Способ обработки отверстий

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 19) 8 А 68 51) 4 В 23 В 35/ ОСУДАРСТВЕННЫИ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ЬСТВУ А ИО ВИДЕ(54)(57) СПОСОБ ОБРАБОТКИ ОТВЕРСТИЙрежущим инструментом с диаметром,меньшим диаметра получаемого отверстия, при котором инструмент устанавливают эксцентрично относительно оси обрабатываемого отверстия,сообщают инструменту и де ращение соответственно вокр ей р м си г о анно осев тносител с я тем, хнологичес окраще- лучении отличаю целью расшире я их возможносте одов пр ошном м я числ е, обратнерстии в ботку осуществляют номинальный диамет 2/3, а номинальная струм оторо на режущеимента 1/6го отверстия торце инстр обрабатывае отношение с орости вращения и вращения деин ента тали в уг сво ыбирают не м шим единиц51015 50 55 Изобретение относится к обработке металлов резанием и может бытьиспользовано для получения пересе-,кающихся отверстий, а также глухихи сквозных отверстий на наклонныхповерхностях,Цель изобретения - расширениетехнологических возможностей эа счет сокращения числа переходовпри получении отверстий в сплошномматериалеНа фиг. 1 изображена схема резания со следом, оставленным режущейкромкой одного зуба инструмента; нафиг. 2 - схема резания со следамч,оставленными торцовыми режущими кромками двух диаметрально противоположных зубьев режущего инструмента; нафиг, 3 - схема резания со следамичетырех зубьев режущего инструментас диаметром, равным 1/10 от диаметра получаемого отверстия; на фиг, 4 схема резания со следом, оставленным одним зубом режущего инструмента на детали при встречном вращенииинструмента и детали с соотношениемскоростей их вращения, равном 2; нафиг. 5 - то же, при соотношениискоростей вращения инструмента идетали, равном 4; на фиг. б - то же,при соотношении скоростей вращенияинструмента и детали, равном 0,5;на фиг, 7 - схема осуществленияспособа; на фиг. 8 - разрез А-А нафиг. 7; на фиг, 9 - взаимное положение детали и инструмента в координатной плоскости; на фиг. 10 - тожв, с разбивкой на участки, образованные осями вращения детали и инструмента.В схеме резания по фиг. 1,номинальный диаметр инструмента равен2/3 диаметра получаемого отверстия,номинальная длина режущей кромкисоставляет 1/6 от диаметра получаемого отверстия, направление вращения инструмента и детали встречное, соотношение скоростей вращенияравно 1,Иэ схемы (фиг.2) видно что следпротиволежащего зуба проходит поучасткам, не обработанным другим зубом,Появление необработанных участков в схеме по фиг3 свидетельствует о неработоспособности инструмента. То же наблюдается и при уменьшении длины режущей кромки. 20 25 30 35 40 45 Использование режущего инструмента с диаметром, превышающим 2/3 от диаметра получаемого отверстия, или с длиной режущей кромки на торце инструмента, превышающей 1/6 от того же диаметра, приводит к тому, что траектория следа, описываемая режущей кромкой зуба на обрабатываемой детали, приблизится или пересечет зону нулевой скорости резания (точка О на фиг. 1, 2 и 3), а это увеличивает сопротивление резанию и де- лает невозможным получение отверстия в сплошном металле,Исключить излишнее наложение следов друг на друга или появление необработанных участков можно лишь втом случае, когда все участки, накоторые делится диаметр следом одного зуба, будут равны между собой,т,е, когда диаметр инструмента равен 2/3, а длина режущей кромки1/6 диаметра получаемого отверстия,Установление скорости вращения режущего инструмента и скорости вращения обрабатываемой детали, исходяиз их соотношения, принимаемого неменее 1, обеспечивает снятие припуска торцовыми режущими кромками инструмента со всей площади поперечного сечения получаемого отверстия наглубину подачи за один оборот детали, как зто изображено на фиг. 1и 2.При соотношении, равном двум(фиг.4), трактория движения режущейкромки относительно обрабатываемойдетали носит более пологий характер,чем при соотношении, равном 1 (фиг.1, 2 и 3). За один оборот деталиодин зуб инструмента вершиной торцовой. кромки обеспечит две точки (Аи Б) контакта с окружностью получаемого отверстия, а торцовая кромкапроизведет снятие стружки с большей площади поперечного сечения получаемого отверстия, чем при соотношении скоростей, равном 1,При соотношении, равном четырем (фиг.5), один зуб режущего инструмента обеспечит за один оборот детали четыре точки (А, Б, В, Г) контакта и снятие стружки торцовыми кромками не менее чем с 957. площади получаемого отверстия, а два и более зубьев инструмента обеспечат формирование полного отверстия.