RU2552616C1 - Method of mechanical processing for deep hole in tubular billet - Google Patents

Method of mechanical processing for deep hole in tubular billet Download PDF

Info

Publication number
RU2552616C1
RU2552616C1 RU2014108991/02A RU2014108991A RU2552616C1 RU 2552616 C1 RU2552616 C1 RU 2552616C1 RU 2014108991/02 A RU2014108991/02 A RU 2014108991/02A RU 2014108991 A RU2014108991 A RU 2014108991A RU 2552616 C1 RU2552616 C1 RU 2552616C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
input
boring
boring bar
output
chamfers
Prior art date
Application number
RU2014108991/02A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Андреевич Санинский
Владимир Виллиевич Ананян
Евгений Николаевич Осадченко
Антон Владимирович Санинский
Дмитрий Сергеевич Михайлов
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ)
Priority to RU2014108991/02A priority Critical patent/RU2552616C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2552616C1 publication Critical patent/RU2552616C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Drilling And Boring (AREA)

Abstract

FIELD: machine building.
SUBSTANCE: processing is carried out by a device comprising a boring bar with cutting tools which is installed at eccentric bearings in a poppet sleeve with cutting and mandrelling teeth while the said sleeve is aligned in the initial position in an input steady rest before a working medium is supplied. The billet being processed is clamped between inner end faces of the input and output steady rests coaxially to them. Prior to the start of processing, centring chamfers are made on the inner end faces of the steady rests, mating chamfers are made on the end faces of the tubular billet, the chamfers are matched and sealed. Plugs are mounted on outer end faces of the input and output steady rests to provide for a common sealed cavity. The orking medium is supplied to the input steady rest via throttles during the direct working stroke, herewith rotary and translatory motion of the boring bar is combined with its planetary motion around the axis of the poppet sleeve. During the back stroke, the working medium is supplied to the output steady rest.
EFFECT: improved precision and quality of the processed surface, reliability of the processing procedure due to better chip removal.
2 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к станкостроению, в частности к способам механической обработки глубоких отверстий в трубных заготовках с применением металлорежущих станков.The invention relates to machine tool industry, in particular to methods for machining deep holes in pipe billets using metal cutting machines.

Может использоваться для осуществления процессов особо высокой точности растачивания, прошивания, дорнования и внутреннего шлифования отверстий в длинномерных трубах на малогабаритных станках, например, при обеспечении требований к точности отверстий по ТУ14-3-/941/-94.It can be used to carry out processes of particularly high precision boring, flashing, burning and internal grinding of holes in long pipes on small-sized machines, for example, while ensuring accuracy requirements for holes according to TU14-3- / 941 / -94.

Известен способ чистового растачивания на растяжение, осуществляемый головкой стебля, жестко закрепляемой в стебле и базирующейся по поверхности механически обрабатываемого глубокого отверстия трубной заготовки регулируемыми направляющими (Кирсанов С.В., Гречишников В.А., Схиртладзе А.Г., Кокарев В.И. Инструменты для обработки точных отверстий. - М.: Машиностроение, 2003. 330 с.).A known method of fine boring in tension, carried out by the head of the stem, rigidly fixed in the stem and based on the surface of a machined deep hole of the tube stock with adjustable guides (Kirsanov S.V., Grechishnikov V.A., Shirtladze A.G., Kokarev V.I. “Tools for precision hole machining.” - M.: Mechanical Engineering, 2003.330 p.).

Недостаток способа растачивания головкой со стеблем - их большая суммарная длина, которая всегда равна или больше длины обрабатываемой трубной заготовки.The disadvantage of the method of boring with a head with a stem is their large total length, which is always equal to or greater than the length of the processed tube billet.

