RU2164202C2 - Method for manufacture of artillery gun barrel - Google Patents
Method for manufacture of artillery gun barrel Download PDFInfo
- Publication number
- RU2164202C2 RU2164202C2 RU99101565A RU99101565A RU2164202C2 RU 2164202 C2 RU2164202 C2 RU 2164202C2 RU 99101565 A RU99101565 A RU 99101565A RU 99101565 A RU99101565 A RU 99101565A RU 2164202 C2 RU2164202 C2 RU 2164202C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- barrel
- billet
- workpiece
- muzzle
- axis
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Drilling And Boring (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к технологии изготовления деталей и узлов вооружения, в частности к технологии изготовления орудийных стволов. The invention relates to a technology for manufacturing parts and components of weapons, in particular to a technology for manufacturing gun barrels.
Известны способы изготовления орудийных стволов как длинномерных толстостенных труб повышенной точности изготовления, включающие глубокое сверление и растачивания канала (например, по технологии, описанной в кн.: Обработка глубоких отверстий /Н.Ф.Уткин, Ю.И.Кижняев, С.К.Плужников и др.: Под общ. ред. Н.Ф.Уткина - Л.: Машиностроение. 1988. 269 с.) и точение наружной поверхности ствола. Изготовление таких труб включает установку и выверку заготовки на горизонтально-расточном станке, снабженном вертлюжной бабкой с двумя четырехкулачковыми патронами и кольцевым люнетом, растачивание канала и последующее точение наружной поверхности по возможности соосно отверстию. Known methods for the manufacture of gun barrels as long, thick-walled pipes of increased manufacturing accuracy, including deep drilling and channel boring (for example, according to the technology described in the book: Processing deep holes / N.F. Utkin, Yu.I. Kizhnyaev, S.K. Pluzhnikov et al.: Under the general editorship of NF Utkin - L .: Mechanical Engineering. 1988. 269 p.) And turning of the outer surface of the barrel. The manufacture of such pipes includes the installation and alignment of the workpiece on a horizontal boring machine equipped with a swivel head with two four-jaw chucks and an annulus, boring the channel and then turning the outer surface as far as possible to the hole.
Недостатком известных способов является большая непрямолинейность ствола, установленного в пушке, обусловленная его весовым прогибом, и неконцентричность канала и наружной поверхности ствола - разностенность. A disadvantage of the known methods is the large indirectness of the barrel installed in the gun, due to its weight deflection, and the non-concentricity of the channel and the outer surface of the barrel - the difference.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предложенному способу является принятый за прототип способ механической обработки прецизионных длинномерных труб, включающий вращение заготовки, центрируемой относительно оси станка в нескольких поперечных сечениях по предварительно выполненным опорным пояскам с постоянной по окружности толщиной стенки, расстояние между которыми определяют в зависимости от исходной непрямолинейности заготовки, причем опорные пояски выполняют равномерно по длине заготовки (патент РФ N 2055701, М.кл. 6 B 23 B 1/00). The closest in technical essence and the achieved result to the proposed method is the prototype method of machining precision long pipes, which includes rotating the workpiece centered around the machine axis in several cross sections along previously made support belts with a wall thickness constant around the circumference, the distance between which is determined depending on the initial non-linearity of the workpiece, and the support belts are uniformly along the length of the workpiece (stitch NT RF N 2055701, M.C. 6 B 23
Недостатком известного, принятого за прототип, способа является то, что изготовленный таким образом ствол в орудии деформируется под действием собственного веса, приобретая при этом значительную непрямолинейность. A disadvantage of the known method adopted as a prototype is that the barrel made in this way is deformed under the influence of its own weight, while acquiring considerable directness.
Задачей разработки предложенного способа изготовления является получение технического результата - повышение качества, выражающееся в получении ствола без весового прогиба в орудии за счет создания исходной непрямолинейности ствола, компенсирующей его весовой прогиб. The task of developing the proposed manufacturing method is to obtain a technical result - improving the quality, expressed in obtaining the barrel without a weight deflection in the gun due to the creation of the initial straightness of the barrel, compensating for its weight deflection.