При отношении скорости вращения режушего инструмента и скорости вращения обрабатываемой детапи меньше 1 изменяется характер траектории, описываемой торцовой режущей кромкой инструмента на обрабатываемой детали, нарушается условие деления обрабатываемой поверхности следом торцовой режущей кромки на равные чередующиеся участки (фиг. 1), из кото 1 О рых каждый смежный участок обрабатывается торцовой кромкой диаметрально противоположного зуба (фиг,2), что не обеспечивает снятие припуска со всей площади поперечного сечения получаемого отверстия, т.е, зто делает данный способ неработоспособнымИз схемы (фиг. 4), видно, чтопосле завершения одного оборота детали на обрабатываемой поверхностиостаются необработанные участки,часть которых не ликвидируется дажес увеличением числа зубьев инструмента. Кроме того, в центре получаемого отверстия образуется эона малых скоростей резания, что делаетнеприемлемым данный способ для получения отверстий.Следовательно, установление ско- ЗОростей вращения режущего инструмента и обрабатываемой детали, исходяиэ соотношения скорости вращенияинструмента и скорости вращения детали, равного не менее единицы, 35обеспечивает получение отверстия всплошном металле.При описании способа полученияотверстий используется координатная плоскость ХОУ. Начало координат 40совпадает с осью вращения детали О(фиг.9),Окружность получаемого отверстияи описанная вершинами зубьев режущего инструмента лежат в одной плоскости, точка (А) их касания и осьвращения инструмента О, лежат наоси ОХ. Оси вращения инструмента идетали параллельны, Главные режущиекромки расположены на торце инстру-. 50мента и перпендикулярны оси его вра"щения.Способ обработки отверстий осуществляется следующим образом.Инструменту задается осевая подача в мм на один оборот детали.Максимальную производительностьпри оптимальной скорости резания можно получить, увеличивая скорость вращения детали и об/мин и уменьшая скорость вращения инструмента п об/ мин. Принято минимально допустимое передаточное отношение между скоростями вращения инструмента и детали,равное единице. Дальнейшее уменьшение передаточного отношения не обеспечивает съем припуска со всей обрабатываемой поверхности на глубинуподачи за один оборот детали (фиг.б).Когда 1/2 Р,Р(Ргде Р, - диаметр получаемого отвер-стия;Р - диаметр режущего инструмента,диаметр инструмента, лежащий на координатной оси ОХ, осями вращения детали и инструмента разбит на триучастка (1, 2 и 3 фиг. 9).Первый участок ограничен точкойА и осью вращения режущего инструмента О , Направление скоростей враще 1ния детали и инструмента на этомучастке встречное. Скорость резаниядля каждой точки этого участка равнасумме скоростей вращения детали иинструмента, Точка А максимальноудалена от осей вращения О и О Вэтой точке скорость резания максимал ьная,Второй участок расположен междуосями вращения инструмента и детали (О, О). Направление скоростейвращения детали и инструмента наэтом участке попутное, Здесь сосредоточены минимальные, нулевая и отрицательные скорости резания, На этомучастке режущей кромки нет условийдля осуществления процесса резания,Третий участок ограничен осьювращения детали О и окружностью, описанной вершинами зубьев инструмента.Направление скоростей вращения детали и инструмента встречное, В точке О скорость резания для данногоучастка минимальная и зависит отскорости вращения инструмента и отвеличины межосевого расстояния ОО,.В точке В скорость резания максимальная для данного участка, но величина ее значительно меньше максимальной скорости резания в точке Ана первом участке.Берем длину режущей кромки инструмента, равную третьему участку. Тогда режущая кромка инструмента, располагающаяся во втором, небла 5 12568гоприятном для осуществления процесса резания участке, иэ работы исключается полностью. Исключается изработы и часть первого участка, равная второму, расположенная по другуюсторону оси О, . У инструмента в зонеглавных режущих кромок выполняетсяуглубление, диаметр (й) которого равен удвоенному межосевому расстоянию ОО10Если длину режущей кромки задатьменьше третьего участка, то тогда взоне оси вращения детали останетсянеобработанная поверхность. Этот вариант для получения отверстий также 15неприемпем.Исключив с помощью углубления диаметром Й участки режущей кромки снеблагоприятными условиями для осуществления процесса резания, получаем в точке А максимальную скоростьрезания, в точке О минимальную, Всеостальные значения скоростей реза-,.