SU1060315A1

SU1060315A1 - Method of machining holes

Info

Publication number: SU1060315A1
Application number: SU823495483A
Authority: SU
Inventors: Владимир Иванович Денисенко
Original assignee: Владимирский политехнический институт
Priority date: 1982-07-02
Filing date: 1982-07-02
Publication date: 1983-12-15

Abstract

СПОСОБ ОБРАБОТКИ ОТВЕРСТИЙ путем вращательного и поступательно го относительных перемещений многоэубого инструмента и заготовки, с циклически измен емой скоростью перемещений , отличающийс тем, что, с целью повышени стойкости инструмента и .качества обработанной поверхности при обработке глубаких отверстий, режущие лезви каждого зуба устанавливают под острыми углами к направлению поступательного и вращательного перемещений, поступательное перемещение осуществл ют на величину, не превышающую рассто ние от начала реза«и до разрушени нароста, с последующим отводом инструмента от контактной поверхности срезаемого сло на величину его упругого восстановлени , а вращательное перемещение совершают на рассто-§ ние, равное не менее половины окружгного шага зубьев./Л U 8 3METHOD OF TREATING HOLES by rotational and translational relative movements of a multi-tool and workpiece, with a cyclically variable speed of movement, characterized in that, in order to increase tool life and the quality of the machined surface when machining deep holes, the cutting blades of each tooth are set at acute angles to the direction of translational and rotational movements, translational movement is carried out by an amount not exceeding the distance from the beginning of the cut and the buildup of degradation, followed by withdrawal of the tool from the contact surface of the shear layer on the value of its elastic recovery and make the rotational movement at a distance of-§ equal to at least half the tooth pitch okruzhgnogo. / L U August 3

Description

Изобретение относитс к обработке металлов резанием.The invention relates to metal cutting.

Известен способ обработки, при котором обработку производ т инструментом в виде гребенки, перемещаемой вдоль оси заготовки на величину шага между зубь ми при одновременном вращении заготовки l .There is a processing method in which the processing is performed by a tool in the form of a comb moved along the axis of the workpiece by a step size between the teeth while the workpiece rotates simultaneously l.

Недостаток данного способа состоит в том, что вращательное и поступательное перемещени осуществл ют одновременно и непрерывно. В результате деформирование происходит в одном направлении. При обработке в зких металлов образуетс и периодически разрушаетс нарост, частицы которого изнашивают режущие лезви , ухудшают качество обработанной поверхности , при этом получаетс посто нное направление рисок обработки , что снижает износостойкость обработанной поверхности в услови х , трени . Кроме того, одностороннее. относительно заготовки расположение гребенки создает радиальные силы и, соответственно, прогиб заготовки, что снижает точность обработки. The disadvantage of this method is that the rotational and translational movements are carried out simultaneously and continuously. As a result, the deformation occurs in one direction. When machining viscous metals, a growth is formed and periodically destroyed, the particles of which wear out the cutting blades, impair the quality of the machined surface, and a constant direction of machining risks is obtained, which reduces the wear resistance of the machined surface under conditions of friction. In addition, one-sided. relative to the workpiece, the location of the comb creates radial forces and, accordingly, the deflection of the workpiece, which reduces the machining accuracy.

Известен способ, при котором ин|лтрументу при вращающейс заготовке сообщают дополнительные перемещени подачи с периодическим изменением толщины стружки вплоть до нулевых значений 2 There is a method in which, when rotating the workpiece, additional feed displacements with periodic changes in chip thickness up to zero values 2 are reported.