Указанный результат достигается тем, что, осуществляя способ изготовления, при котором заготовку ствола устанавливают в горизонтально-расточном станке, снабженном вертлюжной бабкой с двумя четырехкулачковыми патронами и кольцевым люнетом, выверяют заготовку, растачивают в ней канал и затем выполняют точение наружной поверхности на токарном станке с вращением заготовки, центрируемой относительно оси станка в нескольких поперечных сечениях по предварительно выполненным опорным пояскам с постоянной по окружности толщиной стенки, расстояние между которыми определяют в зависимости от исходной непрямолинейности заготовки, заготовку устанавливают в станке для растачивания таким образом, чтобы ее весовой прогиб в патронах и люнетах станка по величине соответствовал весовому прогибу ствола в орудии, растачивают, затем измеряют отклонение оси канала от прямолинейности, в зависимости от этой величины определяют положение на заготовке опорных поясков, на заготовке выполняют два опорных пояска с постоянной по окружности толщиной стенки, устанавливают заготовку опорными поясками на роликовые люнеты токарного станка, закрепляют центрами, установленными в патроне и в задней бабке токарного станка, и точат наружную поверхность ствола, причем положение опорных поясков определяют по формуле
при выполнении условий
P u(a,a) + Q u(a,L-b) = W(a),
P u(L-b,a) + Q u(L-b,L-b) = W(L-b),
где x - осевая текущая координата;
P, Q - усилия в люнетах;
u(x, z) - перемещение сечения с координатой x балки, опертой по краям и имеющей геометрические характеристики заготовки ствола, под действием единичной силы, приложенной в сечении x = z;
a, b - удаления опорных поясков от ближайших торцев заготовки;
L - длина заготовки;
W(x) - отклонение действительной оси канала заготовки от геометрической оси.The specified result is achieved by the fact that, by implementing a manufacturing method in which the billet blank is installed in a horizontal boring machine equipped with a swivel head with two four-jaw chucks and an annulus, the billet is verified, the channel is bored in it, and then the external surface is turned on a lathe with rotation of the workpiece centered around the axis of the machine in several cross sections along preformed support belts with a constant wall thickness around the circumference, the melting between which is determined depending on the initial directness of the workpiece, the workpiece is installed in a boring machine so that its weight deflection in the machine's chucks and lunettes corresponds to the weight of the barrel deflection in the tool, then they are bored, then the deviation of the channel axis from straightness is measured, depending from this value, the position on the workpiece of the support belts is determined, on the workpiece, two support belts with a constant wall thickness around the circumference are made, the workpiece is mounted with support p with the straps on the lathes of the lathe, fasten with the centers installed in the chuck and in the tailstock of the lathe, and sharpen the outer surface of the barrel, and the position of the support belts is determined by the formula
subject to the conditions
P u (a, a) + Q u (a, Lb) = W (a),
P u (Lb, a) + Q u (Lb, Lb) = W (Lb),
where x is the axial current coordinate;
P, Q - efforts in lunettes;
u (x, z) is the displacement of the section with the x coordinate of the beam, supported along the edges and having the geometric characteristics of the billet, under the action of a unit force applied in the section x = z;
a, b - removal of support bands from the nearest ends of the workpiece;
L is the length of the workpiece;
W (x) is the deviation of the real axis of the channel of the workpiece from the geometric axis.
В предпочтительном варианте осуществления способа для растачивания заготовку с предварительно расточенным каналом устанавливают казенной частью в патроне вертлюжной бабки горизонтально-расточного станка, расположенном у казенного торца заготовки, дульной частью в кольцевом люнете, медленно вращают заготовку вокруг оси, измеряют биение канала у торцев и смещают кулачки патрона и кулачки люнета до получения наименьшего биения канала у торцев заготовки, закрепляют заготовку вторым патроном вертлюжной бабки, перестают поворачивать заготовку, разжимают кулачки люнета, к дульной части станка подводят заднюю стойку станка с установленным в ней центром, смещая кулачки патрона, удаленного от казенного торца, совмещают ось канала заготовки в дульном сечении с центром задней стойки, отводят заднюю стойку, закрепляют дульную часть заготовки кольцевым люнетом без деформации заготовки и растачивают канал ствола, а в орудие ствол устанавливают в том же положении, в котором проводилось крепление заготовки патроном вертлюжной бабки станка, удаленной от казенного торца. In a preferred embodiment of the method for boring, a workpiece with a pre-bored channel is installed by the breech in the swivel head of the horizontal boring machine located at the breech end of the workpiece, by the muzzle in the annulus, the workpiece is rotated slowly around the axis, the runout of the channel at the ends is measured and the cams are shifted the cartridge and the cams of the lunette to obtain the smallest runout of the channel at the ends of the workpiece, fix the workpiece with the second cartridge of the swivel head, stop turning for recess, unclench the cams of the lunette, bring the rear strut of the machine to the muzzle of the machine with the center installed in it, shifting the cams of the cartridge remote from the breech end, combine the axis of the billet channel in the muzzle section with the center of the rear strut, retract the rear strut, and fix the muzzle of the billet with an annular with a rest without deformation of the workpiece, they bore the barrel channel, and the barrel is installed in the gun in the same position in which the workpiece was mounted with a machine swivel head cartridge remote from the breech end.
В другом варианте осуществления способа заготовку с предварительно расточенным каналом устанавливают дульной частью в патроне вертлюжной бабки, расположенном у дульного торца заготовки, и казенной частью в кольцевом люнете станка, поворачивают заготовку вокруг оси, измеряют биение канала у торцев заготовки, смещают кулачки патрона и люнета до получения наименьшего биения канала у торцев заготовки, закрепляют заготовку кулачками патрона вертлюжной бабки, удаленного от дульного торца, перестают поворачивать заготовку, слегка отводят кулачки патрона вертлюжной бабки, расположенного у дульного торца, смещают кулачки патрона вертлюжной бабки, удаленного от дульного торца заготовки, до совмещения центра отверстия в дульном торце заготовки с осью стебля расточной головки станка, без деформации заготовки закрепляют ее патроном вертлюжной бабки у дульного торца и растачивают канал ствола, а в орудие ствол устанавливают, повернув ствол вокруг оси на полоборота по сравнению с положением, в котором проводилось крепление заготовки патроном вертлюжной бабки станка, расположенным у дульного торца заготовки. In another embodiment of the method, a preform with a pre-bored channel is installed by the muzzle in the swivel head cartridge located at the muzzle end of the workpiece, and by the breech in the ring end of the machine, the workpiece is rotated around the axis, the channel runout is measured at the ends of the workpiece, the cams of the cartridge and lance are shifted to to obtain the smallest runout of the channel at the ends of the workpiece, fix the workpiece with the cams of the swivel head cartridge remote from the muzzle end, stop turning the workpiece, slightly take it to the latches of the swivel head cartridge located at the muzzle end shift the cams of the swivel head cartridge remote from the muzzle end of the workpiece until the center of the hole in the muzzle end of the workpiece is aligned with the stem axis of the boring head of the machine, without deformation of the workpiece, fix it with the swivel head cartridge at the muzzle end and the barrel channel, and the gun is installed in the barrel by turning the barrel about an axis a half turn compared to the position in which the workpiece was mounted with a machine swivel head cartridge, located at the muzzle end of the workpiece.
