RU2078649C1 - Method and device for boring - Google Patents
Method and device for boring Download PDFInfo
- Publication number
- RU2078649C1 RU2078649C1 RU94023585A RU94023585A RU2078649C1 RU 2078649 C1 RU2078649 C1 RU 2078649C1 RU 94023585 A RU94023585 A RU 94023585A RU 94023585 A RU94023585 A RU 94023585A RU 2078649 C1 RU2078649 C1 RU 2078649C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- boring
- worm
- tool holder
- groove
- cutting
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Drilling And Boring (AREA)
- Cutting Tools, Boring Holders, And Turrets (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к холодной обработке металлов резанием, в частности, для растачивания выборки в отверстии, например, вала турбины авиадвигателя. The invention relates to cold metal cutting, in particular, for boring a sample in an aperture, for example, an aircraft engine turbine shaft.
Известны способы растачивания выборок в отверстиях с использованием специальных устройств, устанавливаемых на токарных и расточных станках (Ансеров Н. А. "Приспособления для металлорежущих станков", Машгиз, Москва, 1960 г. стр. 474, фиг.VII. 92г.). Known methods of boring samples in holes using special devices installed on lathes and boring machines (Anserov N. A. "Accessories for metal cutting machines", Mashgiz, Moscow, 1960, p. 474, Fig. VII. 92).
Устройство для осуществления известного способа состоит из скалки с выполненным продольным пазом, в котором установлена державка на поворотном пальце. A device for implementing the known method consists of a rolling pin with a longitudinal groove in which a holder is mounted on a pivot pin.
На одном конце державки установлен резец, а на другом конце выполнен выступ. Перед обрабатываемым отверстием соосно ему устанавливается кондукторная втулка. A cutter is installed at one end of the holder, and a protrusion is made at the other end. In front of the hole to be machined, a conductor sleeve is installed coaxially with it.
При вводе сцентрированной вращающейся скалки по кондукторной втулке в обрабатываемое отверстие выступ, выполненный на державке, вступает в контакт с кондукторной втулкой, поворачивает державку вокруг поворотного пальца и резец плавно врезается в поверхность обрабатываемого отверстия. При дальнейшем осевом перемещении скалки выполняется расточка выборки. When a centered rotating rolling pin is inserted along the jig bush into the hole to be machined, the protrusion made on the holder comes into contact with the jig sleeve, turns the jig around the pivot pin and the cutter smoothly cuts into the surface of the hole to be machined. With further axial movement of the rolling pin, a selection bore is performed.
Недостатком известного способа и устройства является невозможность обеспечения высокой точности обработки и необходимой чистоты обработки поверхности за счет того, что скалка в отверстии базируется консольно. A disadvantage of the known method and device is the inability to ensure high precision processing and the necessary cleanliness of the surface treatment due to the fact that the rolling pin in the hole is based on the console.
Известен также способ выполнения канавок в отверстии, включающий ввод резцедержателя с режущим элементом в исходное отверстие заготовки, смещение устройства относительно оси исходного отверстия на величину, равную глубине канавки, при этом резцедержатель повернется относительно поворотного пальца на некоторый угол по отношению к оси шпинделя и включается вращение шпинделя (заявка ФРГ N 3842683, МКИ B 23 B 29/054, 1990 г.). There is also a known method of making grooves in the hole, which includes inserting a tool holder with a cutting element into the original hole of the workpiece, shifting the device relative to the axis of the original hole by an amount equal to the depth of the groove, while the tool holder will rotate relative to the pivot pin by a certain angle with respect to the axis of the spindle and turning on spindle (application of Germany N 3842683, MKI B 23 B 29/054, 1990).
Устройство для осуществления данного способа состоит из шпинделя, один конец которого неподвижно соединен со шпинделем станка, а на другом конце установлен качающийся резцедержатель, который соединен со шпинделем поворотным пальцем. A device for implementing this method consists of a spindle, one end of which is fixedly connected to the spindle of the machine, and a swinging tool holder is installed on the other end, which is connected to the spindle with a swivel finger.