Недостаток известного способа состоит в ТОМ) что обработку производ т при непрерывном вращении заготовки , а на срезаемый слой действуют одной передней поверхностью зуба инструмента . В Е езультате деформирование ррёзаемого- сло ПРОИСХОДИТ в одном направлении с образованием и разрушением нароста, направление рисок рбработк.й вл етс близким к направлению вращени . Соответственно велик износ режущих лезвий, мала износостойкость обработанной поверхности . Кроме того, резание с малыми толщинами среза снижает производительность обработки, увеличивает износ задней поверхности инструмента. Многозубый инструмент, работающий по известному способу, имеет затруднительный отвод стружки по стружечным канавкам из-за ее малой жесткости и пакетировани .The disadvantage of this method is the TOM) that the treatment is carried out with the continuous rotation of the workpiece, and the cutting layer is affected by one front surface of the tooth of the tool. As a result, the deformed layer strains in one direction with the formation and destruction of a build-up, the direction of risk is close to the direction of rotation. Accordingly, the wear of the cutting blades is high, the wear resistance of the machined surface is low. In addition, cutting with small slice thicknesses reduces machining performance, increases wear on the back surface of the tool. A multi-tooth tool working in a known manner has a difficult chip removal along the chip grooves due to its low rigidity and palletizing.

Наиболее близким к изобретению вл етс способ обработки отверстий путем вращательного и поступательного перемещений многозубого инструмента и заготовки с ииЛлически измен емой скоростью перемещений. Вращательное перемещение многозубого инструмента осуществл ют путем ударного воздействи на инструмент импуйьсным крут щим моментом, а режущие лезви каждого зуба при этом располагают на передней поверхности/ проход щей вдоль оси вращательного перемещени или составл ющей с этой осью, по крайней мере, острый угол. Поступательное перемещение вл етс непрерывным а вращательное - прерывистым . Путь и скорость вращательного движени завис т от начальной скорости вращени инструмента, сообщенной ему при ударе З .Closest to the invention is a method of machining holes by rotational and translational movements of a multi-tooth tool and a workpiece with an individually varying speed of movement. The rotational movement of the multi-tooth tool is carried out by impacting the tool with an impulse torque, and the cutting blades of each tooth are located on the front surface / along the axis of rotational movement or component with this axis, at least an acute angle. The translational movement is continuous and the rotational movement is intermittent. The path and speed of the rotational movement depend on the initial speed of rotation of the tool imparted to it upon impact 3.

Недостаток данного способа состоит в том, что инструмент,перемещают в осевом направлении непрерывно, а вращательное перемещение осуществл ют ударно-импульсным методом, т.е. скорость резани переменна, что не позвол ет работать с оптимальным по качеству обработки и износу инструмента режимом резани . Из-за упругого восстановлени обработанной поверхности на задних поверхност х инструмента создаютс большие усили нат га, привод щие к разрушению режущих лезвий, развиваетс большой крут щий момент, вызывающий поломку инструмента. Посто нное направлениеThe disadvantage of this method is that the tool is moved in the axial direction continuously, and the rotational movement is carried out by the pulse-pulse method, i.e. the cutting speed is variable, which does not allow working with the cutting mode that is optimal in terms of machining quality and tool wear. Due to the elastic restoration of the machined surface, large forces of tension are created on the back surfaces of the tool, leading to the destruction of the cutting blades, and a large torque develops, causing the tool to break. Constant direction

.деформировани приводит к работе с образованием и разрушением нароста, делйет направление рисок обработки односторонним, в результате увеличиваетс износ режущих лезвий от абразивного действи сорванных частицDeformation leads to work with the formation and destruction of a growth, making the direction of processing one-sided, resulting in increased wear of the cutting blades from the abrasive effect of the torn particles.

нароста, ухудшаетс - качество обрабо .танной поверхности. Наличие только крутильных колебаний инструмента увеличивает, вибрации станка, снижает точность обработки. Деформирование в одном направлении ведет к образованию длинной стружки, плохо транспортируемой , требующей увеличени объема стружечных канавок в ущерб прочности инструмента, способствует пакетированию стружки с разрушением инструмента и образованием дефектов на обработанной поверхности,Кроме того, располага режущие лезви каждого зуба на передней поверхности , проход щей вдоль оси вращательного перемещени или подbuild-up deteriorates - the quality of the treated surface. The presence of only torsional vibrations of the tool increases the vibration of the machine, reduces the accuracy of processing. Deformation in one direction leads to the formation of long chips, poorly transported, requiring an increase in the volume of chip grooves to the detriment of tool strength, contributes to the packaging of chips, destroying the tool and the formation of defects on the machined surface. In addition, the cutting blades of each tooth are located on the front surface passing along the axis of rotational movement or under