При осуществлении варианта способа, при котором заготовку устанавливают в вертлюжном люнете дульной частью, заготовку устанавливают так, чтобы один из патронов вертлюжной бабки находился у дульного торца заготовки, а другой на расстоянии от него, равном 15-20% длины заготовки. When implementing a variant of the method in which the workpiece is installed in the swivel rest with the muzzle, the workpiece is set so that one of the swivel head cartridges is located at the muzzle end of the workpiece and the other at a distance of 15-20% of the length of the workpiece.
При осуществлении варианта способа, при котором заготовку устанавливают в вертлюжном люнете казенной частью, предварительно измеряют биение наружной поверхности заготовки, находят положение наибольшего отклонения наружной поверхности заготовки от прямолинейности и при совмещении оси канала заготовки в дульном сечении с центром задней стойки и креплении заготовки в кольцевом люнете устанавливают заготовку в станке этим отклонением вниз. When implementing a variant of the method in which the workpiece is installed in the swivel rest by the breech, the runout of the external surface of the workpiece is pre-measured, the position of the greatest deviation of the external surface of the workpiece from straightness is found, and when the axis of the workpiece is aligned in the muzzle section with the center of the back pillar and the workpiece is secured in an annular rest set the workpiece in the machine with this deviation down.
Если заготовку устанавливают в вертлюжном люнете дульной частью, то в одном из вариантов осуществления способа предварительно измеряют биение наружной поверхности заготовки, находят положение наибольшего отклонения наружной поверхности заготовки от прямолинейности и при совмещении оси канала заготовки в дульном сечении с осью стебля расточной головки и креплении заготовки в патроне вертлюжной бабки у дульного торца устанавливают заготовку в станке этим отклонением вверх. If the workpiece is installed in a swivel rest with a muzzle, then in one embodiment of the method, the runout of the outer surface of the workpiece is pre-measured, the position of the greatest deviation of the outer surface of the workpiece from straightness is found and when the axis of the workpiece in the muzzle section is aligned with the axis of the stem of the boring head and the workpiece is secured in the swivel head cartridge at the muzzle end set the workpiece in the machine with this deviation up.
Один из вариантов предполагает, что заготовку растачивают в направлении от казенной части к дульной. One of the options suggests that the workpiece is bored in the direction from the breech to the muzzle.
В варианте осуществления способа растачивают заготовки, биение наружной поверхности которых не превышает четырех значений весовой непрямолинейности ствола в орудии. In an embodiment of the method, billets are bored, the beating of the outer surface of which does not exceed four values of the weight linearity of the barrel in the gun.
Может выполняться вариант способа, при котором заготовку устанавливают в вертлюжном люнете казенной частью, предварительно измеряют отклонение оси канала от прямолинейности, находят положение наибольшего отклонения и при совмещении оси канала заготовки в дульном сечении с центром задней стойки и креплении заготовки в кольцевом люнете устанавливают заготовку в станке этим отклонением вниз. A variant of the method can be performed in which the workpiece is installed in the swivel rest by the breech, the deviation of the channel axis from straightness is preliminarily measured, the position of the greatest deviation is found, and when the axis of the channel of the workpiece in the muzzle section is combined with the center of the rear pillar and the workpiece is secured in the ring lance, the workpiece is installed in the machine this deviation down.
Может выполняться вариант способа, при котором заготовку устанавливают в вертлюжном люнете дульной частью, предварительно измеряют отклонение оси канала от прямолинейности, находят положение наибольшего отклонения и при совмещении оси канала заготовки в дульном сечении с осью стебля расточной головки и креплении заготовки в патроне вертлюжной бабки у дульного торца устанавливают заготовку в станке этим отклонением вверх. A variant of the method can be performed in which the workpiece is installed in the swivel rest with the muzzle, the deviation of the channel axis from straightness is preliminarily measured, the position of the greatest deviation is found and when the axis of the workpiece channel in the muzzle section is aligned with the axis of the stem of the boring head and the workpiece is secured in the swivel head cartridge at the muzzle end set the workpiece in the machine with this deviation up.
Сущность предложенного способа правки поясняется следующим образом. The essence of the proposed editing method is illustrated as follows.
Орудийный ствол устанавливается консольно в люльке пушки, при этом весовой прогиб ствола может быть близок по величине или превышать технологический допуск на отклонение оси канала от прямолинейности, измеряемое в горизонтальной плоскости. Если заготовку ствола перед растачиванием упруго деформировать так, чтобы ее кривизна соответствовала кривизне установленного в пушке ствола под действием собственного веса, зафиксировать такое положение и расточить ствол в заневоленном состоянии, то после снятия со станка канал ствола будет зеркально отображать прогиб под действием весового прогиба, а при установке в пушку ось канала будет прямолинейной (с точностью до технологических погрешностей изготовления, величина которых соответствует погрешностям изготовления по действующей технологии, принятой за прототип). Однако расточенный канал заготовки ствола из-за кривизны оказывается несоосным наружной поверхности, что может привести к появлению повышенной разностенности. Для исключения этого наружную поверхность ствольной заготовки точат, установив заготовку в центрах и роликовых люнетах токарного станка с учетом полученной кривизны оси канала. Формулы, по которым в зависимости от величины отклонения оси канала от прямолинейности определяют положение на заготовке опорных поясков, установлены при анализе деформации системы и компьютерном моделировании технологического процесса. The gun barrel is mounted cantilever in the cradle of the gun, while the weight deflection of the barrel may be close in magnitude or exceed the technological tolerance for the deviation of the channel axis from straightness, measured in the horizontal plane. If the billet of the barrel before boring is elastically deformed so that its curvature corresponds to the curvature of the barrel installed in the cannon under its own weight, fix this position and bore the barrel in a non-stressed state, then after removal from the machine, the bore will mirror the deflection under the influence of weight deflection, and when installed in a cannon, the channel axis will be straight (up to technological manufacturing errors, the value of which corresponds to manufacturing errors according to the current technology adopted for the prototype). However, the bore of the barrel blank due to the curvature is not aligned with the outer surface, which can lead to the appearance of increased difference. To avoid this, the outer surface of the barrel billet is sharpened by setting the billet in the centers and roller lunettes of the lathe, taking into account the obtained curvature of the channel axis. Formulas according to which, depending on the magnitude of the deviation of the channel axis from straightness determine the position on the workpiece of the support belts, are established in the analysis of the deformation of the system and computer simulation of the technological process.