Особенностью способа является наличие процесса, при котором стебель работает на растяжение, что позволяет избежать его вибраций при больших скоростях резания и обеспечить более надежный отвод стружки. Такой способ осуществляется головкой с регулируемыми направляющими и предусматривает приемы, при которых обрабатываемая деталь устанавливается и выверяется на станке, а расточная головка (без пластины) жестко закрепленная в стебле, вводится на всю длину задних направляющих шпонок. При вращении микрометрической гайки обеспечивается радиальное перемещение направляющих шпонок головки до их плотного соприкосновения с поверхностью отверстия. Осуществляется базирование головки, после чего головка проводится через отверстие детали до выхода за противоположный конец детали передних направляющих с пазом под пластину. В паз корпуса вставляется пластина, головка перемещается вправо до положения, в котором между режущей кромкой пластины и образующей отверстия был бы зазор в 0,3…0,4 мм. Включается подача СОЖ, вращение детали и подача головки для захода пластины в отверстие. Выполняется растачивание заправочного отверстия до положения полного захода в отверстие передних направляющих. Подача головки (и СОЖ) и вращение детали отключаются.A feature of the method is the presence of a process in which the stem works in tension, which avoids its vibrations at high cutting speeds and provides more reliable chip evacuation. This method is carried out by a head with adjustable guides and provides methods in which the workpiece is installed and verified on the machine, and the boring head (without plate) is rigidly fixed in the stem, is introduced to the entire length of the rear guide keys. When the micrometer nut is rotated, the guide keys of the head are radially moved until they are in close contact with the surface of the hole. The head is based, after which the head is passed through the hole of the part until the front guides extend beyond the opposite end of the part with a groove under the plate. A plate is inserted into the groove of the body, the head moves to the right to a position in which there would be a gap of 0.3 ... 0.4 mm between the cutting edge of the plate and the forming hole. The coolant supply, the rotation of the part and the feed of the head for the plate to enter the hole are turned on. The filling hole is bored to the position of the front guides fully entering the hole. Head (and coolant) feed and part rotation are disabled.

Далее вращением микрометрической гайки производится разжим передних направляющих до их плотного соприкосновения с поверхностью отверстия, выполняется процесс растачивания, при этом головка базируется в обрабатываемом отверстии и передними, и задними направляющими.Then, by rotating the micrometer nut, the front guides are expanded to close contact with the surface of the hole, the boring process is carried out, and the head is based on the front hole and the rear guides in the hole being machined.

Рассмотренный способ скоростного чистового растачивания предполагает работу стебля на растяжение при его обратном рабочем ходе. Прямой ход стебля остается холостым.The considered method of high-speed fine boring involves the work of the stem in tension during its reverse working stroke. The direct course of the stem remains idle.

Недостаток способа в необходимости применения с головкой и длинного стебля, общая длина которых равна или больше длины обрабатываемого отверстия, что приводит к большим длинам устройств и металлорежущих станков для осуществления способа растачивания.The disadvantage of this method is the need to use a long stem with a head, the total length of which is equal to or greater than the length of the hole being machined, which leads to longer lengths of devices and metal-cutting machines for implementing the boring method.

Кроме того, такой способ неизбежно требует дополнительной предварительной обработки отверстия под базу для передних направляющих, т.е. затрат времени на подготовку под окончательную обработку на другом оборудовании и применения дополнительного оборудования и производственных площадей. В результате технико-экономическая эффективность такого процесса снижается.In addition, this method inevitably requires additional preliminary processing of the hole for the base for the front guides, i.e. time spent on preparation for final processing on other equipment and the use of additional equipment and production facilities. As a result, the technical and economic efficiency of such a process is reduced.

Существует аналогичный способ растачивания глубоких отверстий расточными головками с самоустанавливающимися направляющими шпонками, отличающийся лишь тем, что отпадает надобность в установке направляющих шпонок на требуемый размер перед началом каждого прохода через отверстие (Кирсанов С.В., Гречишников В.А., Схиртладзе А.Г., Кокарев В.И. Инструменты для обработки точных отверстий. - М.: Машиностроение, 2003. 330 с.). В таком процессе растачивание ведется и на сжатие, и на растяжение, то есть без потери времени на холостые ходы.There is a similar method for boring deep holes with boring heads with self-aligning guide keys, differing only in that there is no need to set the guide keys to the required size before each passage through the hole (Kirsanov S.V., Grechishnikov V.A., Shirtladze A.G. ., Kokarev V.I. Tools for machining precision holes. - M.: Mechanical Engineering, 2003.330 s.). In this process, boring is conducted both in compression and in tension, that is, without loss of time for idling.

Недостаток способа в необходимости применения с головкой и длинного стебля, общая длина которых равна или больше длины обрабатываемого отверстия, что приводит к большим длинам станков и устройств для осуществления способа растачивания глубоких отверстий.The disadvantage of the method is the need to use with the head and a long stem, the total length of which is equal to or greater than the length of the hole being machined, which leads to longer lengths of machines and devices for implementing the method of boring deep holes.