. острым углом к этой оси, нельз обеспечить наложение на инструме нт осевых вибраций без резкого ухудшени работы инструмента в св зи с уменьшение м . задних углов - вплоть до отрицательннх значений, а следовательно , нельз повысить.производительность и качество обработки.. an acute angle to this axis, it is not possible to provide for the imposition of axial vibrations on the tool nt without a sharp deterioration in the operation of the instrument due to the reduction of m. back angles - up to negative values, and therefore, it is impossible to increase. productivity and quality of processing.

Цель изобретени - повышение стоит кости инструмента- и качества обработанной поверхности при обработке глубоких отверстий.The purpose of the invention is to enhance the bone of the tool - and the quality of the machined surface when machining deep holes.

Поставленна цель достигаетс тем, что согласно способу -при обработке отверстий путем вращательного и поступс1тельного перемещений многозубого инструмента и заготовки с циклически измен емой скоростью перемещений , режущие лезви каждого зуба устсшавливают под острыми уг5 лами к направлению поступательногоThe goal is achieved by the fact that, according to the method, when machining holes by rotational and translational movements of a multi-tooth tool and a workpiece with a cyclically variable speed of movement, the cutting blades of each tooth are set at acute angles to the direction of translation.

и вращательного перемещений, поступательное перемещение осуществл ют на величину, не превышающую рассто ние от начала резани до разрушени and rotational movements, translational movement is carried out by an amount not exceeding the distance from the start of cutting to destruction

нароста, с последующим отводом инструмента от контактной поверхности срезаемого сло на величину его упругого восстановлени , а вращательное перемещение совершают на рассто ние , равное не менее половины окружного шага зубьев, growth, with subsequent removal of the tool from the contact surface of the cutting layer by the amount of its elastic recovery, and the rotational movement is performed for a distance equal to at least half the circumferential pitch of the teeth,

На фиг. 1 изображена схема обработки отверсти многозубым инструментом на фиг,. 2 - процесс стружкообразовани одним зубом.FIG. 1 shows a hole processing scheme with a multi-tooth tool in FIG. 2 - single tooth chip formation process.

Инструменту 1 сообщают вращательное со и поступательное S перемещени относительно заготовки 2. Режущее лезвие а ,- осуществл ющее деформирование заготовки 2 в направлении поступательного перемещени 5 и имеющее длину более, половины окружного шага LO зубьев 3, устанавливают под острь1м углом AI , образующим положительный угол, к направлению вращательного перемещени ы . Так как угол Ai при вращательном перемещении 60 вл етс задним углом, а в . процессе поступательного .перемещени S необходимо, чтобы режущее лезвие а деформировало своими участками и путь резани .каждым из участков как можно меньше отличалс от длины рабочего хода , то указанный угол / « следует принимать минимально возможным, т;е. Л 2-3. Режущее лезвие b устанавливают под острым углом . направлению поступательного перемещени , который вл етс отрицательНЕлм. Исход из условий, что при вращательном перемещении G3 , угол 2 вл етс передним углом и обеспечивает одновременно стружкоотвод , следует принимать -(10-30°), При обработке вращательное со и поступательное 5 перемещени чередуютс . Поступательное перемещение S осуществл ют на длину рабочего ходаThe tool 1 is reported with rotational co and translational S movements relative to workpiece 2. A cutting blade a, which deforms the workpiece 2 in the direction of translational movement 5 and has a length of more than half a circumferential pitch LO of the teeth 3, is set at an acute angle AI, forming a positive angle, to the direction of rotational movement. Since the angle Ai with the rotational movement 60 is the rear angle, and c. The process of translational movement S requires that the cutting blade a deform its sections and the cutting path. Each section differs as little as possible from the length of the stroke, then the angle specified should be taken as low as possible, i. L 2-3. Cutting blade b set at an acute angle. translational direction, which is negative HELM. Assuming that with the rotational movement G3, the angle 2 is the rake angle and provides simultaneously a chip removal, it should be taken (10-30 °). When machining, the rotational with and the translational 5 movements alternate. The translational movement S is carried out on the length of the stroke.