Содержание и количественные характеристики вариантов осуществления способа предложены на основе анализа результатов моделирования процесса изготовления. The content and quantitative characteristics of embodiments of the method are proposed based on the analysis of the simulation results of the manufacturing process.
Установка ствольной заготовки для растачивания казенной частью в два патрона вертлюжной (приводной) бабки консольно с последующей выверкой и фиксацией заготовки люнетом в дульной части позволяет в наибольшей степени имитировать весовой прогиб готового ствола, однако в этом случае повышается нагрузка на подшипники вертлюжной бабки станка, что может привести к их ускоренному износу. Installing the barrel stock for boring the breech block into two cartridges of a swivel (drive) headstock with a cantilever followed by alignment and fixing the workpiece with a rest in the muzzle allows you to most simulate the weight deflection of the finished barrel, however, in this case, the load on the bearings of the swivel headstock of the machine increases, which can lead to their accelerated wear.
Установка заготовки для растачивания казенной частью в люнет и дульной частью в расположенный ближе к средней части заготовки патрон вертлюжной бабки станка с последующей фиксацией заготовки патроном вертлюжной бабки, расположенным у дульного торца, не повышает нагрузку на подшипники вертлюжной бабки по сравнению с известной технологией, однако нужный результат достигается только в определенном интервале параметров способа, если один из патронов вертлюжной бабки расположен у дульного торца заготовки, а другой на расстоянии от него, равном 15...20% длины заготовки. The installation of the billet for boring with the breech in the lunette and the muzzle in the swivel head of the machine located closer to the middle part of the workpiece with subsequent fixation of the billet by the swivel head cartridge located at the muzzle end does not increase the load on the swivel head bearings in comparison with the known technology, however, the desired the result is achieved only in a certain range of method parameters, if one of the swivel head cartridges is located at the muzzle end of the workpiece, and the other at a distance from it, p Avnom 15 ... 20% of the length of the workpiece.
Выбор положения заготовки перед растачиванием в зависимости от исходной непрямолинейности канала позволяет обеспечить более равномерный по длине и окружности съем припуска при растачивании и, в результате, меньший увод и меньшее отклонение оси канала от прямолинейности. The choice of the position of the workpiece before boring, depending on the initial channel non-linearity, allows for more uniform stock removal during boring and circumference and, as a result, less withdrawal and less deviation of the channel axis from straightness.
Выбор положения заготовки перед растачиванием в зависимости от исходной непрямолинейности наружной поверхности канала позволяет обеспечить меньшее отклонение канала после растачивания от соосности с наружной поверхностью заготовки. В этом случае при последующем точении наружной поверхности она будет обрабатываться с более равномерным по окружности припуском и, в результате, заготовка будет меньше деформироваться из-за перераспределения при точении имеющихся внутренних механических напряжений. The choice of the position of the workpiece before boring, depending on the initial non-linearity of the outer surface of the channel allows for a smaller deviation of the channel after boring from alignment with the outer surface of the workpiece. In this case, during subsequent turning of the outer surface, it will be machined with a more uniform allowance around the circumference and, as a result, the workpiece will be less deformed due to redistribution when turning the existing internal mechanical stresses.
Ограничение исходной непрямолинейности (биение наружной поверхности не должно превышать четырех значений весовой непрямолинейности ствола в орудии) получено следующим образом: в этом случае отклонение оси поверхности от прямолинейности не превышает половины биения, т.е. удвоенного значения весового прогиба. Заготовку устанавливают так, что ее прогиб равен весовому прогибу, при этом в деформированном состоянии поверхность канала смещается от наружной поверхности не более чем на величину весового прогиба, причем то или иное направление (знак) отклонения равновероятны. В этом случае разносъем металла при точении наружной поверхности минимален и более стабильно качество изготовления деталей. В термоупрочненной ствольной заготовке достаточно высоки внутренние механические напряжения и неравномерный съем металла приводит к их перераспределению и деформации детали. Если растачивать заготовки с большей непрямолинейностью, то закон распределения отклонений будет несимметричным, что приведет в производстве к большему разбросу показателей качества (отклонения от прямолинейности, разностенности). The limitation of the initial straightness (the runout of the outer surface should not exceed four values of the weighted straightness of the barrel in the gun) was obtained as follows: in this case, the deviation of the surface axis from straightness does not exceed half the beat, i.e. twice the value of weight deflection. The workpiece is set so that its deflection is equal to the weight deflection, while in the deformed state the channel surface is shifted from the outer surface by no more than the value of the weight deflection, and one or another direction (sign) of the deviation is equally probable. In this case, the metal spacing when turning the outer surface is minimal and the production quality of parts is more stable. In a heat-strengthened barrel billet, internal mechanical stresses are quite high and uneven metal removal leads to their redistribution and deformation of the part. If you bore the workpieces with greater directness, then the law of distribution of deviations will be asymmetric, which will lead to a greater dispersion of quality indicators in production (deviations from straightness, difference).