Внутри резцедержатель выполнен полым, полость эллиптической формы, расширяющаяся кверху. На резцедержателе с противоположного конца от режущего элемента с наружной поверхности выполнен конус, который контактирует с внутренним конусом передаточной втулки, установленной подвижно вдоль оси шпинделя устройства. Inside the tool holder is made hollow, the cavity is elliptical in shape, expanding upward. A cone is made on the tool holder from the opposite end from the cutting element from the outer surface, which contacts the inner cone of the transfer sleeve mounted movably along the axis of the device spindle.
Недостатками вышеописанных способа и устройства являются малая производительность, недостаточная точность и чистота обработки выборки из-за недостаточной жесткости инструмента, так как он работает консольно. The disadvantages of the above method and device are low productivity, insufficient accuracy and purity of the processing of the sample due to insufficient rigidity of the tool, since it works cantilever.
Наиболее близким по технической сущности и назначению к заяляемому способу и устройству является способ, реализуемый с помощью устройства для расточки глубоких отверстий согласно а.с. СССР N 457543, кл. B 23 B 29/02, 1975 г. The closest in technical essence and purpose to the claimed method and device is the method implemented using the device for boring deep holes according to A.S. USSR N 457543, class B 23 B 29/02, 1975
Сущность известного способа заключается в том, что борштангу с расточной головкой вводят в обрабатываемое отверстие детали и центрируют в нем на двух опорах, выполненных в виде радиально-выдвижных штырей со скосами, взаимодействующими с опорными скосами подпружиненной гильзы, после чего производят растачивание отверстий. Расточная головка для выполнения данного способа оснащена радиально-выдвижными резцами, которые шарнирно установлены на осях и своими клиновыми скосами взаимодействуют с кулачками штока, связанного винтом и гайкой с рукояткой. The essence of the known method lies in the fact that a boring bar with a boring head is introduced into the workpiece hole and centered in it on two supports made in the form of radially extendable pins with bevels interacting with the support bevels of the spring sleeve, after which the holes are bored. The boring head for performing this method is equipped with radially retractable cutters that are pivotally mounted on the axes and interact with the wedge bevels with the cams of the rod connected by a screw and a nut to the handle.
Недостатком известного способа и устройства для его осуществления является то, что центрирующие опоры установлены в корпусе головки и в процессе расточки отверстия перемещаются вместе с ней, что не позволяет выполнить канавку в глубоком отверстии большей длины, чем расстояние между опорами т.к. один ряд опор провалится в канавку. Тем более известное устройство невозможно применить для расточки канавки за два прохода чистовой и черновой. A disadvantage of the known method and device for its implementation is that the centering supports are installed in the head housing and during the boring, the holes move with it, which does not allow a groove in the deep hole to be longer than the distance between the supports since one row of supports will fall into the groove. Moreover, the known device cannot be used for boring the grooves in two passes of the finishing and roughing.
Задачей разработки являлось получение технического результата, заключающегося в обеспечении высокой производительности, заданной точности выборки, чистоты обработки поверхности и радиусов, а также в обеспечении соосности между обработанными поверхностями и поверхностью исходного отверстия. The development task was to obtain a technical result, which consists in ensuring high productivity, a given accuracy of sampling, surface finish and radius, and also ensuring alignment between the machined surfaces and the surface of the original hole.