Известен способ растачивания при варианте конструкции головки с самоустанавливающимися направляющими, имеющими восемь направляющих шпонок, расположенных в двух рядах по четыре шпонки в каждом (Минков М.А. Технология изготовления глубоких точных отверстий. М., Л.: Машиностроение, 1965. 176 с.).A known boring method with a design of the head with self-aligning guides having eight guide keys located in two rows of four keys in each (Minkov M.A. Technology of manufacturing deep precision holes. M., L .: Engineering, 1965. 176 p. )

При этом возможно использование головки с регулируемыми направляющими шпонками, которая имеет направляющие шпонки из текстолита, расположенные по окружности впереди и сзади плавающей пластины, закрепленные в колодках.In this case, it is possible to use a head with adjustable guide keys, which has guide keys made of textolite, located in a circle in front of and behind the floating plate, fixed in blocks.

В прямоугольный паз корпуса расточной головки вставляется плавающая пластина. Пластина должна свободно перемещаться в пазу без перекосов и заеданий, что обеспечивается посадкой H7/g6 и шероховатостью сопрягаемых поверхностей не более Ra=0,32…0,64 мкм.A floating plate is inserted into the rectangular groove of the body of the boring head. The plate should move freely in the groove without distortions and jamming, which is ensured by the fit of H7 / g6 and the roughness of the mating surfaces not more than Ra = 0.32 ... 0.64 μm.

Недостаток способа в необходимости предварительной обработки поверхности обрабатываемого глубокого отверстия под переднее направление.The disadvantage of this method is the need for preliminary processing of the surface of the processed deep holes under the front direction.

Известен способ растачивания с использованием инструмента для обработки отверстий диаметром 40…380 мм и глубиной до 4000 мм в гильзах пневмо- и гидроцилиндров представляется фирмой Sandvik Coromant (Швеция) (Каталог фирмы Sandvik Coromant, 2010, (http://www.coromant.sandvik.com)).A known boring method using a tool for processing holes with a diameter of 40 ... 380 mm and a depth of up to 4000 mm in liners of pneumatic and hydraulic cylinders is presented by Sandvik Coromant (Sweden) (Sandvik Coromant Catalog, 2010, (http://www.coromant.sandvik .com)).

Этот комбинированный режуще-деформирующий инструмент работает следующим образом. При прямом ходе инструмента осуществляется растачивание отверстия плавающим двухлезвийным расточным блоком, оснащенным твердым сплавом. При этом обойма роликового раскатной головки сдвинута вправо на некоторое расстояние от опорного кольца, а ролики головки не касаются поверхности обработанного отверстия.This combined cutting-deforming tool works as follows. With a direct stroke of the tool, the hole is bored with a floating two-blade boring block equipped with a hard alloy. In this case, the cage of the roller rolling head is shifted to the right by a certain distance from the support ring, and the head rollers do not touch the surface of the machined hole.

После окончания растачивания резцы плавающего блока с помощью пневматического нажимного устройства с упором утапливаются. Затем включается обратная подача инструмента, обойма раскатной головки отодвигается влево и упирается в опорное кольцо. Ролики выдвигаются и начинают пластически деформировать поверхность обработанного отверстия. После обработки указанным инструментом шероховатость поверхности отверстия может быть достигнута до Ra=0,05…0,20 мкм, а ее твердость в результате наклепа увеличивается на 50%. Обработка ведется с использованием СОЖ на масляной основе с противозадирными присадками.After the end of boring, the cutters of the floating block are recessed with the help of a pneumatic pressing device. Then the reverse feed of the tool is turned on, the holder of the rolling head is pushed to the left and abuts against the support ring. The rollers extend and begin to plastically deform the surface of the machined hole. After processing with the indicated tool, the surface roughness of the hole can be achieved up to Ra = 0.05 ... 0.20 μm, and its hardness as a result of hardening increases by 50%. Processing is carried out using oil-based coolant with extreme pressure additives.

Недостатком такого способа является необходимость предварительной обработки поверхности обрабатываемого глубокого отверстия под переднее направление.The disadvantage of this method is the need for preliminary processing of the surface of the processed deep holes under the front direction.