Растачивание заготовки в направлении от казенной части к дульной предложено на основании того, что при растачивании в той или иной степени наблюдается увод оси канала. Если начать растачивание с казенной части, то на казенном торце отверстие будет соосно с предварительно расточенным каналом, а на дульном торце будет наблюдаться увод отверстия. Для того, чтобы наружная поверхность получилась соосно внутренней, нужно предусмотреть достаточный припуск для точения. Увеличение припуска на точение казенной части заготовки приводит к увеличению толщины стенки и, в результате, к ухудшению условий термообработки, увеличению общих припусков на точение наружной поверхности, повышению веса заготовки, нагрузки на станок. В то же время увеличить припуск на точение относительно тонкой дульной части ствола можно без ухудшения условий обработки. Boring of the workpiece in the direction from the breech to the muzzle is proposed on the basis that during boring, to one degree or another, the channel axis is observed. If you start boring from the breech, then at the breech end, the hole will be coaxial with the pre-bored channel, and at the muzzle end the hole will be withdrawn. In order to make the outer surface coaxial to the inside, you need to provide sufficient allowance for turning. An increase in the allowance for turning the breech of the workpiece leads to an increase in wall thickness and, as a result, to a deterioration in the heat treatment conditions, an increase in the general allowances for turning the outer surface, an increase in the weight of the workpiece, and the load on the machine. At the same time, it is possible to increase the allowance for turning of a relatively thin muzzle of the barrel without compromising the processing conditions.
В патентно-технической литературе не обнаружены известные технические решения, имеющие признаки, сходные с признаками, отличающими заявленное решение от прототипа. Указанные признаки обеспечивают появление у заявленного объекта свойства (исходной непрямолинейности канала, компенсирующей весовой прогиб ствола в орудии), не совпадающего со свойствами, проявляемыми отличительными признаками в известных решениях, и не равное сумме этих свойств. Следовательно, заявленное техническое решение соответствует критериям "новизна" и "изобретательский уровень". In the patent literature not found known technical solutions that have features similar to those that distinguish the claimed solution from the prototype. These characteristics ensure the appearance of the property (initial channel straightness compensating for the weight deflection of the barrel in the gun) of the claimed object, which does not coincide with the properties shown by the distinguishing features in the known solutions and is not equal to the sum of these properties. Therefore, the claimed technical solution meets the criteria of "novelty" and "inventive step".
Предложенный способ правки поясняется приводимым чертежом, на котором показано:
а - установка заготовки ствола 1 для растачивания с креплением казенной части патронами 2 и 3 в приводной вертлюжной бабке горизонтально-расточного станка и дульной части в кольцевом люнете 4;
б - установка заготовки ствола для растачивания с креплением дульной части в приводной вертлюжной бабке станка, казенной части - кольцевым люнетом;
в - конфигурация свободной от нагрузки заготовки после растачивания канала;
г - установка заготовки для точения наружной поверхности в токарный станок (в центрах 5 и 6 по расточенному каналу и двух роликовых люнетах по предварительно обработанным равностенным опорным пояскам 7 и 8);
д - конфигурация свободной от нагрузки заготовки после точения наружной поверхности;
е - конфигурация ствола в пушке с деформацией под действием собственного веса.The proposed editing method is illustrated by the drawing, which shows:
a - installation of the
b - installation of the billet barrel for boring with the mount of the muzzle in the drive swivel of the machine, breech - ring backrest;
c - configuration of a workpiece free of load after channel boring;
g - installation of the workpiece for turning the outer surface in a lathe (in
d - configuration of the workpiece free of load after turning the outer surface;
e - the configuration of the barrel in the gun with deformation under the influence of its own weight.
Осуществляют предложенный способ следующим образом. Carry out the proposed method as follows.
Термообработанную ствольную заготовку 1 с каналом, расточенным на диаметр, меньший калибра ствола, устанавливают для растачивания на горизонтально-расточной станок, снабженный вертлюжной (приводной) бабкой с двумя четырехкулачковыми патронами 2 и 3 и кольцевым люнетом 4, например, станок РТ-401.20. Если перед установкой контролировалась прямолинейность внутренней или наружной (в зависимости от технологических возможностей производства) поверхности, то размечают положение наибольшего отклонения от прямолинейности (от геометрической оси, соединяющей центры торцевых сечений). Устанавливают заготовку казенной частью в патроне 3 вертлюжной бабки, дульной частью в кольцевом люнете 4. У дульной части на станине станка на штативах устанавливают два индикатора часового типа, у казенной части - один индикатор. Медленно вращают заготовку вокруг оси, измеряют биение канала у торцев и смещают кулачки патрона 3 и кулачки люнета 4 до получения наименьшего биения канала у торцев заготовки. Закрепляют заготовку патроном 2. Поворачивают заготовку предварительной разметкой вниз. В осевое отверстие задней стойки станка устанавливают центр. Разжимают кулачки люнета 4, к дульной части станка подводят заднюю стойку станка и, смещая кулачки патрона 2 без вращения заготовки, совмещают ось канала заготовки в дульном сечении с центром задней стойки (в отверстие задней стойки устанавливают приспособление - центр), после чего отводят заднюю стойку, закрепляют дульную часть заготовки кольцевым люнетом 4. По двум индикаторам, установленными на штативах на станине станка в дульной части заготовки и размещенным в вертикальной и горизонтальной плоскостях, проверяют, чтобы при закреплении не было деформации заготовки. The heat-treated
В другом варианте осуществления способа заготовку 1 устанавливают казенной частью в кольцевой люнет 4 расточного станка типа РТ-401.20, а дульной частью - в патрон 3 вертлюжной бабки. Заготовку устанавливают так, чтобы патрон 3 вертлюжной бабки находился у дульного торца, а патрон 2 был удален от торца на расстояние, равное 10. . .25% длины заготовки. Устанавливают на станину станка индикаторы часового типа на штативах. Медленно вращают заготовку вокруг оси, измеряют биение канала у торцев заготовки, смещают кулачки патрона 3 и люнета 4 до получения наименьшего биения канала у торцев заготовки, закрепляют заготовку кулачками патрона 2 вертлюжной бабки. Поворачивают заготовку предварительной разметкой вверх. Выдвигают стебель расточной головки, подводят его к торцу заготовки. На стебле вместо расточной головки может быть установлено специальное приспособление типа центра. Слегка отводят кулачки патрона 3, смещают кулачки патрона 2 до совмещения центра отверстия в дульном торце заготовки с осью стебля расточной головки станка, без деформации заготовки закрепляют ее патроном 3 вертлюжной бабки у дульного торца и растачивают канал ствола. In another embodiment of the method, the
Растачивают канал ствола. Bore the bore.