Для достижения указанного технического результата предложен способ растачивания выборки в исходном отверстии, включающий вход в обрабатываемое отверстие детали борштанги совместно с расточным инструментом, центрирование и поддержку их по оси обрабатываемого отверстия на протяжении всего периода растачивания выборки не менее чем на двух опорах, которые устанавливают и неподвижно закрепляют в исходном ранее обработанном отверстии с двух сторон предполагаемой выборки, а растачивание выборки производят за две операции - черновую и чистовую. При этом чистовую операцию производят после полной наружной обработки детали или по меньшей мере после удаления основного припуска с наружной поверхности детали (после перераспределения напряжений внутри металла). To achieve the specified technical result, a method for boring a sample in the initial hole is proposed, which includes entering the boring bar part into the machined hole together with the boring tool, centering and supporting them along the axis of the machined hole throughout the entire period of boring the sample on at least two supports that are installed and motionless fixed in the original previously processed hole on both sides of the proposed sample, and the boring of the sample is carried out in two operations - roughing and number a marketing. In this case, the finishing operation is performed after complete external processing of the part or at least after removal of the main allowance from the outer surface of the part (after redistribution of stresses inside the metal).
Устройство для осуществления предложенного способа содержит корпус расточной головки, радиально выдвижной резцедержатель, оснащенный режущим сменным элементом, поворотный палец, на котором установлен резцедержатель, борштангу с расположенным внутри вала, на одном конце которого неподвижно закреплен лимб и опорные подшипники. Расточная головка оснащена сменными резцедержателями: для черновой и чистовой обработки, на которых неподвижно закреплено по два режущих элемента: право- и леворежущий, и червячной парой, при этом резцедержатель и червячное колесо своими шлицевыми отверстиями неподвижно установлены на шлицах поворотного пальца с зацепляемым червячным колеса с "червяком", установленным в корпусе расточной головки, на одном конце которого неподвижно установлено зубчатое колесо, входящее в зацепление с другим зубчатым колесом, неподвижно соединенным с валом, расположенным внутри борштанги. A device for implementing the proposed method comprises a boring head housing, a radially extendable tool holder equipped with a cutting replaceable element, a pivot pin on which the tool holder is mounted, a boring bar with a shaft located at one end of which the limb and pillow bearings are fixedly mounted. The boring head is equipped with interchangeable tool holders: for roughing and finishing, on which two cutting elements are fixedly fixed: right and left cutting, and a worm pair, while the tool holder and the worm wheel with their splined holes are fixedly mounted on the splines of the pivot pin with the hooked worm wheel with a "worm" mounted in the housing of the boring head, on one end of which a gear wheel is fixedly mounted, which engages with another gear wheel, fixedly connected to scrap located inside the boring bar.
Режущие элементы в резцедержателе для чистовой обработки установлены своими вершинами таким образом, что расстояние от пересечения оси поворотного пальца с плоскостью, проходящей через ось расточной головки перпендикулярно к поворотному пальцу, равно величине заданного радиуса выборки, при этом расстояние от оси расточной головки до рабочих вершин режущих элементов при наибольшем радиальном выдвижении элементов равно половине заданного диаметра выборки. The cutting elements in the tool holder for finishing are set with their vertices in such a way that the distance from the intersection of the axis of the rotary finger with the plane passing through the axis of the boring head perpendicular to the rotary finger is equal to the specified radius of the sample, while the distance from the axis of the boring head to the working vertices of the cutting elements with the largest radial extension of the elements is equal to half the specified diameter of the sample.
Кроме того, каждая из опор для центрирования и удержания борштанги с инструментом по оси обрабатываемого отверстия, выполнена из двух втулок. Внутренняя втулка выполнена из антифрикционного материала, например, бронзы, с наружным конусом и внутренним отверстием, обеспечивающим осевое перемещение вращающейся борштанги при минимальном зазоре, а наружная втулка выполнена из пружинной стали в виде цанги с внутренним конусом, сопрягаемым с конусом внутренней втулки. In addition, each of the supports for centering and holding the boring bar with the tool along the axis of the machined hole is made of two bushings. The inner sleeve is made of antifriction material, for example, bronze, with an outer cone and an inner hole providing axial movement of the rotating boring bar with minimal clearance, and the outer sleeve is made of spring steel in the form of a collet with an inner cone mating with the cone of the inner sleeve.
