (О - бсв)/2 и введя инструмент в центровое отверстие 6. Инструменту сообщается вращение с частотой 50 ввр и движение подачи Я, При этом вибратором 2 создаются осевые колебания, частота асс которых зависит от диаметра обрабатываемого отверстия и связано с ним соотношением;55(в рассмотренном примере частота йЬсйр ). Инструмент 1 устанавливают в вибраторе 2 так, чтобы его основная плоскость (Е-Е) совпадала в начальный момент обработки с плоскостью, касательной окружности (О - бсв)/2 (окружность 7), и плоскостью наибольшего изменения подачи (плоскость наибольшего приращения подачи показана стрелкой К), В таком положении начинается обработка (см. фиг. 6 а). Рассмотрим положение инструмента и детали через промежуток времени, за который инструмент совершит одно осевое колебание(от наибольшего значения подачи - фиг.6, а до следующего наибольшего - фиг. 6,б), За это время инструмент совершит сОвр/йЪс оборотов (т.е. несколько больше одного оборота) и его основная плоскость Е-Е будет повернута по отношению к начальному положению на некоторый угол а(фиг.6,б), При базировании кулачка 8 на поверхность резания осевые колебания инструмента будут в течение каждого оборота инструмента смещать его в радиальном направлении (в основной плоскости) на величину д =двмвх - дв, где двмвх радиальное смещение в момент, когда подача была наибольшая 3 + Ю, двмвх когда подача была наименьшая Я - Л Я. (В рассмотренном примере д - величина смещения детали относительно инструмента), Величина д определяется по известному соотношению Совершив еще один оборот, инструмент 1снова сместится на величину д, но. уголмежду основной плоскостью Е-Е и плоскостью наибольшего изменения подачи (фиг,6 в) еще больше увеличится. Таким образом,инструмент 1 будет перемещаться в процессе обработки по дуге, радиус которой зави-сит от соотношения йЬс и ц 1 вр .Диаметр отверстия определится (см.фиг. 9) следующим образом.О =2 В+ бсв.Обозначим частоту осевых колебанийа 0 с, а вращения авр, время одного колебания Тос, время одного оборота Твр. Приатос йЪр получим восТвр =2 л+ а.где а - величина угла между последовательными положениями основн о й и л оскости через каждые Тос.2 Л, 2 лакр (Твр - Т) = а, а Т=- - ; Т,атос гор После подстановки получима =2 л(1 - /), Выразив величину поперечных смещений за 1 оборот как где Л Я - амплитуда осевых колебаний;р - главный угол в плане лезвия с мень шим радиусом заострения;К 1 и К 2 - соответственно, коэффициенты, учитывающие различную степень заострения лезвий; Из ЛОСБ ОБ = /1 сов ( 2 )1, После подстановки АВ = д и а О =.Л 519 ф( )/5 и (7 Г - 7- ) 1 + СвК 2 - К ., Ив К 1+ К 2 иаэс(1) 25 Отсюда получим ЖосОбрабатывая отверстие подобным образом, ось инструмента опишет круговую траекторию (см. фиг. 6 б; в, в, г, д) подрезая при этом вспомогательным режущим лезви ем (которое должно быть остро заточено) обрабатываемый материал в направлении упомянутой круговой траектории, Деталь 4 будет непрерывно смещаться относительно инструмента в поперечном направлении 40 благодаря плавающему закреплению. В. итоге, совершив полный оборот радиусом В, инструмент вернется в исходное положение (показанное на фиг, ба), после чего весь цикл обработки может быть продолжен до получения отверстия заданной глубины, Таким образом, траектория перемещения инструмента относительно детали представляет винтовую линию с шагом , величина которого определяется тем, на сколько инструмент углубится в деталь за один круговой оборот вокруг оси детали. Для обработки отверстия на заданную глубину очевидно необходимо совершить Я - полных оборотов (как это показано на фиг. 55 8).Анализ формулы для определения диаметра отверстия показывает, что при определенных соотношениях авр, оЪс и бсв величина разбивки (увеличение диамет размер овала, О - диаметр инструмента причем лезвие с меньшим радиусом заост рения направляют к оси пересечения упомя. нутых плоскостей симметрии, при этом одновременно инструменту сообщают наибольшую по значению осевую подачу, а детали сообщают плоско параллельное перемещение в направлении, перпендикулярном оси инструмента. после чего изменяют.фазу колебаний последнего на 180, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения технологических возможностей за счет управления в широких пределах диаметром круглых отверстий, детали сообщают осевые колебания, частоту которых назначают из следующего соотношения: к 1 я инструмента;ого отверстия;та: йЪр - частота враще- диаметр обработа , - диаметр инструм ра отверстия по сравнению с диаметром инструмента) может не превышать (см. фиг.7), а может и превышать (см. фиг. 10) диаметр инструмента. Во втором случае в центре отверстия остается внутренний стержень 9 (как при кольцевом сверлении).П р и м е р 1. Необходимо получить отверстие О = 50 мм; диаметр сверла бсв =40 мм: параметры сверла; р=. 45 о; радиусыокругления лезвий р=02 мм; р"=20 мм(кулачок) ввр = 250 мин; Л Я = 0,3 мл 1;5 = 0,2 мм/мин. Обработка велась на сверлильном станке, деталь закреплялась на плавающем столе, осевые колебания создавались механическим вибратором осевых колебаний, Требуемую частоту осевых колебаний определим по формуле (2) аос =252,4 мин 1, Обрабатывали деталь из оргстекла диаметр отверстия составил 50,3 мм,П р и м е р 2. О = 25 мм; Осв =- 12 мм;=45 о; Л 3 = 0,3 мм, иър = 500 мин, тогда соос= 503,7 мин . Был обработан образец из-1оргстекла, диаметр составил 25,4 мм, При обработке образовался стержень диаметром около 1 мм,Формула изобретения Способ обработки отверстий. при котором перед началом обработки инструмент размещают на большей оси симметрии овального отверстия на расстоянии от оси пересечения плоскостей симметрии послед 1 - Онего. равном . где ЬнаибольшийЛБ- амплитуда относительных осевых колебаний;р- главный угол в плане лезвия с меньшим радиусом заострения; К 1 и К 2 - соответственно. коэффициенты. учитывающие различную степень заострения лезвий инструмента,. агбСоставитель Я.ХилькевичТехред М,Моргентал Корректор А,О Тираж Подписноерственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ С 113035, Москва, Ж, Рауаская наб., 4/5