Снимают заготовку со станка, измеряют отклонение оси расточенного канала от прямолинейности. По расчетным зависимостям, приведенным в формуле изобретения, определяют положение опорных поясков 6 и 7 для установки заготовки на точение наружной поверхности. Расчеты проводят на компьютере по специальной программе, вводя исходные данные с клавиатуры или аппаратурно через порт компьютера от прибора, измеряющего отклонение оси от прямолинейности. На токарном станке, например, РТ-648, по технологии, соответствующей, например, способу, принятому за прототип, точат два опорных пояска 7 и 8 с постоянной по окружности толщиной стенки, т.е. соосных каналу. Remove the workpiece from the machine, measure the deviation of the axis of the bored channel from straightness. According to the calculated dependencies given in the claims, determine the position of the support belts 6 and 7 for installing the workpiece on turning the outer surface. Calculations are carried out on a computer according to a special program, entering the initial data from a keyboard or hardware through a computer port from a device that measures the axis deviation from straightness. On a lathe, for example, RT-648, using the technology corresponding, for example, to the method adopted for the prototype, sharpen two support bands 7 and 8 with a constant wall thickness around the circumference, i.e. coaxial to the channel.
Устанавливают заготовку поясками 7 и 8 в роликовые люнеты токарного станка, например, станка РТ-648 или РТ-711Ф3, закрепляют в патроне с установленным в нем центром 5 и центре 6 задней бабки (т.е. торцевые сечения устанавливаются тоже так, чтобы центры отверстия совпадали с осью станка) и точат наружную поверхность детали. The workpiece is installed with belts 7 and 8 in the roller lunettes of a lathe, for example, the RT-648 or RT-711F3 machine, fixed in the chuck with the
Ствол, изготовленный по предложенному способу, устанавливают в орудие в том же положении, в котором его фиксировали для растачивания при креплении казенной частью в приводном вертлюжном люнете казенной частью заготовки, или после поворота вокруг оси на полоборота, если заготовку фиксировали для растачивания в вертлюжной бабке дульной частью. The barrel made by the proposed method is installed in the gun in the same position in which it was fixed for boring when fastened by the breech in the drive swivel rest by the breech of the workpiece, or after turning about half an axis around the axis, if the workpiece was fixed for boring in the muzzle swivel part.
Пример 1. Моделировался технологический процесс изготовления стволов с растачиванием в станке заготовки, установленной казенной частью в вертлюжной бабке. Изменялось относительное положение патронов вертлюжной (приводной) бабки станка. Деформация заготовки (с соответствующими припусками для последующей обработки) сравнивалась с деформацией готовой детали. Результаты расчета приведены в табл. 1. Из приведенных данных следует, что в широком интервале параметров осуществление варианта предложенного способа позволяет имитировать установкой в расточном станке состояние готового ствола. Example 1. The technological process of manufacturing trunks with boring in the machine of the workpiece installed by the breech in the swivel head was simulated. The relative position of the swivel (drive) headstock of the machine was changed. The deformation of the workpiece (with appropriate allowances for subsequent processing) was compared with the deformation of the finished part. The calculation results are given in table. 1. From the above data it follows that in a wide range of parameters, the implementation of a variant of the proposed method allows you to simulate the installation of a finished barrel in a boring machine.
Пример 2. Моделировался технологический процесс изготовления стволов с растачиванием в станке заготовки, установленной дульной частью в вертлюжной бабке. Заготовка устанавливалась так, что один из патронов вертлюжной бабки станка находился у дульного торца заготовки. Изменялось относительное положение второго патрона вертлюжной бабки, расположенного в средней части заготовки. Результаты расчета приведены в табл. 2. Из приведенных данных следует, что при осуществлении рассматриваемого варианта способа изготовления поставленная цель достигается, если заготовка установлена так, что патрон вертлюжной бабки, расположенный в средней части заготовки, удален от ее дульного торца на расстояние 10...25% длины заготовки. За пределами этого интервала повышение качества незначительно или не достигается. Example 2. The technological process of manufacturing trunks was simulated with boring in the machine tool blanks installed muzzle in the swivel headstock. The workpiece was set so that one of the machine swivel head cartridges was located at the muzzle end of the workpiece. The relative position of the second swivel head cartridge, located in the middle of the workpiece, changed. The calculation results are given in table. 2. From the above data it follows that when implementing the considered variant of the manufacturing method, the goal is achieved if the workpiece is installed so that the swivel head cartridge located in the middle of the workpiece is 10 ... 25% of the length of the workpiece from its muzzle end. Outside of this interval, quality improvement is negligible or not achieved.
