RU2005579C1

RU2005579C1 - Method of machining shaped workpiece and composite tool for its realization

Info

Publication number: RU2005579C1
Authority: RU
Inventors: Вениамин Константинович Гребешков; Виктор Юрьевич Пирайнен
Original assignee: Вениамин Константинович Гребешков; Виктор Юрьевич Пирайнен
Priority date: 1991-09-16
Filing date: 1991-09-16
Publication date: 1994-01-15

Abstract

FIELD: mechanical engineering, machining of materials. SUBSTANCE: composite tool has housing 1 with cutting members 2 mounted at its end face and changeable tip 3 with shaped cutting edges 4. Centering drill 7 is mounted in the tip center. After the composite tool is fixed in drilling head, it is fed to the workpiece, and one half of the workpiece is first drilled and then, after the tip is turned through 180 deg, its second half. The ratio of the length of operating travel of the tool in drilling the first half of the hole to the length of its operating travel in drilling the second half of the hole is 2-2.1: 1. EFFECT: extended operating capabilities. 3 cl, 12 dwg

Description

Изобретение относится к механической обработке материалов, например минеральных, и может быть использовано в способах и устройствах, предназначенных для изготовления фасонных деталей, преимущественно шаровидной формы из пластин. The invention relates to the machining of materials, such as mineral, and can be used in methods and devices for the manufacture of shaped parts, mainly spherical shape of the plates.

Известен способ изготовления фасонных деталей, преимущественно шаровидной формы из пластин, включающий центрование заготовки и формирование поверхности путем высверливания каждой детали последовательно с двух сторон пластины. A known method of manufacturing shaped parts, mainly spherical shape of the plates, including centering the workpiece and forming a surface by drilling each part in series from two sides of the plate.

Наиболее близким по технической сущности устройством, принятым в качестве прототипа, является комбинированный инструмент для обработки мягких материалов, включающий корпус в виде тела вращения, на торце которого установлены режущие элементы, а по оси корпуса - сверло, при этом он дополнительно снабжен цанговым зажимом, между лепестками которого установлены режущие элементы, каждый из которых выполнен в виде П-образной пружинной пластины, концы которой отогнуты в сторону, противоположную вращению, с образованием отрицательного угла резания. The closest in technical essence the device adopted as a prototype is a combined tool for processing soft materials, including a body in the form of a body of revolution, on the end of which there are cutting elements, and a drill bit along the axis of the body, while it is additionally equipped with a collet clamp, between the petals of which are installed cutting elements, each of which is made in the form of a U-shaped spring plate, the ends of which are bent in the direction opposite to rotation, with the formation of a negative angle Nia.

Недостатки известных способа и устройства следующие: не обеспечивается точных геометрических размеров детали; низкий коэффициент использования материала; трудоемкость изготовления деталей. The disadvantages of the known method and device are as follows: the exact geometric dimensions of the part are not provided; low material utilization; the complexity of manufacturing parts.

Цель изобретения - обеспечение высокой точности и повышение коэффициента использования обрабатываемых материалов. The purpose of the invention is the provision of high accuracy and increased utilization of processed materials.

Это достигается тем, что центрование осуществляют с двух сторон в конце формирования каждой половины детали и базируют на наружную поверхность детали, при этом отношение полезного хода высверливания каждой половины детали к ходу высверливания сопряженной половины детали равно 2. . . 2.1: 1, причем формирование поверхности детали осуществляют из темплетов с краями неправильной формы; пластина жестко установлена внутри корпуса перпендикулярно его торцу, в центре пластины выполнено центровочное перовое сверло, выступающее от основных режущих кромок на высоту, равную глубине центровочного конуса, при этом со стороны рабочего торца корпуса выполнены пазы в соответствии с толщиной пластины, расположенные диаметрально напротив друг друга, а на пластине выполнено обнижение ширины в соответствии с внутренним диаметром корпуса, причем пластина связана с хвостовиком при помощи прорези в хвостовике, равной по ширине толщине пластины, и призонного винта, а на хвостовике выполнена резьба, связывающая при помощи гайки и шайбы хвостовик с корпусом, при этом в корпусе выполнено сквозное технологическое отверстие, расположенное напротив призонного винта. This is achieved by the fact that centering is carried out from two sides at the end of the formation of each half of the part and is based on the outer surface of the part, while the ratio of the effective drilling stroke of each half of the part to the drilling course of the mating half of the part is 2.. . 2.1: 1, and the formation of the surface of the part is carried out from templates with irregularly shaped edges; the plate is rigidly mounted inside the housing perpendicular to its end, in the center of the plate there is a centering feather drill, protruding from the main cutting edges to a height equal to the depth of the centering cone, while on the side of the working end of the case grooves are made in accordance with the thickness of the plate, diametrically opposite to each other and the width is reduced on the plate in accordance with the inner diameter of the body, and the plate is connected to the shank using a slot in the shank, equal in width to the thickness the plate, and the overhead screw, and a thread is made on the shank that connects the shank with the nut and washer to the housing, while the through-hole is made in the housing through the technological hole located opposite the tight screw.