Таким образом, общим недостатком для способов обработки глубоких отверстий является то, что чистовому скоростному растачиванию предшествует предварительное растачивание, при котором удаляется основной припуск по диаметру и выпрямляется ось отверстия. Применение таких способов приводит к необходимости осуществления большого количества ручных приемов по настройке и наладке процесса, что обуславливает значительные затраты времени и невозможность автоматизации процесса. Кроме того, такой способ неизбежно требует дополнительной предварительной обработки отверстия под базу для передних направляющих, т.е. затрат времени на подготовку под окончательную обработку на другом дополнительном оборудования и производственных площадей.Thus, a common drawback for deep hole machining methods is that pre-boring is preceded by high-speed fine boring, in which the main allowance is removed in diameter and the axis of the hole is straightened. The use of such methods leads to the need for a large number of manual techniques for setting up and adjusting the process, which leads to a significant investment of time and the inability to automate the process. In addition, this method inevitably requires additional preliminary processing of the hole for the base for the front guides, i.e. time spent on preparation for final processing on other additional equipment and production facilities.

В результате технико-экономическая эффективность применения таких способов снижается.As a result, the technical and economic efficiency of using such methods is reduced.

При достаточной величине припуска можно понизить требования к операции предварительного растачивания и тем самым повысить ее производительность за счет совмещения чернового и чистового растачивания и режуще-деформирующего прошивания. Оставляемый под чистовое растачивание припуск должен обеспечить повышение точности формы обработанной поверхности, удаление конусообразности, эллиптичности и других неровностей поверхности.With a sufficient allowance, you can reduce the requirements for the preliminary boring operation and thereby increase its productivity by combining rough and finish boring and cutting-deformation sewing. The allowance left for finishing boring should provide an increase in the accuracy of the shape of the treated surface, removal of conical shape, ellipticity and other surface irregularities.

В диссертации (Косарев Д.В. Повышение точности формообразования внутренних резьб фрезами с твердосплавными пластинами при планетарном движении инструмента: автореф. дис. … канд. техн. наук / Д.В. Косарев СамГТУ; Станкин. - Москва, 2010. - 232 с., описан способ вихревого нарезания резьбы, представляющий собой скоростное фрезерование вращающимися резцами. В современной технической литературе данный способ отмечается как способ обработки резьбы с планетарным движением инструмента, обеспечивающий хорошее деление стружки.In the dissertation (Kosarev D.V. Improving the accuracy of shaping of internal threads by milling cutters with carbide inserts during planetary movement of the tool: abstract of dissertation ... candidate of technical sciences / D.V. Kosarev SamSTU; Stankin. - Moscow, 2010. - 232 p. ., a method of vortex threading, which is a high-speed milling by rotating cutters, is described. In the modern technical literature, this method is noted as a method of processing threads with planetary movement of the tool, providing good chip division.

Однако способ не предназначен для обработки глубоких отверстий, а отсутствие в известной конструкции механизмам планетарного движения обуславливает невозможность работы станка с большими подачами и повышенным съемом объема металла в единицу времени.However, the method is not intended for processing deep holes, and the absence of planetary movement mechanisms in the known construction makes it impossible for the machine to work with high feeds and increased removal of metal volume per unit time.

Известен способ растачивания глубоких отверстий и устройство для его осуществления (Смольников Н.Я. Специальные станки для растачивания глубоких прерывистых отверстий шпинделями на выносных опорах: монография / Н.Я. Смольников, В.А. Санинский; ВолгГТУ. - Волгоград: РПК «Политехник», 2004. - 176 с., стр.105-112).A known method of boring deep holes and a device for its implementation (Smolnikov N.Ya. Special machines for boring deep intermittent holes with spindles on outriggers: monograph / N.Ya. Smolnikov, VA Saninsky; Volgograd State Technical University. - Volgograd: RPK Polytechnic ”, 2004. - 176 p., Pp. 105-112).

