RU2481923C2 - Method of boring cylindrical holes in parts - Google Patents
Method of boring cylindrical holes in parts Download PDFInfo
- Publication number
- RU2481923C2 RU2481923C2 RU2011123813/02A RU2011123813A RU2481923C2 RU 2481923 C2 RU2481923 C2 RU 2481923C2 RU 2011123813/02 A RU2011123813/02 A RU 2011123813/02A RU 2011123813 A RU2011123813 A RU 2011123813A RU 2481923 C2 RU2481923 C2 RU 2481923C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- axis
- cutting
- cutting tool
- rotation
- tool
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Drilling And Boring (AREA)
- Cutting Tools, Boring Holders, And Turrets (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области механической обработки металлов и может быть использовано при растачивании цилиндрических отверстий деталей, например, колец подшипников на станках токарной группы.The invention relates to the field of metal machining and can be used for boring cylindrical holes of parts, for example, bearing rings on lathes of a turning group.
Известен способ растачивания поверхности детали (Патент РФ №2196027), заключающийся в том, что детали придают вращение вокруг оси обрабатываемой поверхности, а обработку осуществляют посредством расточной головки с двусторонним плавающим резцом, перемещающимся вдоль обрабатываемой поверхности, с возможностью его свободного перемещения под действием сил резания в радиальном направлении к обрабатываемой поверхности.A known method of boring the surface of a part (RF Patent No. 2196027), which consists in the fact that the parts rotate around the axis of the surface to be machined, and the processing is carried out by means of a boring head with a two-sided floating cutter moving along the surface to be machined with the possibility of its free movement under the action of cutting forces in the radial direction to the work surface.
Недостатками известного способа являются низкая производительность и низкая стойкость режущего инструмента, так как режущие кромки резца в процессе расточки непрерывно находятся в контакте с обрабатываемой поверхностью, что создает неблагоприятные условия для их охлаждения.The disadvantages of this method are the low productivity and low durability of the cutting tool, since the cutting edges of the cutter in the process of boring are continuously in contact with the treated surface, which creates adverse conditions for their cooling.
Наиболее близким по своей технической сути и достигаемому эффекту (прототипом) к заявляемому является способ растачивания поверхности отверстий детали непрофилированным резцом (Патент РФ №2133656), при котором изделию сообщают вращение вокруг оси отверстия, а резцу - вокруг оси, проходящей через центр сферы под углом к оси отверстия, при этом резец вращают с частотой, большей чем частота вращения изделия в радиальной плоскости, образующей угол α с осью обрабатываемого отверстия, и перемещают его в этой же плоскости до образования сферической поверхности заданного радиуса, при этом угол α определяют из следующего соотношения:The closest in its technical essence and the achieved effect (prototype) to the claimed one is a method of boring the surface of the holes of the part with a non-profiled cutter (RF Patent No. 2133656), in which the product is informed about the rotation around the axis of the hole, and the cutter around the axis passing through the center of the sphere at an angle to the axis of the hole, while the cutter is rotated with a frequency greater than the frequency of rotation of the product in a radial plane forming an angle α with the axis of the hole being machined, and move it in the same plane until spherical the surface of a given radius, the angle α is determined from the following relation:
где В - ширина сферической части обрабатываемой поверхности отверстия;where is the width of the spherical part of the machined surface of the hole;
R - радиус сферы.R is the radius of the sphere.
Недостатками известного способа являются низкая производительность и низкая стойкость режущего инструмента.The disadvantages of this method are low productivity and low durability of the cutting tool.
Задачей изобретения является повышение производительности и уменьшение износа режущего инструмента.The objective of the invention is to increase productivity and reduce wear of the cutting tool.