На фиг. 1 изображен предлагаемый инструмент, общий вид; на фиг. 2 - то же, вид сбоку; на фиг. 3 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 4 - разрез Б-Б на фиг. 1; на фиг. 5 - корпус, аксонометрия; на фиг. 6-9 - конфигурации обработанных деталей; на фиг. 10-12 - схема обработки деталей из пластин. In FIG. 1 shows the proposed tool, General view; in FIG. 2 - the same side view; in FIG. 3 is a section AA in FIG. 1; in FIG. 4 is a section BB in FIG. 1; in FIG. 5 - case, axonometry; in FIG. 6-9 - configurations of machined parts; in FIG. 10-12 is a diagram of the processing of parts from plates.

Комбинированный инструмент для изготовления фасонных деталей, преимущественно шаровидной формы из пластин, включает корпус 1 в виде полого тела вращения с режущими элементами 2 на торце, сменную пластину 3 с режущими фасонными кромками 4, установленную диаметрально внутри корпуса 1, хвостовик 5 с прорезью 6, равной по ширине толщине пластины 3, при этом в центре пластины выполнено центровочное перовое сверло 7, выступающее от основных режущих кромок 4 на высоту h, равную глубине е центровочного конуса 8. A combined tool for the manufacture of shaped parts, mainly spherical shape of the plates, includes a housing 1 in the form of a hollow body of revolution with cutting elements 2 at the end, a removable plate 3 with cutting shaped edges 4, mounted diametrically inside the housing 1, the shank 5 with a slot 6 equal to the width of the thickness of the insert 3, while in the center of the insert there is a centering feather drill 7 protruding from the main cutting edges 4 to a height h equal to the depth e of the alignment cone 8.

Со стороны рабочего торца корпуса выполнены пазы 9, расположенные диаметрально напротив друг друга, а на пластине выполнен выступ 10 в соответствии с внутренним диаметром корпуса, обеспечивающий строгую соосность корпуса и жестко установленной в нем пластины 3 с центровочным сверлом 7. Сменная пластина 3 скреплена с хвостовиком 5 при помощи призонного винта 11, а хвостовик 5 при помощи гаек 12 и 13 и шайбы скреплен с корпусом 1. On the working end of the casing, grooves 9 are made diametrically opposite each other, and a protrusion 10 is made on the plate in accordance with the inner diameter of the casing, which ensures strict alignment of the casing and the plate 3 rigidly installed in it with a center drill 7. The replaceable plate 3 is fastened to the shank 5 with the tightening screw 11, and the shank 5 with the nuts 12 and 13 and the washer is fastened to the housing 1.

Благодаря сквозному технологическому отверстию 15, выполненному в корпусе 1 напротив призонного винта 11, осуществляется быстрая замена пластины 3, которая может иметь различные по конфигурации фасонные режущие кромки в зависимости от деталей, показанных на фиг. 6-9, но имеющих одинаковый наибольший диаметр D. Корпус 1 является универсальным для всех пластин для обработки фасонных деталей, имеющих одинаковый наибольший наружный диаметр D. Изготовление фасонных деталей, преимущественно шаровидной формы из пластин, осуществляется следующим образом:
после закрепления в сверлильной головке комбинированного инструмента, показанного на фиг. 1, его подводят к пластине обрабатываемого материала и производят высверливание сначала одной половины детали, а затем пластину поворачивают на 180^о и производят высверливание второй половины детали, при этом отношение полезного хода высверливания каждой половины детали к ходу высверливания сопряженной с ней второй половины детали равно (2-2,1): 1. Это необходимо для того, чтобы сформированную деталь после высверливания сопряженной половины детали вывести из обрабатываемой пластины и удалить. В противном случае полученная деталь может застревать в теле пластины и для ее извлечения потребуется дополнительное время.Thanks to the through-hole technological hole 15, made in the housing 1 opposite the tightening screw 11, the insert 3 is quickly replaced, which may have different shaped cutting edges depending on the parts shown in FIG. 6-9, but having the same largest diameter D. The housing 1 is universal for all plates for machining shaped parts having the same largest outer diameter D. The manufacture of shaped parts, mainly spherical in shape, from the plates is as follows:
after fixing to the drill head the combination tool shown in FIG. 1, it is fed to the plate material to be treated and produce drilling first one half of the items, and then the plate is rotated through 180 ^o and produce drilling the second half of the items, wherein the ratio of the useful stroke drilling of each half of the items to move drilling conjugate her second half of the items is equal to ( 2-2,1): 1. This is necessary so that the formed part, after drilling the mating half of the part, is removed from the workpiece and removed. Otherwise, the resulting part may get stuck in the body of the plate and it will take additional time to remove it.