Пример 3. Для имеющихся результатов контроля прямолинейности оси канала большой партии заготовок стволов, изготовленных в разное время, рассчитывалась величина разностенности при точении наружной поверхности с установкой заготовок в роликовые люнеты токарного станка при различной методике определения положения опорных поясков (местоположения люнетов):
1) опорные пояски выполнены одинаково для всех заготовок; в табл. 3 приведены наибольшие значения разностенности (мм), полученные для различных вариантов расположения опор. Видно, что при любом одинаковом для всех заготовок расположении опорных поясков наибольшее расчетное значение разностенности в выборке деталей не будет меньше 0,55 мм, а в менее удачном сочетании превысит 0,8 мм;
2) для каждой заготовки в зависимости от ее кривизны определялось индивидуальное положение опорных поясков: опорный поясок в дульной части выполнялся в том сечении заготовки, в котором было наибольшее отклонение оси дульной половины канала ствола от прямолинейности, опорный поясок в казенной части выполнялся в том сечении, в котором было наибольшее отклонение оси второй половины канала ствола от прямолинейности; максимальное значение разностенности для выборки деталей составляет 0,76 мм;
3) для каждой заготовки в зависимости от ее кривизны определялось индивидуальное положение опорных поясков расчетом по компьютерной программе, реализующей зависимости, приведенные в формуле изобретения; максимальное значение разностенности для выборки деталей составляет 0,44 мм, что на 20% ниже лучшего результата, получаемого при постоянной схеме размещения опорных поясков.Example 3. For the available results of checking the straightness of the channel axis of a large batch of barrel billets made at different times, the difference value was calculated when turning the outer surface with the workpieces installed in the lathe of the lathe with different methods for determining the position of the support belts (the location of the lunettes):
1) support belts are made equally for all workpieces; in table 3 shows the largest values of the difference (mm) obtained for various options for the location of the supports. It can be seen that for any arrangement of support belts that is the same for all blanks, the largest calculated value of the difference in the sample of parts will not be less than 0.55 mm, and in a less successful combination it will exceed 0.8 mm;
2) for each billet, depending on its curvature, the individual position of the support bands was determined: the support belt in the muzzle was made in that section of the workpiece in which there was the greatest deviation of the axis of the muzzle half of the bore from straightness, the support belt in the breech section was made in that section, in which there was the greatest deviation of the axis of the second half of the bore from straightness; the maximum value of the difference for the selection of parts is 0.76 mm;
3) for each blank, depending on its curvature, the individual position of the support belts was determined by calculation according to a computer program that implements the dependencies given in the claims; the maximum value of the difference for the selection of parts is 0.44 mm, which is 20% lower than the best result obtained with a constant arrangement of support belts.
Пример 4. По предложенному способу (вариант установки заготовки для растачивания казенной частью в вертлюжную бабку расточного станка) изготовлена партия стволов. Ориентирование стволов в пушке проводилось так же, как при использовании известного способа, принятого за прототип. В табл. 4 приведены относительные значения отклонения оси канала от прямолинейности, измеренные в стволе, установленном в пушке. В отличие от результатов изготовления по известному способу отклонения от прямолинейности оси канала ствола в вертикальной и горизонтальной плоскостях близки по величине, весовой прогиб не заметен. Example 4. According to the proposed method (the installation option of the workpiece for boring the breech in the swivel headstock of the boring machine) made a batch of trunks. The orientation of the trunks in the gun was carried out in the same way as when using the known method adopted for the prototype. In the table. 4 shows the relative values of the deviation of the channel axis from straightness, measured in the barrel installed in the gun. In contrast to the manufacturing results of the known method, deviations from the straightness of the axis of the bore in the vertical and horizontal planes are close in magnitude, the weight deflection is not noticeable.