На фиг.1 изображен общий вид способа растачивания канавки в отверстии и его устройство; на фиг.2 поперечное сечение устройства по А-А при наибольшем вылете резцедержателя; на фиг.3 механизм радиального перемещения резцедержателя. Figure 1 shows a General view of the method of boring the grooves in the hole and its device; figure 2 is a cross section of the device along aa with the largest outreach of the tool holder; figure 3 the mechanism of radial movement of the tool holder.
Устройство для осуществления предложенного способа состоит из борштанги 1, удлинителя 2 борштанги 1, расточной головки 3, содержащей сменный резцедержатель 4 для чистового растачивания канавки. Резцедержатель для чернового растачивания канавки не показан. На резцедержателе 4 установлены два режущих элемента праворежущий элемент 5, леворежущий элемент Кроме того, расточная головка 3 содержит червячную пару, предназначенную для радиального выдвижения резцедержателя 4, при этом резцедержатель 4 и червячное колесо 7 червячной пары своими шлицевыми отверстиями установлены на шлицах оси в виде поворотного пальца так, что червячное колесо 7 входит в зацепление с червяком 9, установленным в корпусе расточной головки 3, на одном конце которого неподвижно установлено зубчатое колесо 10, входящее в зацепление с другим зубчатым колесом 11, неподвижно соединенным с валом 12, расположенным внутри борштанги 1, а другим концом червяк 9 установлен на опору с ограничением осевого перемещения. A device for implementing the proposed method consists of a boring bar 1, an
Сменные резцедержатели 4 расточной головки 3 выполнены так, что в расточной головке в сборе с чистовым резцедержателем 4 расстояние от пересечения оси поворотного пальца 8 с плоскостью, проходящей через продольную ось расточной головки 3 перпендикулярно поворотному пальцу 8 до рабочих вершин режущих элементов 5 и 6, равно R величине заданного радиуса поверхности 13 канавки, а расстояние от оси 14 расточной головки 3 до рабочих вершин режущих элементов 5 и 6 при наибольшем радиальном выдвижении резцедержателя 4 равно D/2 радиуса канавки. Вышеуказанные размеры в расточной головке в сборе с черновым резцедержателем примерно на 1 мм меньше, чем с чистовым, что обеспечит технологический припуск после чернового растачивания на чистовое.
Данные требования технического решения обязательны в том случае, когда величина заданного радиуса поверхности 13 больше или меньше половины диаметра канавки D/2 радиуса канавки. Это требование будет справедливо и в том случае, когда величина заданного радиуса поверхности 13 равна D/2-радиуса канавки. Определение конкретных величин расстояний рабочих вершин режущих элементов осуществляется с помощью известных геометрических функций в зависимости от заданных чертежом величин. These requirements of the technical solution are mandatory in the case when the value of the specified radius of the
Кроме того, устройство для осуществления предложенного способа оснащено двумя опорами для центрирования и удержания борштанги 1 с расточной головкой 3 по оси обрабатываемого отверстия на протяжении всего периода растачивания, которые состоят из двух втулок, причем внутренняя втулка 15 выполнена из антифрикционного материала, например, бронзы, с наружным конусом 16 и внутренним отверстием 17, обеспечивающим осевое и вращательное перемещение борштанги 1 или удлинителя 2 при минимально-допустимом зазоре, а наружная втулка 18 выполнена из пружинной стали в виде цанги с внутренним конусом 19, контактирующим с конусом 16 внутренней втулки 15. Для управления резцедержателем в процессе растачивания устройство снабжено лимбом 20, неподвижно закрепленным на валу 12. In addition, the device for implementing the proposed method is equipped with two supports for centering and holding the boring bar 1 with the boring head 3 along the axis of the machined hole throughout the entire boring period, which consist of two bushings, the