L ц , выбор которой обусловлен необходимостью получить высокое качество обработки, исключив по вление на поверхности движени С сорванных частиц нароста 4. Экспериментально установлено , что длина рабочего хода LH от начала развити до разрушени нароста 4 дл различных обрабатываемых металлов составл ет 1,3-2,5 мм, поэтол у величина I. ц не должна превышать этих значений. Чтобы уменьшить .образование на поверхности дв жени с .глубоких рисок обработки от нароста 4, которые по вл ютс в конце формировани последнего, целесообразно длину рабочего хода Ьц. снизить на 30%, т.е, Ьц 1-2 мм.L c, the choice of which is due to the need to obtain high quality processing, eliminating the appearance of loose particles 4 on the surface of movement C. It has been established experimentally that the length of the working stroke LH from the beginning of development to the destruction of growth 4 for different metals being processed is 1.3-2 , 5 mm, poetol value I. t should not exceed these values. In order to reduce the formation on the surface of a dwelling with a deep treatment scratches from build-up 4, which appear at the end of the formation of the latter, it is advisable the length of the working stroke lc. reduce by 30%, i.e., LC 1-2 mm.

В конце рабочего хода L ц инструмент 1 отвод т от контактной поверхности d срезаемого сло на величи-At the end of the working stroke L c, the tool 1 is retracted from the contact surface d of the layer to be cut to a value

ну его упругого восстановлени , котора при обычных услови х резани не превышает 0,2 толщины срезаемого сло , т.е. & «О,2 мм. В результате устран етс упругий нат г между зубь5 ми 3 и контактной поверхнрстьюd , тем самым снижаетс крут щий момент при вращении, а также разрушение зубьев.well, its elastic recovery, which under normal conditions of cutting does not exceed 0.2 of the thickness of the layer being cut, i.e. & “Oh, 2 mm. As a result, elastic tension between the teeth 5 and the contact surface is eliminated, thereby reducing the torque during rotation, as well as the destruction of the teeth.

Вращательное перемещение со совер 0 шаетс на рассто ние, равное половине окружного шага LO зубьев 3. Приэтом срезает.с стружка 5 от предыдущего прохода и частично от последнего прохода зубьев 3, образованна The rotational movement from 0 is accomplished by a distance equal to half of the circumferential pitch LO of the teeth 3. At this time, chips 5 from the previous passage and partially from the last passage of the teeth 3 are cut to form

5 при поступательном перемещении S . Пример. Предлагаемым способом обрабатывают отверстие диаметром 20 мм и длиной 60 мм в заготовках из стали 1Х18Н9Т. Глубина -резани 1 мм. Обработка выполн етс на5 when moving forward S. Example. The proposed method is treated with a hole with a diameter of 20 mm and a length of 60 mm in blanks of steel 1X18H9T. Depth - cutting 1 mm. Processing is performed on

0 вертикально-сверлильном станке с0 vertical drilling machine with

приспособлением дл импульсного подъема стола и приспособлением дл периодического прерывани процесса , вращени инструмента. Скорость реза5 ни 7,85 м/мин, подача - 250 мм/мин, длина пути поступательного перемещени - 2 мм, угол вращени инструмента - 30 при числе зубьев 8. Стойкость инструмента из материала РбМБa device for pulsed lifting the table; and a device for periodically interrupting the process, rotating the tool. The cutting speed is 5.87 m / min, the feed is 250 mm / min, the length of the path of translational movement is 2 mm, the rotation angle of the tool is 30 with the number of teeth 8. Tool durability is made of RmMB material