Данный способ обработки глубоких отверстий в трубных заготовках включает применение устройства, содержащее входной и выходной люнеты для закрепления между ними длинномерной трубной заготовки, режуще-деформирующую пиноль в виде гильзы с помещенной в нее борштангой, содержащую режущий инструмент и имеющее привод вращения борштанги и привод подачи, при котором совмещают процессы растачивания и режуще-деформирующего протягивания, устанавливая обрабатываемую трубную заготовку между входным и выходным втулками - люнетами соосно с ними, а механическую обработку осуществляют пинолью с установленной в ней борштангой с резцом, привод вращения которой выполнен в виде пневматической турбины, а привод подачи в виде гидроцилиндра с поршнем, воздействующим на пиноль, снабженную пустотелой режуще-деформирующей прошивкой, причем при осуществлении способа пиноль устанавливают перед обработкой глубокого отверстия базируют в исходном положении во входной втулке-люнете, затем включают рабочую подачу, перемещают пиноль в отверстие заготовки и растачивают, базируясь своими деформирующими зубьями вначале по поверхности входной втулки-люнета а затем по поверхности обрабатываемого отверстия, при этом расточной резец устанавливают впереди режуще-деформирующей прошивки и растачивают отверстие начерно, а режущие зубья прошивки увеличивают его размер до диаметра, необходимого для поверхностной пластической деформации и устраняют погрешности растачивания, возникающие от износа резца и его наладки, а дорнующие зубья калибруют отверстие в окончательный размер, а по окончании рабочего хода пиноль перемещают полностью в выходную втулку и затем выполняют обратный рабочий ход, при котором прошивкой повторно калибруют обработанное отверстие и выводят в исходное положение во входную втулку-люнет.This method of processing deep holes in tube billets involves the use of a device containing an input and output rest for securing a long tube billet between them, a cutting-deforming quill in the form of a sleeve with a boring bar inserted in it, containing a cutting tool and having a rotation drive of the boring bar and a feed drive, in which the processes of boring and cutting-deforming pulling are combined, setting the workpiece to be machined between the input and output bushings - lunettes coaxially with them, and the machining is carried out by a pinole with a boring bar installed in it with a cutter, the rotation drive of which is made in the form of a pneumatic turbine, and the feed drive in the form of a hydraulic cylinder with a piston acting on a pin equipped with a hollow cutting-deforming firmware, and when the method is implemented, the pin is installed before deep processing the holes are based in the initial position in the inlet sleeve, then they turn on the working feed, move the quill into the hole of the workpiece and bore, based on its deformation first, on the surface of the input sleeve-lunette and then on the surface of the hole to be machined, the boring tool is installed in front of the cutting-deforming firmware and the hole is bored rough, and the cutting teeth of the firmware increase its size to the diameter required for surface plastic deformation and eliminate boring errors arising from the wear of the cutter and its adjustment, and the mandrel teeth calibrate the hole in the final size, and at the end of the stroke, the quill is completely moved to the output sleeve and then perform a reverse stroke, in which the machined hole is recalibrated with firmware and returned to the initial position in the input sleeve-lunette.

Недостаток способа в недостаточной экономичности, обусловленной значительными габаритами металлорежущего станка и его механизмов приводов подачи и вращения инструментов, обусловленными длинной промежуточной трубы, толкающей головку вращающего борштангу с резцом и промежуточного вала, которые при данной схеме растачивания длиннее трубы, что и обуславливает значительные габариты устройства, соответственно, занимаемую производственную площадь и в конечном счете увеличение затрат на выполнении операции механической обработки глубокого отверстия.The disadvantage of the method is the lack of efficiency due to the significant dimensions of the cutting machine and its mechanisms for feeding and rotating tools, due to the long intermediate pipe pushing the head of the rotating boring bar with the cutter and the intermediate shaft, which are longer than the pipes in this boring pattern, which leads to significant dimensions of the device, accordingly, the occupied production area and ultimately the increase in the cost of performing the machining operation is deep wow hole.

Тем не менее, предлагаемый способ является наиболее близким техническим решением, позволяющим обеспечить механическую обработку отверстий в длинномерных трубных заготовках.However, the proposed method is the closest technical solution, allowing to provide mechanical processing of holes in long pipe blanks.

Задачей заявленного изобретения является разработка способа осуществления механической обработки, глубокого отверстия, при котором обеспечиваются удобство обработки, ускорение подготовки производства трубных заготовок с большой длиной обрабатываемых отверстий в условиях повышения требований к качеству обработки, уменьшение габаритов оборудования для растачивания и сокращение занимаемых оборудованием площадей.The objective of the claimed invention is to develop a method of machining, a deep hole, which provides ease of processing, accelerating the preparation of the production of tube billets with a large length of machined holes in the face of increasing demands on the quality of processing, reducing the size of boring equipment and reducing the space occupied by the equipment.

Техническим результатом является обеспечение процессов высокопроизводительного контурного фрезерования, образование мелкой сливной стружки и высокоточного планетарного внутреннего шлифования глубоких и прерывистых отверстий.The technical result is the provision of processes of high-performance contour milling, the formation of fine drainage chips and high-precision planetary internal grinding of deep and intermittent holes.

