Спосіб обробки конічного отвору

Реферат: Спосіб обробки конічного отвору, що передбачає виконання в деталі, що обробляється, отвору шляхом свердління або розточування і наступне розгортання конічного отвору широколезовою твердосплавною розгорткою. При цьому попередньо виконують циліндричний отвір, діаметр якого менший або дорівнює найменшому діаметру конуса, після чого із циліндричного отвору розгортають конічний отвір. UA 100159 U (12) UA 100159 U UA 100159 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до галузі металообробки, зокрема до обробки різальними інструментами, і може бути використана при розгортанні точних конічних отворів. Найбільш близьким до корисної моделі, що заявляється, є спосіб обробки конічного отвору широколезовою твердосплавною розгорткою (див. Джугурян Т. Г. Комбинированная обработка точных координированных отверстий / Т.Г. Джугурян - Одесса: АО "БАХВА", 2003. - С. 70-71). Відповідно до вказаного способу, в деталі, що обробляється, попередньо виконують конічний отвір шляхом розгортання звичайною конічною багатолезовою розгорткою. На фіг. 10, 11,12 показана широколезова регульована розгортка, за допомогою якої розгортають конічний отвір, а на фіг. 13, 14 - схема обробки конічного отвору вказаним способом. Корпус розгортки 1 оснащений робочими елементами: різальною 2 та двома напрямними опорною 3, бічною 4 пластинами. Різальна пластина 2 фіксується жорстко в осьовому напрямку штифтом. Затискають різальну пластину 2 прихоплювачем 5 з диференційним гвинтом 6. Настроювання на розмір різальної пластини 2 в радіальному напрямку здійснюють за допомогою регульованих гвинтів 7 та штовхачів 8, що розташовані в радіальних отворах корпусу. Різальна пластина 2 непереточувана двостороння (при зношуванні повертається на 180°) з канавкою для закріплення прихоплювачем 5. Даний спосіб вибрано прототипом. Прототип і корисна модель, що заявляється, мають наступні спільні ознаки: виконання в деталі, що обробляється, отвору шляхом свердління або розточування; розгортання конічного отвору широколезовою твердосплавною розгорткою. Але способу за прототипом притаманні наступні недоліки. По-перше, цим способом можливо здійснювати обробку тільки після попередньої обробки та придания отвору конічної форми в межах поля допуску - у зв'язку зі зміною розмірів оброблюваного отвору (див. Справочник технолога-машиностроителя. В 2-х т. Т. 1./ Под ред. А. Г. Косиловой, Р. К. Мещерякова. - 4-е изд., перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1986. - С. 315). По-друге, довжина робочого ходу LPX. за таким способом обмежена величиною припуску на обробку. За рахунок обмеження довжини робочого ходу навантаження на різальній пластині буде нерівномірним. Величина припуску при роботі даною широколезовою твердосплавною розгорткою складає від 15 до 100 мкм, тобто обробка конічних отворів здійснюється від двох до десяти обертів, з урахуванням величини подачі S=0,05…0,1 мм/об., довжина робочого ходу складатиме від 0,1 до 1 мм. За кожний оберт широколезовою твердосплавною розгорткою різальна пластина знімає шар металу шириною b, яка буде дорівнювати величині утворювальної конічної ділянки, та товщиною а, яка буде дорівнювати величині глибини різання за один оберт інструменту а = t. Через те, що при кожному оберті широколезової твердосплавної розгортки стружка буде зніматися досить широким перерізом, Існує імовірність заклинювання широколезової твердосплавної розгортки в отворі при попаданні стружки між задньою поверхнею різального леза та поверхнею отвору. В основу корисної моделі поставлено задачу створити спосіб обробки конічного отвору, який забезпечує збільшення довжини робочого ходу інструмента в отворі, зменшення ширини шару, що зрізується, та більш рівномірне навантаження робочих елементів. Поставлена задача вирішена в способі обробки конічного отвору, що передбачає виконання в деталі, що обробляється, отвору шляхом свердління або розточування і наступне розгортання конічного отвору широколезовою твердосплавною розгорткою, тим, що, на відміну від прототипу, в деталі, що обробляється, попередньо виконують циліндричний отвір, діаметр якого менший або дорівнює найменшому діаметру конуса, після чого із циліндричного отвору розгортають конічний отвір. Новим в корисній моделі, що заявляється, є те, що в деталі, що обробляється, попередньо виконують ЦИЛІНДРИЧНИЙ отвір, діаметр якого менший або дорівнює найменшому діаметру конуса отвору. На відміну від способу, що заявляється, відомі способи обробки конічного отвору, в тому числі і прототип, передбачають виконання конічного отвору, який далі розгортають широколезовою твердосплавною розгорткою. Спосіб, що заявляється, ілюструється кресленням, де: фіг. 1 - схема обробки; фіг. 2 - форма перерізу шару, що зрізується на першому оберті; фіг. 3 - форма повного перерізу шару, що зрізується; фіг. 4 - непереточувальна двостороння різальна пластина, вид спереду; фіг. 5 - непереточувальна двостороння різальна пластина, від зліва; 1 UA 100159 U 5 10 15 20 25 30 35 фіг. 6 - конструкція широколезової твердосплавної розгортки з віброзахисним елементом, вид спереду; фіг. 7 - конструкція широколезової твердосплавної розгортки з віброзахисним елементом, вид зліва; фіг. 8 - переріз А-А широколезової твердосплавної розгортки з віброзахисним елементом; фіг. 9 - переріз Б-Б широколезової твердосплавної розгортки з віброзахисним