Способ обработки отверстий с криволинейной осью

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 8 1 9) (11) 1)5 В 23 В 35 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ВИДЕТЕЛЬСТВУ А ВТОРСКО Сл М г ОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМРИ ГКНТ СССР(54) С 1 РОСОБ ОБРАБОТКИ ОТВЕРСТИЙС КРИВОЛИ)ЕЙНОЙ ОСЫО(57) Изобретс ниоз носится к обработкеметаллов рзаим. Цель изобретенияисширение тесс)г)огически; возможсн)стейз счст црименеция стандартного инструмс )та с симметрично заточенными режущими лезвиями, вызывающими возникновениен црснссс оорабстки круговых поперечныкантскслес)с)ний. Вращсние инструмента соцро)н)ждается поступательными круговыми дви)кци 5 ми поперчными автоколебанцями - по поверкности резания относительно каждого его зуба, В обрабатываемом отверстии 1 центр вращающегося инструмента 2 описывает круговую траекторию,3. При этом в результате равенства скоростей вращения инструмента ц перемещения го центра в противоположном направле. нии в с)нределенный момент на режунем лезвии зуса 4 лежит центр мгновенного качения инструмента. Это значит, что зуб 4 с рсжс.т заготск 1, тск как фактич. ская скорость р:ация ца нем в этот ломт равна цулк), и с)стальные зубья 5 7 производят с)бработку. В сгедуюсий момент времсни фактическая скорость резания равна цулк на зусе 5, затем ца зубе 6. Так возцикакт поперечцыс автоколебания инструмента, приодяисис к разбивке отверстий. Инструмигу 2 сосидают принудительные оссвыс кс- лебания с частотой, равной илц кратц)й астот. кргоны ноочцы с втс)кс),гбс ии.ил.Изобретение относится к обработке металлов резанием.Це 11 з изобРетенил - РасшиРение технологических возможностей зя счет применения стандартного инструмента с симметрично заточенными режу 1 цими лезвиями, Вызывающими возникновение в процессе обработки круговых поперечных ацтоколебдний,На фиг. 1 изображено положение инструмента относительно обрабатываемой детали в момент сообщения ему максимвльной подачи; 11 а фиг. 2разрез А-А на ф г. 1; ца фиг, 3цетыре характер- и 1 х положения четырехзубого стандартного и струмента при образовании криволинейн го отверстия; на фиг. 4 - разрез Б-Б ца фиг. 3; на фиг, 5 -- разрез В-В на фиг. 4, схема образования суммарного смещения оси иНструмента из элементарных его переме 1 цеций в заготовке за полный оборот центУа инструмента; на фиг. 6 - схема двинеция инструмента в заготовке при образовниц криволинейного отверстия; на фиг. 7 - . схема образования отверстия с криволинейи 1 зй асаит разаертиами; иа фис. 8разрез ГрГ на фиг. 7; на фиг. 9 - схема образова. н 1 я криволинейного отверстия спи раль цым сверлом; на фиг. О - то же, при бурении; нв фиг. 1 - то же, кольцевым сверлом.При осуществлении способа обработки вращения инструмента сопровождается его поступательными круговыми дзиженинмч ПОПЕРЕт:,Н 1 з 1 МИ аатОКОЛЕбаНИЯМИ ПО ГГзЕХИОС т( резания относительно кажгогого зуба, я именно в обрабатываемом отверстии ц цтр вращающегося инстру лентсз 2 О 1 исыв ет круговую траекторию 3. При этом в р зультате равенства скоростей Вращенияи струментд и перемещения его центраШин. В,ПРОТИВОПОЧОЖНО 1 НЯПРВВЛЕНИИ В ОП- рЕделеннь 1 й момент на режунем лезвиц зуб 4 лежит центр мгновенного качения инсгрумента, Это означает, цто данный зуб 4 не режет заготовку, так как фактическая скорость резания ЪФ на нем в этот момент равна нулю, а остальные зубья 5 - 7 производят обработку, обкатываясь относительно зуба 4. В Следуюц 1 ий момент времени фактическая скорость резания равна нулю ца зубе 5, затем - ца зубе 6 и т, д, Так возникают .поперечные автоколебания инструмента с частотой ь цриводяц 1 ие к разбивке отверстий.Стандартному инструменту 2 сообщают принудительные осевые или круговые колебания с частотой ого равной или кратной частоте со круговых поперечных автоколебаний. 11 ричем максимальное приращение подачи .1 Ь инструменту 2 сообщают, когда его центральная ось Ои и требуемое направление увода оси (НУО) отверстия, не пересскаяс.