Поставленная задача решается тем, что в способ растачивания цилиндрических отверстий деталей детали сообщают вращение вокруг оси обрабатываемого цилиндрического отверстия и осуществляют ее обработку режущим инструментом, перемещающимся внутри вдоль оси обрабатываемого отверстия и вращающимся вокруг оси, пересекающейся с осью вращения обрабатываемого цилиндрического отверстия под углом α. При этом используют режущий инструмент, по крайней мере, с четырьмя режущими кромками, установленными равномерно по окружности в одной плоскости, перпендикулярной оси вращения режущего инструмента. Величину угла α пересечения оси вращения обрабатываемой поверхности и оси вращения режущего инструмента является острым и определяется из выражения:The problem is solved in that in the method of boring cylindrical holes of the parts, the parts are rotated around the axis of the machined cylindrical hole and processed by a cutting tool that moves inside along the axis of the machined hole and rotates around an axis intersecting the axis of rotation of the machined cylindrical hole at an angle α. In this case, a cutting tool is used with at least four cutting edges mounted uniformly around the circumference in one plane perpendicular to the axis of rotation of the cutting tool. The angle α of intersection of the axis of rotation of the workpiece and the axis of rotation of the cutting tool is sharp and is determined from the expression:
где d - диаметр обрабатываемой поверхности детали, мм;where d is the diameter of the workpiece surface, mm;
ρ - величина снимаемого слоя припуска, мм.ρ is the size of the removed allowance layer, mm.
Сообщение режущему инструменту вращения вокруг оси, пересекающейся с осью вращения детали под определенным острым углом, позволяет периодически выводить режущие кромки из зоны обработки и тем самым обеспечить повышенное охлаждение инструмента, что уменьшает его износ и повышает производительность обработки. Использование четырех режущих кромок позволяет повысить производительность обработки и снизить износ инструмента. Равномерное расположение режущих кромок вдоль окружности позволяет уравновесить силы резания, снизить вибрацию инструмента и тем самым повысить производительность обработки и уменьшить износ. Перемещение режущего инструмента вдоль оси обрабатываемой поверхности позволяет обрабатывать поверхности большой протяженности.Communication of the cutting tool with rotation around an axis intersecting with the axis of rotation of the workpiece at a certain acute angle allows the cutting edges to be periodically removed from the treatment area and thereby provide increased tool cooling, which reduces its wear and increases processing productivity. The use of four cutting edges allows you to increase processing productivity and reduce tool wear. The uniform arrangement of the cutting edges along the circumference allows you to balance the cutting forces, reduce the vibration of the tool and thereby increase productivity and reduce wear. Moving the cutting tool along the axis of the machined surface allows you to process long surfaces.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 показана схема осуществления способа, на фиг.2 - то же, но вид сбоку.The invention is illustrated by drawings, where figure 1 shows a diagram of the implementation of the method, figure 2 is the same, but a side view.
Позициями на чертежах обозначены: 1 - режущие кромки, 2 - режущий инструмент, 3 - ось вращения режущего инструмента, 4 - ось вращения обрабатываемой цилиндрической поверхности, 5 - внутренняя поверхность цилиндрической детали, 6 - цилиндрическая деталь, 7 - механизм перемещения режущих кромок, 8 - шток.The positions in the drawings indicate: 1 - cutting edges, 2 - cutting tool, 3 - axis of rotation of the cutting tool, 4 - axis of rotation of the machined cylindrical surface, 5 - the inner surface of the cylindrical part, 6 - cylindrical part, 7 - mechanism for moving the cutting edges, 8 - stock.
Для осуществления предлагаемого способа используют режущий инструмент 2, например расточную оправку с четырьмя режущими кромками 1 (резцами), закрепленными на оправке с одинаковым угловым шагом и расположенными в одной плоскости, перпендикулярной оси 3 режущего инструмента 2. Режущий инструмент 2 размещают внутри обрабатываемого отверстия детали 6 таким образом, что ось 3 режущего инструмента 2 образует острый угол α с осью 4 обрабатываемой цилиндрической поверхности 5 детали 6, определяемый из выражения:To implement the proposed method, a
где d - диаметр обрабатываемой поверхности детали, мм;where d is the diameter of the workpiece surface, mm;
ρ - величина снимаемого слоя припуска, мм.ρ is the size of the removed allowance layer, mm.
При выполнении угла α меньше этой величины режущая кромка будет находиться постоянно в контакте с деталью и стружка будет непрерывна.When the angle α is less than this value, the cutting edge will be constantly in contact with the part and the chip will be continuous.
Детали 6 придают вращение вокруг оси 4 обрабатываемой поверхности 5 с частотой nz, а режущему инструменту 2 придают вращение вокруг его оси 3 с частотой ng и движение подачи Sv вдоль оси 4 обрабатываемой поверхности 5.