Технический результат достигается в способе механической обработки глубокого отверстия в трубной заготовке, при котором обработку осуществляют устройством, содержащим борштангу с режущим инструментом, расположенную на эксцентричных подшипниках в пиноли с режущими и дорнующими зубьями, которую базируют перед подачей рабочей среды в исходном положении во входном люнете, обрабатываемую заготовку зажимают между внутренними торцами входного и выходного люнетов соосно с ними, а во время прямого рабочего хода борштанга осуществляет поступательное и вращательное движение, совмещая процессы растачивания, протягивания и дорнования глубокого отверстия, при этом подачу борштанги осуществляют до перехода ее в выходной люнет, после чего выполняют обратный рабочий ход борштанги до возвращения ее в исходное положение, осуществляя при этом повторное дорнование обрабатываемого глубокого отверстия, при этом перед началом обработки на внутренних торцах люнетов выполняют центрирующие фаски, на торцах трубной заготовки выполняют ответные фаски, которые совмещают и уплотняют, на внешних торцах входного и выходного люнетов устанавливают заглушки, создавая единую герметичную полость, рабочую среду подают через дроссели во время прямого рабочего хода во входной люнет, совмещая вращательное и поступательное движение борштанги с ее планетарным движением вокруг оси пиноли, а во время обратного рабочего хода рабочую среду подают в выходной люнет.The technical result is achieved in a method of machining a deep hole in a pipe billet, in which the treatment is carried out by a device containing a boring bar with a cutting tool located on eccentric bearings in pins with cutting and mandrel teeth, which is based before the working medium is supplied in the initial position in the entrance rest, the workpiece to be machined is clamped between the inner ends of the input and output lunettes coaxially with them, and during the direct working stroke of the boring bar it carries out the post recessive and rotational movement, combining the processes of boring, pulling and burning of a deep hole, while feeding the boring bar before moving it into the output rest, then performing a reverse working stroke of the boring bar until it returns to its original position, while re-burning the deep hole being machined, in this case, before starting processing, centering chamfers are performed on the inner ends of the lunettes, response chamfers are performed on the ends of the tube billet, which combine and condense, in Plugs are installed at the ends of the input and output lunches, creating a single sealed cavity, the working medium is fed through the inductors during the direct working stroke into the input lunette, combining the rotational and translational movement of the boring bar with its planetary movement around the pinole axis, and during the reverse working stroke, the working medium served in the output rest.

Способ механической обработки глубокого отверстия в трубной заготовке характеризуется тем, что в качестве режущего инструмента используют резец фрезерной головки.The method of machining a deep hole in a tube stock is characterized in that a milling head cutter is used as a cutting tool.

Сущность способа механической обработки глубокого отверстия в трубной заготовке заключается в том, что перед началом обработки на внутренних торцах входного и выходного люнетов выполняют центрирующие фаски. Ответные фаски выполняют на торцах трубной заготовки. После этого фаски совмещают и уплотняют, зажимая трубную заготовку между люнетами враспор. На внешних торцах входного и выходного люнетов устанавливают заглушки. При этом создается единая герметичная полость, в которую при осуществлении механической обработки глубокого отверстия в трубной заготовке подается рабочая среда. Во время прямого рабочего хода рабочую среду подают по каналу через дроссели во входной люнет, а во время обратного рабочего хода - рабочую среду подают тем же образом в выходной люнет. При этом происходит совмещение вращательного и поступательного движения борштанги с ее планетарным движением вокруг оси пиноли.The essence of the method of machining a deep hole in the tube stock is that before processing on the inner ends of the input and output lunches perform centering chamfers. Response chamfers are performed at the ends of the pipe billet. After this, the chamfers are combined and compacted, clamping the tube billet between the lunettes at a time. At the outer ends of the input and output lunettes, plugs are installed. This creates a single sealed cavity into which the working medium is supplied during the machining of a deep hole in the pipe billet. During the direct working stroke, the working medium is fed through the channel through the inductors to the input lunette, and during the reverse working stroke, the working medium is supplied in the same way to the output lunette. In this case, the rotational and translational motion of the boring bar is combined with its planetary motion around the pinole axis.