Устройство работает следующим образом. Вал турбины 21 с обработанным исходным центральным отверстием и удаленным с наружной поверхности основным припуском под механическую обработку, что обеспечит перераспределение и стабилизацию внутренних напряжений металла, заложенных в процессе термообработки вала, устанавливают в патроны 22 бабки 23 изделия горизонтально-расточного станка, центрируя по оси станка, и зажимают кулачками 24 патронов 22. В центральное отверстие вала 21, в данном случае ступенчатое, в зону предлагаемой канавки заводят борштангу 1 с расточной головкой 3 и удлинителем 2. Борштанга 1 неподвижно закреплена в стеблевой бабке 25 по оси вращения шпинделя станка и дополнительно поддерживается и центрируется в маслоприемнике 26 направляющей стойки 27 посредством набивки 28, втулки 29 при завинчивании гайки 30. The device operates as follows. The shaft of the turbine 21 with the machined initial central hole and the main machining allowance removed from the outer surface, which will ensure redistribution and stabilization of the internal stresses of the metal embedded in the heat treatment of the shaft, is installed in the
В центральное отверстие вала 21 турбины в ступени 31 и 32 вводят две опоры для центрирования и удержания борштанги 1 с расточной головкой 3 и удлинителя 2 борштанги 1 по оси обрабатываемого отверстия на протяжении всего процесса растачивания канавки. При помощи гайки 33 наружная втулка 18 перемещается вперед, своими лепестками набегает на наружный конус 16 внутренней втулки 15 и неподвижно центрирует и закрепляет ее по оси ступенчатых отверстий 31 и 32. После закрепления опор к гайке 33 правой опоры подводят маслоприемник 26 и уплотняют по торцу гайки 33 употнительным кольцом 34. Two bearings are introduced into the central bore of the turbine shaft 21 in
Смазочно-охлаждающую жидкость (СОЖ) к режущим элементам подают через патрубок 35, зазор между борштангой 1 и внутренним диаметром втулки 15, отверстия 36, между лепестками цанги втулки 18 и отводят через канал 37, выполненный в корпусе расточной головки 3 во внутренний диаметр удлинителя 2. После подачи СОЖ в патрубок 35 валу 21 турбины сообщают вращательное движение. Вращением лимба 20 через вал 12 и шестерни 11 и 10 сообщается вращательное движение червяку 9, который через червячное колесо 7 и поворотный палец 8 сообщает вращательное движение резцедержателю 4. Праворежущий элемент 5 постепенно входит в металл и формирует поверхность 13 по заданному радиусу. При максимальном выдвижении резцедержателя 4 (что определяется по лимбу 20) включают рабочую подачу станка и режущий элемент 5 формирует цилиндрическую поверхность 38 на заданной размер D до начала поверхности 39 заданного радиуса. После выполнения цилиндрической части канавки лимб 20 вращают в противоположную сторону и убирают резцедержатель цифровой индикации линейных перемещений инструмента, установленной на станке (не показано), расточную головку 3 перемещают вдоль оси вала в обратном направлении подачи до тех пор, пока леворежущий элемент 6 в выдвижном положении до соприкосновения своей режущей вершиной с поверхностью отверстия 32 не окажется в конечной точке длины канавки. Вращением лимба 20 режущей элемент 6 врезается в металл, образует поверхность 39 заданного радиуса до тех пор, пока режущая вершина режущего элемента 6 не займет максимально удаленное положение от оси инструмента (что определяется по лимбу 20), после чего включается обратная рабочая подача станка и осуществляется растачивание канавки до выхода режущего элемента 6 в ранее расточенную канавку. После окончания растачивания резцедержатель 4 убирают в расточную головку 3, выводят из центрального отверстия вала, извлекают опоры и снимают со станка вал. Cutting fluid (coolant) to the cutting elements is fed through the pipe 35, the gap between the boring bar 1 and the inner diameter of the
После окончательной обработки вала по наружной поверхности, а следовательно, после возможной новой поводки вала в результате съема металла вал турбины поступает на операцию чистого растачивания канавки. After final processing of the shaft on the outer surface, and therefore, after a possible new shaft drive as a result of metal removal, the turbine shaft enters the clean grooving boring operation.