При этом необходимо соблюдение одного из двух условий: скорость вращения режущего инструмента и обрабатываемой детали не должны совпадать по величине или по направлению.In this case, one of two conditions must be observed: the rotation speed of the cutting tool and the workpiece must not coincide in size or direction.
Установку режущих кромок 1 режущего инструмента на заданный размер осуществляют, например, с помощью механизма перемещения 7, имеющего конусную направляющую. При движении штока 8 влево режущие кромки 1 выдвигаются из режущего инструмента до достижения требуемого положения.The installation of the
Так как ось 3 режущего инструмента 2 расположена под углом α к оси 4 вращения обрабатываемой поверхности 5, то каждая режущая кромка 1 осуществляет резание в течение своего одного оборота с разной глубиной t. Максимальная глубина резания равна величине снимаемого припуска: tmax=ρ, а минимальная глубина резания tmin=0. Таким образом, режущие кромки дважды за один свой оборот выходят из контакта с обрабатываемой поверхностью. Этим обеспечивается постоянное охлаждение режущих кромок, освобождение от стружки, а следовательно, снижение износа и возможность повышения режима обработки.Since the axis 3 of the
Переменная глубина резания приводит к переменной силе резания, а следовательно, способствует возникновению в технологической системе автоколебаний. Однако наличие четырех или большего числа режущих кромок 1, равномерно расположенных вдоль окружности, уравновешивает силы резания и снижает автоколебания технологической системы. Поэтому наличие четырех или большего числа режущих кромок не только повышает стойкость режущего инструмента и способствует повышению производительности обработки, но и устраняет вредное воздействие на технологическую систему переменной силы врезания режущих кромок в обрабатываемую поверхность.A variable cutting depth leads to a variable cutting force, and therefore contributes to the emergence of self-oscillations in the technological system. However, the presence of four or more
Обработка цилиндрических отверстий описанным способом не требует специальных станков и приспособлений и может успешно осуществляться на обычных универсальных станках токарной группы. При этом деталь 6, как обычно устанавливают в токарный патрон шпинделя станка, а режущий инструмент 2 - на поворотной части суппорта станка в бабке, шпиндель которой имеет принудительное вращение.The processing of cylindrical holes in the described way does not require special machines and devices and can be successfully carried out on conventional universal machines of the turning group. In this case,
В качестве примера рассмотрим процесс растачивания отверстия роликового буксового подшипника 42726 из ст.ШХ15, применяемого на железнодорожном транспорте. Исходный диаметр отверстия d=130 мм, высота h=80 мм. Снимаемый припуск ρ=1 мм. Требуемая шероховатость поверхности Ra=1,25 мкм.As an example, we consider the process of boring the holes of a roller axle box bearing 42726 from station ШХХ15, used in railway transport. The initial hole diameter d = 130 mm, height h = 80 mm. Removable allowance ρ = 1 mm. The required surface roughness Ra = 1.25 microns.
Применили режущий инструмент с четырьмя режущими кромками из твердого сплава Т30К4. Ось режущего инструмента устанавливали под углом к оси обрабатываемой поверхности, равным:A cutting tool with four cutting edges made of T30K4 carbide was used. The axis of the cutting tool was set at an angle to the axis of the machined surface, equal to:
По справочным данным (Справочник технолога-машиностроителя. В 2-х т. Т.2 / Под ред. А.Г.Косиловой и Р.К.Мещерякова. - 4 изд., перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1986. С.265-273) подача на одну режущую кромку исходя из заданной шероховатости составляет S1ν=0,12 мм. Допустимая подача намного выше и составляет Sдоп=1,3 мм. Так как использовали режущий инструмент с четырьмя режущими кромками, то приняли Sν=4·51ν=0,48 мм, что намного меньше допустимой величины. Скорость резания для ст.ШХ15 равна υ=150 мм/мин. Тогда частота вращения деталиAccording to the reference data (Handbook of a machine-building engineer. In 2 vols. T.2 / Edited by A.G. Kosilova and R.K. Meshcheryakov. - 4th ed., Revised and supplemented. - M.: Mechanical Engineering, 1986. S. 265-273) feed on one cutting edge based on a given roughness is S 1ν = 0.12 mm. The allowable feed is much higher and is S add = 1.3 mm. Since we used a cutting tool with four cutting edges, we took S ν = 4 · 5 1ν = 0.48 mm, which is much less than the permissible value. The cutting speed for the station ШХХ15 is equal to υ = 150 mm / min. Then the speed of the part
Приняли nz=370 об/мин.Accepted n z = 370 rpm
Время обработки составило:Processing time was:
Если бы резание осуществлялось одной режущей кромкой, то время обработки составило бы τ=1,84 мин, так как подача режущего инструмента в четыре раза меньше.If cutting was carried out by one cutting edge, the processing time would be τ = 1.84 min, since the feed of the cutting tool is four times less.