ния для любой точки ре"кущей кромкив зоне контакта ее с обрабатываемой 25поверхностью имеют промежуточноезначение. Значение минимальной скорости резания в точке О зависит иот величины межосевога расстоянияОО . Оно должно быть по воэможнос- ЗОти максимальным, но беэ ущерба дляработоспособности режущего инструмента. В этом и заключается смыслуменьшения диаметра режущего инструмента. 35При 0 =1/2 Б, длина участка ОВ(фиг. 9), значит и длина режущейкромки инструмента равны нулю.Установим предел возможногоуменьшения диаметра режущего инстру- омента.При принятом передаточном отношении, равном единице, каждая из точек,лежащая на режущей кромке инструмента, совершая вращательное движение вокруг его оси, на вращающейсяво встречном направлении обрабатываемой поверхности описывает кривуючетвертого порядка. На фиг. 9 показан след главной режущей кромки одного зуба инструмента за один оборотдетали и инструмента при 1/2 Б, сП с(Ц, . Контакт вершины зуба с окружностью получаемого отверстия произошел в точке А, Диаметр получаемого 55отверстия в направлении оси ОХ целится этим следом на 6 участков - а,бв, г, д, и. Обработанные участки(а, в, д) чередуются с необработанными (б, г, и). След режущей кромки противолежащего зуба буцет иметь контакт с окружностью получаемого отверстия в точке Б и пересечет необработанные первым зубом инструмента участки на оси ОХ (фиг.2).Уменьшить излишнее наложение следов главных режущих кромок и исключить появление необработанных заодин оборот на глубину подачи участков можно в том случае, когда всеучастки, на которые разбивается диаметр получаемого отверстия в направлении оси ОХ следом главной режущейкромки инструмента, равны между собой, Это произойдет в том случае,когда длина главной режущей кромкиинструмента равна 1/6 П (участокг или а, фиг. 10), тогда наружныйдиаметр инструмента равен 2/3 В,(участок: а, б, в, г). При уменьшении диаметра режущего инструментапротив принятого еще, например,на 1/1 О часть появляются участки,не обработанные инструментом эаодин оборот детали на глубину подачи (фиг, 3),При получении отверстия описанным способом применяется специальный инструмент (фиг.7), Режущий инструментдиаметром 0 =2/3 П, . 1длина режущей кромки 2 инструмента 1.Ограничена окружностью, описаннойвершинами зубьев инструмента с однойстороны и осью вращения детали 3 сдругой, Режущие кромки перпендикулярны оси вращения инструмента,Наиболее рациональное число зубьев -четыре, так как необработанные участки при передаточном отношении, равном и близком единице, возможны вчетырех направлениях вдоль осей ОХи ОУ (фиг. 1 и 2). В торце инструмента выполнено отверстие диаметром0=1/2, П =1/3 В,. Глубина его должна обеспечить переточку инструмента на весь период его эксплуатации.Зубья на цилиндрической частиинструмента разцелены между собой канавками, Глубина их не более 1/8 ПДальнейшее увеличение глубины этихканавок приведет к резкому снижению прочности инструмента, Вдоль каждого зуба имеются цилиндрические ленточки шириной 0,5 мм, Стружечные канавки выполнены на торце инструмента и обеспечивают выброс10 15 стружки в зазор между инструментом и деталью. Цилиндрическая часть инструмента имеет обратную конусность 0,2 мм на 100 мм длины. У применяемого инструмента нет поперечной Кромки, а также участков на режущей кромке, где сксрость резания ранна или близка к нулю,Получения отверстий на .наклонной поверхности и пересекающихся с помощью сверла вызывает значительные трудности из-за неравномерной нагрузки на зубья режущего инструмента. Использование кондуктора уменьшает увод сверла, но не исключает его поломку, так как возникают значительные радикальные усилия. В рассматриваемом способе полу. чения отверстий инструмент имеет уменьшенную длину режущей кромки 1/6 ЭСнятие припуска со всей обрабатываемой поверхности на глубину подачи эа один оборот детали и инструмента обеспечивается за счет распределения следов режущих кромок по всей обрабатываемой поверхности.Пересечение и частичное наложение следов друг на друга также уменьшает величину среза и, следовательно, усилие резания, что позволяет получать отверстия на наклонной поверхности, а также пересекающиеся беэ специальных кондукторов./1 О Тираж 1001Н 11 ПИ Государственного комитета Спо делам изобретений и открытий13035, Москва, Ж, Раушская наб каз 48 одписно роизводственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул, роект