После замены в расточной головке 3 чернового резцедержателя 4 на чистовой вал турбины 21 устанавливают на станок и так же, как и черновое растачивание канавки, осуществляют чистовое растачивание. After replacement in the boring head 3 of the
Описанный способ растачивания канавки в отверстии и устройство для его осуществления обеспечивают заданные точность, чистоту обработки поверхности, соосность между заданными поверхностями и минимальную разностенность вала, что исключает разрушение вала при работе турбины авиадвигателя. The described method of boring the grooves in the hole and the device for its implementation provide the specified accuracy, surface finish, alignment between the given surfaces and the minimum shaft difference, which eliminates the destruction of the shaft during operation of the aircraft engine turbine.
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU94023585A RU2078649C1 (en) | 1994-06-22 | 1994-06-22 | Method and device for boring |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU94023585A RU2078649C1 (en) | 1994-06-22 | 1994-06-22 | Method and device for boring |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU94023585A RU94023585A (en) | 1996-02-20 |
RU2078649C1 true RU2078649C1 (en) | 1997-05-10 |
Family
ID=20157529
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU94023585A RU2078649C1 (en) | 1994-06-22 | 1994-06-22 | Method and device for boring |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2078649C1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2714408C1 (en) * | 2019-01-22 | 2020-02-14 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский государственный технологический университет "СТАНКИН" (ФГБОУ ВО "МГТУ "СТАНКИН") | Method of coaxial alignment of two conic internal surfaces of a hub |
RU2726508C1 (en) * | 2019-01-22 | 2020-07-14 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский государственный технологический университет "СТАНКИН" (ФГБОУ ВО "МГТУ "СТАНКИН") | Method of fixing a hub on a shaft |
-
1994
- 1994-06-22 RU RU94023585A patent/RU2078649C1/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Авторское свидетельство СССР N 457543, кл. В 23В 29/02, 1975. * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2714408C1 (en) * | 2019-01-22 | 2020-02-14 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский государственный технологический университет "СТАНКИН" (ФГБОУ ВО "МГТУ "СТАНКИН") | Method of coaxial alignment of two conic internal surfaces of a hub |
RU2726508C1 (en) * | 2019-01-22 | 2020-07-14 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский государственный технологический университет "СТАНКИН" (ФГБОУ ВО "МГТУ "СТАНКИН") | Method of fixing a hub on a shaft |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101443776B1 (en) | Device for cutting bar-shaped or tubular workpieces | |
US4497138A (en) | Apparatus for simultaneously grinding inner and outer workpiece surfaces | |
JP6546355B1 (en) | Differential case processing machine | |
US4838742A (en) | Method and apparatus for making an undercut drilled hole in a fixed base | |
US4726717A (en) | Deep-bore drilling machine | |
JP3361959B2 (en) | Machine tool with eccentric spindle | |
CN116157232A (en) | Machine tool | |
CA2574522A1 (en) | Method and device for machining rotationally symmetrical surfaces of a workpiece | |
CA1091479A (en) | Multiple boring head | |
KR101981233B1 (en) | Combined machining tool and machining method using same | |
JPH04226805A (en) | Guide device for rod fed axially | |
US4813828A (en) | Bottle boring milling tool | |
JP4576069B2 (en) | Multi-hole machining method | |
RU2078649C1 (en) | Method and device for boring | |
CN111957989A (en) | Method for machining deep hole groove | |
US3386317A (en) | Bore machining mechanism | |
SU1175609A1 (en) | Apparatus for machining parts having spherical surfaces | |
US4527357A (en) | Internal grinding machine | |
SU1419825A1 (en) | Trepanning drill for drilling holes with complex surfaces | |
SU1399013A1 (en) | Method and apparatus for working spatial surfaces | |
US5735652A (en) | Broaching cutter | |
JPS594245B2 (en) | Method for preparing annular workpieces from tube stocks and machines implementing the method | |
RU2722940C1 (en) | Method of turning the outer surface of the precision long pipe | |
KR200195572Y1 (en) | A tapping jig device for lathe | |
RU2071398C1 (en) | Tool for working hollow cylindrical parts |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20090623 |