Так как режущие кромки периодически выходили из контакта с обрабатываемой поверхностью, то стойкость режущего инструмента возросла. По данным технической литературы (Режимы резания металлов: Справочник. Ю.В.Барановский, Л.А.Брахман, А.И.Гдалевич и др. - М.: НИИТавтопром, 1995, с.18) при отношении максимальной глубины резания к минимальной tmin/tmax, как в нашем случае, стойкость режущего инструмента повышается в 2 раза по сравнению с равномерным резанием. Еще в большей степени стойкость резания зависит от колебания величины подачи режущей кромки инструмента, которая в нашем случае превышает 2. Значение стойкости резания за счет неравномерности подачи повышается более чем в 5 раз.Since the cutting edges periodically came out of contact with the work surface, the resistance of the cutting tool has increased. According to the technical literature (Modes of metal cutting: Reference. Yu.V. Baranovsky, L.A. Brahman, A.I. Gdalevich and others - M .: NIITavtoprom, 1995, p. 18) with the ratio of the maximum cutting depth to the minimum t min / t max , as in our case, the resistance of the cutting tool is increased 2 times in comparison with uniform cutting. An even greater degree of cutting resistance depends on fluctuations in the feed rate of the cutting edge of the tool, which in our case exceeds 2. The value of cutting resistance due to uneven feed increases by more than 5 times.
Таким образом, при использовании предлагаемого способа производительность обработки возрастает в 4 раза, а стойкость режущего инструмента повышается более чем в 10 раз по сравнению с известными способами точения.Thus, when using the proposed method, the processing productivity increases by 4 times, and the resistance of the cutting tool increases by more than 10 times in comparison with the known methods of turning.
Технико-экономическая эффективность предлагаемого способа растачивания заключается в следующем:The technical and economic efficiency of the proposed boring method is as follows:
1. Обеспечивается более высокая производительность обработки.1. Provides higher processing performance.
2. Уменьшается износ инструмента, повышается его стойкость.2. The tool wear is reduced, its durability is increased.
3. Повышается точность обработки вследствие уменьшения износа режущих кромок инструмента.3. Increases machining accuracy due to reduced wear on the tool cutting edges.
Claims (1)
где d - диаметр обрабатываемой поверхности детали, мм;
ρ - величина снимаемого слоя припуска, мм. A method of boring cylindrical holes of parts, including communicating the rotation part around the axis of the machined cylindrical hole and processing it with a cutting tool that moves inside along the axis of the machined hole and rotates around an axis intersecting the axis of rotation of the machined cylindrical hole at an angle α, characterized in that they use a cutting tool with at least four cutting edges mounted uniformly around the circumference in one plane perpendicular to the axis of rotation the cutting tool, while the cutting tool is set with an acute angle α of intersection of the axis of rotation of the workpiece and the axis of rotation of the cutting tool and the value of which is determined from the expression:
where d is the diameter of the workpiece surface, mm;
ρ is the size of the removed allowance layer, mm.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011123813/02A RU2481923C2 (en) | 2011-06-10 | 2011-06-10 | Method of boring cylindrical holes in parts |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011123813/02A RU2481923C2 (en) | 2011-06-10 | 2011-06-10 | Method of boring cylindrical holes in parts |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2011123813A RU2011123813A (en) | 2012-12-20 |
RU2481923C2 true RU2481923C2 (en) | 2013-05-20 |
Family
ID=48790037
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2011123813/02A RU2481923C2 (en) | 2011-06-10 | 2011-06-10 | Method of boring cylindrical holes in parts |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2481923C2 (en) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU588708A1 (en) * | 1975-08-13 | 1984-03-30 | Волгоградский Политехнический Институт | Method for boring deep holes |