елементом; фіг. 10 - широколезова твердосплавна регульована розгортка за прототипом; фіг. 11 - переріз А - А широколезової твердосплавної розгортки за прототипом; фіг. 12 - переріз Б - Б широколезової твердосплавної розгортки за прототипом; фіг. 13 - схема обробки конічного отвору за прототипом; фіг. 14 - форма перерізу шару, що зрізують при обробці за прототипом. Обробку конічних отворів здійснюють таким чином. У заготовці на універсальному верстаті з ЧПК з автоматичною зміною інструменту, попередньо виконують циліндричний отвір свердлінням або розточуванням до діаметра, який дорівнює найменшому діаметру заданого конуса або є трохи меншим, Чистову обробку здійснюють широколезовою твердосплавною розгорткою, котру установлюють на тому ж верстаті з ЧПК після попередньої обробки. Широколезова твердосплавна розгортка (див. фіг. 6, 7, 8, 9) містить корпус 1, в якому установлені робочі елементи: різальна 2 та дві напрямні опорна 3 і бічна 4 пластини. Різальна пластина 2 затискається прихоплювачем 5 із з диференційним гвинтом 6. Настроювання на розмір різальної пластини 2 в радіальному напрямку здійснюють за допомогою регульованих гвинтів 7 та штовхачів 8, що розташовані в радіальних отворах корпусу 1. Різальна пластина 2 виконана непереточуваною двосторонньою (при зношуванні повертається на 180°) з канавкою для закріплення прихоплювачем 5. Опорна напрямна пластина 3 та пружний елемент 9, виконаний з маслостійкої гуми, утворюють віброзахисний елемент (окремою позицією не показано). Пружний елемент 9, який має високу демпфуючу здатність, установлений під опорною напрямною пластиною 3, яка розташована діаметрально протилежно. Пружний елемент 9 установлений на 1/3 довжини опорної напрямної пластини 3, товщина пружного елемента 9=0,2….0,8 мм. Широколезовій твердосплавній розгортці задається головний обертальний рух та поступальний рух подачі. -1 Частота обертання знаходиться у діапазоні n=150…250 хв , подача S=0,05…0,1 мм/об. Довжина робочого ходу LP.X. за таким способом дорівнюватиме довжині отвору, який оброблюється. Шлях різання, який проходить кожна точка різальної кромки, залежить від діаметру, тому за таким способом точки різальної кромки, які знаходяться на найменшому діаметрі, проходять через всю довжину отвору, точки, які знаходяться на більшому діаметрі, проходять частину довжини отвору; але шлях різання з урахуванням діаметра майже однаковий з точками меншого діаметра, тому різальна пластина 2 отримує навантаження більш рівномірне та зношування буде меншим. При обробці з циліндричного отвору (показано на фіг. 2, 3) переріз шару, який зрізується, буде поступово змінюватися та ширина b збільшуватися пропорційно n S 40 45 50 55 bi  i 1 cos  . На останньому кількості обертів, тобто ширина на і-му оберті буде дорівнювати: оберті ширина шару, який зрізується, буде дорівнювати довжині утворювальної. Товщина шару а, яка зрізується, буде дорівнювати величині глибини різання за один оберт широколезової . твердосплавної розгортки, та залежить від величини подачі: а = t=h cos α = const, де h=Stgα. За таким способом можливе здійснення контролю у процесі обробки, завдяки попередньому розрахунку величини кількості обертів i=LP.X./S, та непотрібне декілька додаткових обертів з метою виважування за відсутністю подачі. Для розвантаження різальної пластини 2 в початковий момент різання (врізання) геометрія повинна бути з подвійним гострінням, а саме під кутами φ та φ 1 (фіг. 4). Співвідношення розмірів кутів φ та φ1 до лінійних розмірів 1φ та 1φ1 вибираються залежно від матеріалів. Для розвантаження різальної пластини 2 наприкінці обробки, з урахуванням збільшення величини ширини шару, який зрізується (на більшому діаметрі), доцільно застосовувати віброзахисний напрямний елемент (окремою позицією непоказано), що складається з опорної напрямної пластини 3 та пружного елемента 9. Пружний елемент 9 необхідно встановлювати під опорну, діаметрально протилежну напрямну пластину 3, у зв'язку з тим, що вона сприймає більшу частину динамічного навантаження (75…85 %) від сили різання, яка діє на різальну пластину 2. Заявлений спосіб забезпечує: 2 UA 100159 U 5 10 15 більш точне позиціювання широколезової твердосплавної розгортки за рахунок збільшення довжини робочого ходу широколезової твердосплавної розгортки в отворі та можливість здійснення контролю в процесі обробки; відсутність заклинювання широколезової твердосплавної розгортки в отворі за рахунок зменшення ширини шару, що зрізується; розвантаження різального елемента в початковий та прикінцевий моменти різання за рахунок подвійної форми гостріння різальної пластини та використання віброзахисного напрямного елемента. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ Спосіб обробки конічного отвору, що передбачає виконання в деталі, що обробляється, отвору шляхом свердління або розточування і наступне розгортання конічного отвору широколезовою твердосплавною розгорткою, який відрізняється тим, що в деталі, що обробляється, попередньо виконують циліндричний отвір, діаметр якого менший або дорівнює найменшому діаметру конуса, після чого із циліндричного отвору розгортають конічний отвір. 3 UA 100159 U 4 UA 100159 U 5 UA 100159 U Комп’ютерна верстка І. Мироненко Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП "Український інститут інтелектуальної власності", вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 6