0 составл ет 12,1 м - суммарный путь поступательного перемещени до износа 0,2 NJM по задним поверхност м, . в то врем как при обработке обычным инструментом (прот жкой), имеющим0 is 12.1 m - the total path of translational movement to wear 0.2 NJM on the rear surfaces,. while in the processing of a conventional tool (draw) having

5 15 зубьев, инструмент разрушаетс при износе 0,22 мм, проработав 18,3 м, т.е. стойкость каждого зуба инструмента повышаетс . . Таким образом, при предложенном5-15 teeth, the tool is destroyed when the wear is 0.22 mm, having worked 18.3 m, i.e. the durability of each tooth of the instrument is enhanced. . Thus, with the proposed

0 способе вращение инструмента 1 сопровождаетс срезанием предварительно упро 1ненной наклоном стружки 5, полученной в процессе.поступательного перемещени S , и наклепанно5 го срезаемого сло . В результате резание происходит с преимущественными упругими деформаци ми без образовани нароста 4. Соответственно повышаетс качество обработанной поверхности, особенно при обработке -, In the method, the rotation of the tool 1 is accompanied by the cutting of the chips 5 obtained in the process of accessing the moving S and the riveted cutting layer which has been previously simplified by tilting. As a result, cutting occurs with predominant elastic deformations without the formation of a build-up 4. Accordingly, the quality of the treated surface is improved, especially during processing,

0 в зких, труднообраба,тываемых материалов .0 in viscous, hard-to-process, washable materials.

Положительный угол наклона Я i разрушающего лезви 6 способствует равномернс лу увеличению осевой силыThe positive inclination angle I i of the destroying blade 6 contributes to a uniform increase in the axial force.

5 на инструменте 1 в процессе поступательного перемещени 5 , делает переменным ррезае1«й1й слой при резании с вращательным перемещением w , соответственно уменьшаютс вибрации5 on the tool 1 in the process of translational movement 5, makes the cutting variable 1 ' 1 st layer during cutting with the rotational movement w, respectively, the vibrations are reduced

0 при обработке.0 during processing.

Стружка 5 удал етс по канавкам б, при этом не требуетс , как у извест ного инструмента, делать глубокую стружечную канавку перёд режущимиChip 5 is removed along grooves b, and it is not necessary, as with a known tool, to make a deep chip groove in front of the cutters.

;5 лезви ми а , так как длина рабочего хода L мала и стружка хорошо размещаетс в канавках б. В результате прочность инструмента повышаетс , а отвод стружки короткими кусками между зубь ми исключает ее пакетирование.; 5 blades a, since the length of the working stroke L is small and the chips are well placed in the grooves b. As a result, the strength of the tool is increased, and the removal of chips with short pieces between the teeth eliminates its packing.

Переменное направление деформировани срезаемого сло делает направление рисок обработки на поверхности движени d заготовки переменным , обеспечива повышение качества обработки.The alternating direction of deformation of the shear layer makes the direction of processing risks on the surface of the workpiece movement d variable, providing an increase in the quality of processing.

Хороший стружкоотвод, отсутствие разрушени нароста, снижение вибраций , уменьшение трени и сил упругого взаимодействи с материалом заготовки, увеличение прочности и жесткости инструмента привод т к повышению его стойкости и качества обработанной поверхности, при обрабоке глубоких отверстий.A good chip remover, no buildup damage, reduced vibration, reduced friction and elastic forces with the workpiece material, and increased tool strength and rigidity increase its durability and surface quality when machining deep holes.

CpustCpust

Claims

METHOD FOR TREATING HOLES by rotational and translational relative movements of a multi-tooth tool and workpiece, with

Figure 1 cyclically variable speed of movement, characterized in that · in order to increase tool life and the quality of the machined surface when processing deep holes, the cutting blades of each tooth are set at sharp angles to the direction of translational and rotational movements, translational movement is carried out by an amount not exceeding the distance from the beginning of cutting to the destruction of the growth, with the subsequent removal of the tool from the contact surface of the cut layer by the amount of its elastic recovery eniya and perform rotational movement by a distance equal to at least half the tooth pitch circle Nogo.