-, лежат в одной плоскости Б-Ь (1 положение инструмента обозначено иТриПунктира. гой линией, фиг, 13), т. е. Необходимо иПри дальнейшем вращении инструмента 2Йокруг своей оси последняя, сделав полный оборот относительно оси отверстия, возвращается по траектории 3 в левую половину 8 детали. Зубья инструмента срезают слой 1;=(з, образуя разбивку смещенного угке тепеРь влево отвеРстиЯ на ВеличинУ Лг меньшую, чем й То есть суммарное сме 1 цение оси отверстия зд один оборот центра иц.50струмента составляет Ь=Ьа- Ь.з, Это - ве.,ицица увода оси за оборот центра инструмента, т. е. за период одного его круго.вого поперечного автоколебация.Когда центр инструме 1 пя совершит полный ОборотВс)тиется В 1 рзрвоняа 1 ял 1 зцОе эЬ положение, т. е, ось инструмента О вер.НЕТСЯ В ПОЛОВИ ИУ Ч ДЕТЯЛИ И СОВМЕСТЦДЯ с плоскост 1 ио Б-Б, проходящей через центр отверстия и НУО, зуб 4, ня режуцц м лез 5 15 20 25зт итси 35 4 О достаточно, цтобы ось инструмента, я соот. Ветствстцно, и уб 4, ця кото(гом лежит центр мгшгвеццого качения, В этот момент должны находиться в половине 8 Отцегсти 11, противо. положцой направлению уводя оси отверстия.Г 1 ослс того, как инструмент 2, кроме подачи , получает приряцение подачи ЛЯ, т. е, инструменту 2 сооб 1 цак т относитель. нь 1 е осевые колебания сямп,читудой ЛЯ, он перемешается вправо в НУО из 1 во поло. жение (тонкая сплошная линия, фиг. 3 и 4). При этом режущая кромка зуба 6 срезает слой металла глубиной 1, я кромка зубга 4 (она в этот момент це режет, так как Ъч=О) опирается ца поверхность 9 резания. Вс.педствие подачи 5+ЛЯ кромка зуба 4 начицает перемещаться по поверхности 9 резания вниз. Ось инструмента О перемец 1 яется в полохкетцие О . Дал.е при вращении иц. струмента 2 вокруг сзоей оси О последняп, двигаясь по траектории 3 против цасовой стрелки, перемешается в противоположну 1 отт половину 10 детали и занимает положение О . Все зубья инструмента 2 при этом срезают слой металла (р, образуя разбивку смещенного на величину Л отверстия с осью ОоКак только инструмент 2 занимает положение 11 (ца фиг. 3 и 4, пунктирная линия), т. е, центр инструмента, находясь уже в правой половине О детали, совпадает сиплоскостью Б-Б (положение О ), а на одном зз зубьев, )1 аходяцихся в той же полов:1 не детали, например, на зубе 4 Чф=О, инструменту сообца 1 от минимальну 1 о вели 1 ину пода и. Инструмент 2 имеет подачу Ь - Л,следовательно, срезает слой металла з мень 1 це слоя 1,. В результате конус инструмента 2 смещается в плоскости Б-Б в 11 г поло. жение (обозначено нд ф 1 ц. 3 и 4 толстой сплошной линией) ввиду того, что режущая кромка зуба 4 (в этот момент оца не режет металл) перемещается по поверхности резания влево, Ось инструмента 2 занимает положение О,формула изобретения 45 50 вии которого в этот момент времени лежит центр мгновенного качения инструмента, сместится по отноцецию к пе 1 воначальному положениюна угол ч (фиг. 5) и займет Ч положение (фиг. 5, тонкая сплошная линия).То есть за каждое полное колебание центра инструмента зуб с фактической нулевой скоростью в ланцый момент времени будет смещаться на дцскретцьй угол ч. Так, если подключить к сверлильной установке строботахометр мод. СТ, причем если вспышку лампы осуществлять с частотой поперечных автоколебаний в момент совмещения центра инструмента с плоскостью Б-Б в половиче 8 детали. то можно заметить, что зуб, на котором лежит центр мгциеного качения инструмента, ндхолясь в той же половине 8 детали, оставляя риски 11, 12, 13, , 23 на поверхности резания, удаляется в другучо половину 10 детали, а вместо него приходит соседний с цим зуГ.