Интервал 2-2,1 дан с учетом припуска на толщину обрабатываемой пластины и допуска на ход комбинированного инструмента, обеспечивающего выталкивание детали из пластины сверлильной головкой. The interval 2-2.1 is given taking into account the allowance for the thickness of the plate being machined and the tolerance on the stroke of the combined tool, which ensures that the part is ejected from the plate by a drill head.

Предложенное техническое решение обеспечивает высокую точность деталей и повышение коэффициента использования материалов за счет уменьшения припусков на обработку. Кроме того, предложенное техническое решение обеспечивает: разгрузку режущих кромок пластины за счет корпуса с режущими элементами на торце; универсальность комбинированного инструмента, так как в одном корпусе с торцовыми зубьями могут устанавливаться пластины с режущими кромками различного профиля для деталей, имеющих в продольном сечении форму шара, овала и т. п. при одном и том же значении наибольшего наружного диаметра деталей; осуществлять центровку обрабатываемой детали в конце обработки с базой по ее наружному контуру, что обеспечивает высокую точность расположения центровочного конуса относительно наружной поверхности детали; упрощение оборудования для обработки деталей. The proposed technical solution provides high precision parts and increase the utilization of materials by reducing machining allowances. In addition, the proposed technical solution provides: unloading of the cutting edges of the plate due to the housing with cutting elements at the end; the versatility of the combined tool, since plates with cutting edges of various profiles for parts having a longitudinal shape of a ball, oval, etc., with the same value of the largest outer diameter of the parts, can be installed in one housing with end teeth; center the workpiece at the end of processing with the base along its outer contour, which ensures high accuracy of the alignment cone relative to the outer surface of the part; simplification of equipment for processing parts.

В качестве базового объекта принята широко используемая технология изготовления шаровидных деталей из пластин, включающая нарезание кубиков и окатывание шаровидных деталей из кубиков. В этом случае, кроме потерь на разрезку кубиков, возникают потери материала при окатывании, т. е. практически не остается отходов, которые можно использовать. A widely used technology for manufacturing spherical parts from plates, including cutting cubes and rolling round spherical parts from cubes, is adopted as the base object. In this case, in addition to losses for cutting cubes, there are losses of material during rolling, i.e. there is practically no waste that can be used.

Таким образом, если упрощено пренебречь потерями при разрезке пластины 100х100х10 мм на кубики, из нее можно изготовить 100 шаров диаметром 10 мм. Thus, if it is simplified to neglect the losses when cutting a plate 100x100x10 mm into cubes, 100 balls with a diameter of 10 mm can be made from it.

Предложенное техническое решение позволяет изготовить из той же пластины 105 шаров, при этом остается пластина объемом V = 2,5 см³ и отходы в виде призматических частей высотой, равной толщине пластины.The proposed technical solution allows the manufacture of 105 balls from the same plate, while the plate remains with a volume of V = 2.5 cm ³ and waste in the form of prismatic parts with a height equal to the thickness of the plate.

Объем шара диаметром 10 мм
V_ш=

=

= 0.522 см³ .Ball volume with a diameter of 10 mm
V _W =

=

= 0.522 cm ³ .

Из пластины объемом V = 2,5 см³ можно изготовить

=

= 4.789 условных шара или в целом около 110 условных шара.From a plate with a volume of V = 2.5 cm ³ can be made

=

= 4.789 conditional balls or a total of about 110 conditional balls.

Таким образом, коэффициент использования материала без учета использования отходов в виде призм ("промежутков" между шарами) возрастает примерно в 1,1 раза или на 10% . (56) Авторское свидетельство СССР N 1463497, кл. B 28 D 5/00, 1989. Thus, the coefficient of material use without taking into account the use of waste in the form of prisms ("gaps" between the balls) increases by about 1.1 times or 10%. (56) Copyright certificate of the USSR N 1463497, cl. B 28 D 5/00, 1989.

Claims

1. A method of processing a molded part, in which the latter is centered, after which a hole is drilled and the outer surfaces of the part are formed on two sides with cutters, based on them a tool, characterized in that the part is drilled to the middle of the length of the hole on its two sides, the ratio of the length of the working stroke of the tool when drilling the first half of the hole and the length of the working stroke of the tool when drilling the second half of the hole is 2 - 2.1: 1, and centering is carried out on both sides of the part.

2. A combined tool for processing a shaped part, comprising a body in the form of a hollow body of revolution, a plate with cutting shaped edges placed therein, a drill installed coaxially with the plate and a shank connected to the body, characterized in that the tool is equipped with cutting elements located at the end of the body, the plate is fixed in grooves that are made opposite to each other in the housing, and a protrusion is made on the plate from the side opposite to the cutting edges, the width of which corresponds to the inner ametru housing, the height of said groove corresponds to the thickness of the plate.

3. The tool according to p. 2, characterized in that the plate is placed in the slot, which is made in the shank, and connected with the shank by means of a tightening screw inserted into the tool, while the width of the slot corresponds to the thickness of the plate, and the thread is made on the shank, and the shank is connected with the housing by means of nuts and washers inserted into the tool, and a through hole is located in the housing located opposite the fitting screw.