Использование при данном движении борштанги в качестве режущего инструмента резцов фрезерной головки позволяет обеспечить надежное стружкоделение, что особенно важно при обработке легированных и подшипниковых сталей марки ШХ, лезвийная обработка которых сопровождается образованием сливной стружки, деление и стружкоотвод которых в ограниченном пространстве отверстия длинномерного трубной заготовки всегда связан со значительными трудностями.The use of a boring bar as a cutting tool for milling head cutters allows for reliable chip control, which is especially important when machining alloy and bearing steels of the ShKh grade, the blade processing of which is accompanied by the formation of drain chips, the division and chip removal of which in a limited space of the hole of a long tube billet with significant difficulties.

На фиг.1 показано продольное сечение устройства с трубной заготовкой, установленной между входным люнетом и выходным люнетом, применяемое при осуществлении способа.Figure 1 shows a longitudinal section of a device with a tubular billet installed between the inlet and the outlet, used in the implementation of the method.

На фиг.2 показана схема распределения общего припуска (Zобщ) на обработку.Figure 2 shows the distribution scheme of the total allowance (Ztotal) for processing.

Способ механической обработки глубокого отверстия 1 в трубной заготовке 2, при котором обработку осуществляют устройством 3, содержащем борштангу 4 с режущим инструментом 5, расположенную в пиноли 6 с режущими зубьями 7 и дорнующими зубьями 8, содержащую переднюю крышку 9, заднюю крышку 10, эксцентричные подшипники 11. На внутренних торцах входного люнета 12 и выходного люнета 13 выполняют центрирующие обратные фаски 14 и 15, а на торцах трубной заготовки выполняют ответные фаски 16 и 17, которые совмещают с фасками 14 и 15 люнетов, и герметично их уплотняют, прижимая в осевом направлении, зажимая трубную заготовку 1 между внутренними торцами входного люнета 12 и выходного люнета 13, соосно с ними. Перед началом обработки пиноль 6 базируют во входном люнете 12 и герметично закрывают его внешний торец заглушкой 18, внешний торец выходного люнета 13 герметично закрывают заглушкой 19, создавая единую герметичную полость. Затем включают рабочую подачу Sп, подавая под давлением P рабочую среду по воздушному каналу 20 входного люнета 12 через дроссель 21 во входной люнет 12 на заднюю крышку 10 пиноли 6 и далее через дроссель 22 на турбину 23, совмещая по времени вращательное и поступательное движение Sп борштанги 4 с ее планетарным движением Vр.н вокруг оси пиноли. Во время рабочей подачи борштанги 4 (прямой рабочий ход) совмещают процессы растачивания, протягивания и дорнования глубокого отверстия. При этом подачу борштанги 4 осуществляют до перехода ее в выходной люнет 13, а после выполняют обратный рабочий ход, осуществляя при этом повторное дорнование глубокого отверстия.A method of machining a deep hole 1 in a pipe billet 2, in which the processing is carried out by a device 3, containing a boring bar 4 with a cutting tool 5, located in the quill 6 with cutting teeth 7 and mandrel teeth 8, containing a front cover 9, a back cover 10, eccentric bearings 11. On the inner ends of the input rest 12 and the output rest 13, centering back chamfers 14 and 15 are performed, and at the ends of the tube billet, counter chamfers 16 and 17 are made, which combine with the chamfers 14 and 15 of the rest, and hermetically sealed dissolved, pressing axially clamping the tubular blank 1 between the inner faces of the input and output backrest 12 backrest 13, coaxially with them. Before starting the treatment, the pinole 6 is based in the inlet 12 and hermetically seal its outer end with a plug 18, the outer end of the outlet lid 13 is hermetically closed with a plug 19, creating a single sealed cavity. Then, the working supply Sp is turned on, supplying the working medium under pressure P through the air channel 20 of the input rest 12 through the throttle 21 to the input rest 12 to the rear cover 10 of the pin 6 and then through the throttle 22 to the turbine 23, combining in time the rotational and translational motion of Sp boring bars 4 with its planetary motion Vр.н around the pinole axis. During the working feed, the boring bars 4 (direct working stroke) combine the processes of boring, pulling and mandreling of a deep hole. In this case, the supply of the boring bar 4 is carried out before it is transferred to the output lunette 13, and then the reverse stroke is carried out, while re-burning the deep hole.