SU1151371A1 (en) * | 1982-04-08 | 1985-04-23 | Pestunov Vladimir M | Boring method |
RU2078849C1 (en) * | 1994-09-26 | 1997-05-10 | Научно-производственное объединение энергетического машиностроения им.акад.В.П.Глушко | Powder charge and method to produce out of it protective metal-ceramic coating on pieces of dispersion-hardening nickle alloys |
RU2133656C1 (en) * | 1994-05-04 | 1999-07-27 | Акционерное общество "УРАЛТРАК" | Method for turning spherical surfaces of openings |
RU2279330C2 (en) * | 2004-03-10 | 2006-07-10 | Открытое акционерное общество "Научно-производственная фирма по внедрению научных и инженерно-технических инноваций" (ОАО ВНИТИ) | Method for working large-diameter openings in elongated cylindrical articles |
-
2011
- 2011-06-10 RU RU2011123813/02A patent/RU2481923C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU588708A1 (en) * | 1975-08-13 | 1984-03-30 | Волгоградский Политехнический Институт | Method for boring deep holes |
SU1151371A1 (en) * | 1982-04-08 | 1985-04-23 | Pestunov Vladimir M | Boring method |
RU2133656C1 (en) * | 1994-05-04 | 1999-07-27 | Акционерное общество "УРАЛТРАК" | Method for turning spherical surfaces of openings |
RU2078849C1 (en) * | 1994-09-26 | 1997-05-10 | Научно-производственное объединение энергетического машиностроения им.акад.В.П.Глушко | Powder charge and method to produce out of it protective metal-ceramic coating on pieces of dispersion-hardening nickle alloys |
RU2279330C2 (en) * | 2004-03-10 | 2006-07-10 | Открытое акционерное общество "Научно-производственная фирма по внедрению научных и инженерно-технических инноваций" (ОАО ВНИТИ) | Method for working large-diameter openings in elongated cylindrical articles |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2011123813A (en) | 2012-12-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101925121B1 (en) | Double-disc straight groove cylindrical-component surface grinding disc | |
US6952987B2 (en) | Method for scroll-free machining rotationally symmetrical surfaces | |
CN102896576A (en) | Method and machining installation for the finishing of a crankshaft bearing bore | |
US8186251B2 (en) | Device for machining rotationally symmetrical surfaces of a workpiece | |
CN103769960B (en) | A kind of manufacture method with the ball cutter of micro-cutting sword array structure | |
KR100781026B1 (en) | Super-abrasive machining tool and method of use | |
RU2481923C2 (en) | Method of boring cylindrical holes in parts | |
JP6723623B1 (en) | Cutting method | |
US20080202296A1 (en) | Tool for Machining Tire Profiles | |
RU201352U1 (en) | DEVICE FOR CENTERLESS BALL GRINDING | |
US11717922B2 (en) | Method for surface treatment, roller bearing component and device | |
RU149877U1 (en) | GRINDING CIRCLE WITH INTERRUPTED SURFACE | |
RU2674187C2 (en) | Method of polishing spherical end of tapered roller | |
RU2344921C1 (en) | Method for honing of blind holes | |
US4663891A (en) | Method of machining a workpiece with an edge-type rotary cutting tool | |
CN113385706B (en) | Method for machining regular polygon inner hole | |
RU2339499C2 (en) | Method of regular microrelief formation on surface of stocks by means of surface plastic forming | |
RU2182072C2 (en) | Method of end face grinding from two sides | |
RU2210480C2 (en) | Finishing method | |
RU2377113C1 (en) | Method of oscillating round external plunge grinding | |
RU2317876C2 (en) | Mode of milling processing of two rotating bodies | |
JP2017148883A (en) | Skiving processing device and processing method | |
JP2006043805A (en) | Cutting tool, a method of forming two or more cylindrical projection using the cutting tool and support having the cylindrical projections | |
CN203751449U (en) | Radial gear shaving cutter | |
RU2162402C2 (en) | Method for continuously lapping end surfaces of cone rollers |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20160611 |