Сообщение приращения полачи Я+ Х 5 20 инструменту 2 в моменты периодического появления его центра в половине 8 детали и последовательного совмещения одного из его зубьев (у которого Ч:О) с ралиусами 1 - 23 сопровожлдется смещением оси инструмента влоль всех этих направлений. При этом вектор суммарной равнодействуюгцей этих элементарных перемещений совпадает с 1-Ю и нарастает только в направлении радиуса 17 по мере уз лубления инструмента 2 в деталь, поскольку все остальные 30 перемещения вдоль линий действия рисок 1 - б и 1823 взаимно компенсируются (их проекции ца плоскость, перпендикулярную оси, попарно равны по величине и про.тивоположно направлены),Получив смещение .1 (фиг. 6), инстру мент 2 занимает положение, при котором заборный конус инструмента 2 имеет некоторый наклон к осц инструмента 2, поскольку заборный конус инструмента 2 имеет значительно большую радиальную жидкость, чем его стебель. Таким образом, на следующем обороте центра О инструмента 2 перемещение головки инструмента проходит под углом у к оси инструмента. Начинает формироваться отверстие с криволинейной осью. После слелующего оборота угол у увеличивается. Получается отверстие с криволинейной осью.В качестве инструмента для обработки отверстий с криволинейной осью можно применять любой мерньй многолезвийный инструмент, например развертки (фиг. 7 и 8), спиральные сверла (фиг. 9) любой конструкции, буры (фиг. 1), а также кольцевые сверла (фиг. 11) ц любом исполнении, соединенные со цгцицлелсм 24 через вьсокочастотный вибратор 25. НУО управляют путем изменения сдвига фаз црицулцт льцых осевых и поперечных автоколебдний, т. е. посредством совмеще. ния максимального приращения подачи с моментом появления центрд инструмента в той половине летали, которая противоположна направлению увода оси отверстия. Изменение фазы принудительных осевых колебднцй относительно фазы поперечных автоколеба-. ний осуществляют поворотом относительно оси вращения инструмента лополнительного латчикд 26 полотецця, запускающего вибра-: тор. относительно заготовки. При этом датчик 26 устанавливают в плоскости Б-Б, црохолящей через ось отверстия и НУО отверстия. Во время обработки отверстия датчик 26 запускает вибратор 25, сообщая инструменту 2 осевые колебания с частотой поперечных автоколебаний, а именно подачу 8+ 8 в момент появления центра инстру. мента в половине 8 детали и подачу Я - ЛЬ в момент появления его центра в противоположной половице 10 детали,Для создания осевых колебаний в шпиндель вертикально-сверлильного станка мод. 2 Н 125 Л устанавливали вибратор магцитострикционного типа (от настольного ультразвукового станка мод, 4770), в котором за кре илял ц .сверло. Обраба ты вае мую деталь закрепляли в УСП на столе станка. Для изменения НУО отверстия применяли наклеенный на пластинку тензодатчик положения, запускающий вибратор с частотой круговых поперечных автоколебаций инструмента (2850 Гц). Пластину с датчиком устанавливали на столе станка посредством специального крепления и первоначально ориентировали в одной плоскости относительно детал и. Производил и обработку отве рсти я." Затем заменяли заготовку, а датчик разворачивали на 180 относцтельно его первоначального положения. Как в том, так и в другом случае увод отверстия происходил в направлении, лиаметрально противоположном установленному датчику, а радиус оси криволинейного отверстия в обоих случаях был примерно равным ц составлял:200 мм. Способ обработки отверстий с криволинейной осью кошелевым многолезвийным ин. струмецтом, при котором последнему ц детали сообщают относительные движения врагцения, подачи и осевые колебания, отличаю- и(ийая тем, что, с целью расширения технологических возможностей за счет применения стандартного инструмента с симмет. рично заточенными режущими лезвиями, вызывающими возникновение в процессе обработки круговых поперечных автоколебд. ний, осевые колеГдцця сообщают с часто. той, равной или кратной частоте круговых поперечных дц 1 колебании инструмента.Релак Заказ НИР ПСоставителТехред И.Тираж 694 ретениям аушская атентэ, г о комитета по изо Москва, )К - 35, ьский комбинат с Г. Сиротовскаяерес Корректор М. ПожоПолпилюеи открытиям при ГКНТ СССнаб., д. 4/5