Claims (10)
при выполнении условий
Pu(a,a)+Qu(a,L-b)=W(a);
Pu(L-b,a)+Qu(L-b,L-b)=W(L-b),
где x - осевая текущая координата;
P, Q - усилия в люнетах;
u(x, z) - перемещение сечения с координатой x балки, опертой по краям и имеющей геометрические характеристики заготовки ствола, под действием единичной силы, приложенной в сечении x = z;
a, b - удаления опорных поясков от ближайших торцев заготовки ствола;
L - длина заготовки ствола;
W(x) - отклонение действительной оси канала заготовки ствола от геометрической оси,
затем заготовку ствола устанавливают опорными поясками на роликовых люнетах токарного станка, закрепляют центрами, установленными в патроне и задней бабке токарного станка и обтачивают наружную поверхность.1. A method of manufacturing a barrel of an artillery gun, characterized in that the billet of the barrel is installed and calibrated in a horizontal boring machine having a swivel head with two four-jaw chucks and an annulus, in which the billet of the barrel is installed with a weight deflection, the value of which corresponds to the weight deflection of the barrel in tools, bore the bore, measure the deviation of the axis of the bore from straightness and perform on the billet of the barrel two support bands with a constant wall thickness around the circumference, p the position of which is determined by the formula
subject to the conditions
Pu (a, a) + Qu (a, Lb) = W (a);
Pu (Lb, a) + Qu (Lb, Lb) = W (Lb),
where x is the axial current coordinate;
P, Q - efforts in lunettes;
u (x, z) is the displacement of the section with the x coordinate of the beam, supported along the edges and having the geometric characteristics of the billet, under the action of a unit force applied in the section x = z;
a, b - removal of support belts from the nearest ends of the billet bore;
L is the length of the barrel;
W (x) is the deviation of the actual axis of the billet channel from the geometric axis,
then the billet of the barrel is installed by supporting belts on the roller lunettes of the lathe, fixed by the centers installed in the chuck and the tailstock of the lathe and grind the outer surface.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU99101565A RU2164202C2 (en) | 1999-01-27 | 1999-01-27 | Method for manufacture of artillery gun barrel |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU99101565A RU2164202C2 (en) | 1999-01-27 | 1999-01-27 | Method for manufacture of artillery gun barrel |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU99101565A RU99101565A (en) | 2000-11-27 |
| RU2164202C2 true RU2164202C2 (en) | 2001-03-20 |
Family
ID=20215148
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU99101565A RU2164202C2 (en) | 1999-01-27 | 1999-01-27 | Method for manufacture of artillery gun barrel |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2164202C2 (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2699199C1 (en) * | 2018-08-29 | 2019-09-03 | Акционерное общество "Завод N9" (АО "Завод N9") | Method of making barrels of artillery pieces |
| RU206559U1 (en) * | 2021-05-24 | 2021-09-15 | АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО "АКЦИОНЕРНАЯ КОМПАНИЯ "ТУЛАМАШЗАВОД" (АО "АК "Туламашзавод") | Barrel blank for rifling |
| RU206560U1 (en) * | 2021-05-24 | 2021-09-15 | АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО "АКЦИОНЕРНАЯ КОМПАНИЯ "ТУЛАМАШЗАВОД" (АО "АК "Туламашзавод") | 30 mm rifled artillery barrel |
| RU207742U1 (en) * | 2021-05-24 | 2021-11-15 | АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО "АКЦИОНЕРНАЯ КОМПАНИЯ "ТУЛАМАШЗАВОД" (АО "АК "Туламашзавод") | Barrel blank for rifling |
-
1999
- 1999-01-27 RU RU99101565A patent/RU2164202C2/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| Ближайший аналог не обнаружен. * |
| УТКИН Н.Ф. и др. Обработка глубоких отверстий. - Л.: Машиностроение, Ленинградское отделение, 1988, с. 90, 91, рис. 4.1.б. * |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2699199C1 (en) * | 2018-08-29 | 2019-09-03 | Акционерное общество "Завод N9" (АО "Завод N9") | Method of making barrels of artillery pieces |
| RU206559U1 (en) * | 2021-05-24 | 2021-09-15 | АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО "АКЦИОНЕРНАЯ КОМПАНИЯ "ТУЛАМАШЗАВОД" (АО "АК "Туламашзавод") | Barrel blank for rifling |
| RU206560U1 (en) * | 2021-05-24 | 2021-09-15 | АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО "АКЦИОНЕРНАЯ КОМПАНИЯ "ТУЛАМАШЗАВОД" (АО "АК "Туламашзавод") | 30 mm rifled artillery barrel |
| RU207742U1 (en) * | 2021-05-24 | 2021-11-15 | АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО "АКЦИОНЕРНАЯ КОМПАНИЯ "ТУЛАМАШЗАВОД" (АО "АК "Туламашзавод") | Barrel blank for rifling |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101342654A (en) | Machining method of high-precision long and thin round shaft | |
| RU2164202C2 (en) | Method for manufacture of artillery gun barrel | |
| US4869148A (en) | Loading die for ammunition | |
| CN105834481A (en) | Method for machining overlong concentric ladder through hole on ordinary boring machine through lengthening boring cutter rod | |
| CN103586644B (en) | The processing method of outer conical precision thin-wall part | |
| CN106891173A (en) | A kind of method that eccentric fixture and application eccentric fixture produce eccentric shaft | |
| CN114619210A (en) | Method for machining small-wall-thickness-difference deep blind hole barrel type part | |
| CN110900225B (en) | Structure and method for ensuring high coaxiality requirement of large-diameter precision pipe workpiece | |
| EP0175064B1 (en) | Machine tool | |
| CN112643293A (en) | Machining method for large-sized cylinder thin-wall cabin section part | |
| CN102728995B (en) | Method for processing Monel-material pump shaft | |
| CN115609251A (en) | Manufacturing process of high-precision small-modulus small-diameter centering composite slender broach | |
| US2413022A (en) | Method of forming firearm barrels | |
| RU2419757C1 (en) | Method to manufacture cannon barrel | |
| CN112705743B (en) | Anti-interference tool for superhard grinding wheel base body with complex profile and machining method thereof | |
| US6767018B1 (en) | Machinable datum for a self-centering vacuum fixture | |
| RU99101565A (en) | METHOD FOR MANUFACTURING THE STEM OF THE ARTILLERY WEAPON | |
| US3159903A (en) | Method of manufacturing a multibore barrel | |
| SU1750848A1 (en) | Method of treating long-size parts with stepwise axial hole | |
| JP2019515805A (en) | Accessory for centering a tool on a machining device, centering method and centering support device including such accessory | |
| CN109128695B (en) | Method for processing low-temperature valve of aerospace engine | |
| RU2699199C1 (en) | Method of making barrels of artillery pieces | |
| CN110355430A (en) | A kind of synchro converter ring processing knife rest | |
| CN100515664C (en) | Special self-locking core axle clamp for processing eyepiece seat of laser distance measuring instrument | |
| RU2722940C1 (en) | Method of turning the outer surface of the precision long pipe |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20180128 |