В процессе перемещения пиноли 6 осуществляют обработку глубокого отверстия 1 до выхода пиноли 6 в выходной люнет 13, после чего включают обратный рабочий ход, переключая давление рабочей среды в выходной люнет 13 через его дроссель 24 по каналу 25, осуществляя повторное дорнование глубокого отверстия 1 до полного выхода пиноли 6 во входной люнет 12.In the process of moving the pinole 6, the deep hole 1 is processed until the pinole 6 exits into the output lunette 13, after which the reverse stroke is switched on, switching the pressure of the working medium to the output lunette 13 through its throttle 24 through channel 25, re-burning the deep hole 1 to full the pinoli exit 6 in the input lunette 12.

Распределение общего припуска Zобщ (фиг.2) на обработку глубокого отверстия 1 осуществляют следующим образом. Режущий инструмент 5 (фреза), установленный впереди режущих зубьев 7, выполняет механическую обработку глубокого отверстия 1 с Dзаг начерно, снимая большую часть припуска (Zчерн), чем достигают размера Dчерн (фиг.2), затем режущие зубья 7 (выполненные для сокращения чисел дорнующих зубьев 8 как режуще-деформирующие зубья, что позволяет совместить процессы резания и деформирования одним передним зубом 7), снимая припуск Zполучист, увеличивают его размер до получистового диаметра (Dполучист), необходимого для поверхностной пластической деформации (ППД) дорнующими зубьями 8. Этим приемом устраняют погрешности формы глубокого отверстия 1 после черновой механической обработки, возникающие от износа режущего инструмента 5, деформации пиноли 6 и погрешности наладки. После этого дорнующие зубья 8 калибруют глубокое отверстие 1, снимая остатки припуска (Zчист) в окончательный чистовой размер Dчист на всей длине заготовки до выхода в выходной люнет 12.The distribution of the total allowance Ztotal (figure 2) for processing a deep hole 1 is as follows. The cutting tool 5 (milling cutter), installed in front of the cutting teeth 7, performs the machining of the deep hole 1 with Dzag rough, removing the majority of the allowance (Z black), which reaches the size D black (figure 2), then the cutting teeth 7 (made to reduce the numbers of the cutting teeth 8 as cutting-deforming teeth, which allows you to combine cutting and deformation processes with one front tooth 7), removing the allowance of Z half-sheet, increase its size to a half-diameter (D half-sheet), necessary for surface plastic deformation (PPD) with dorn teeth 8. This technique eliminates the errors in the shape of the deep hole 1 after rough machining arising from the wear of the cutting tool 5, the deformation of the pinole 6 and the error of adjustment. After that, the mandrel teeth 8 calibrate the deep hole 1, removing the remnants of the stock (Zclean) into the final finishing dimension Dclean along the entire length of the workpiece before reaching the exit rest 12.

Осуществление процессов последовательного вихрефрезерования и режуще-деформирующего прошивания глубокого отверстия 1 происходит, когда одновременно с продольной подачей рабочую среду подают через дроссель 22 в задней крышке 10 пиноли 6 на турбину 23, создавая крутящий момент на борштанге 4 и усилие резания на режущем инструменте 5, совмещая по времени продольную подачу пиноли 6 и планетарное вращение V6 борштанги 4. Вращением со скоростью Vр.н<Vб режущего инструмента 5 вокруг своей оси выполняют в обрабатываемом глубоком отверстии 1 съем общего припуска Zобщ (фиг.2) методом вихрефрезерования и поверхностную пластическую деформацию ППД, одновременно базируясь по обрабатываемой поверхности своими дернующими зубьями 8 с натягом. При этом натяг обеспечивает жесткость базирования пиноли и, соответственно, точность обработки. Сохраняя давление на протяжении прямого рабочего хода, заканчивают подачу давления на прямой рабочий ход после перехода пиноли 6 во внутреннюю полость выходного люнета 13, затем переключают давление воздуха в выходной люнет 13 при помощи правого реверсивного крана 26 в полость между заглушкой 19 выходного люнета 13 и передней крышкой 9 пиноли 6, выполняя обратный рабочий ход пиноли 6, осуществляют повторное дорнование обрабатываемого глубокого отверстия 1. После того как пиноль 6 выходит в исходное положение во входной люнет 12 давление отключают, трубную заготовку 2 раскрепляют и снимают.The sequential vortex-milling and cutting-deforming flashing of the deep hole 1 are carried out when, simultaneously with the longitudinal feed, the working medium is fed through the throttle 22 in the rear cover 10 of the pin 6 to the turbine 23, creating torque on the boring bar 4 and the cutting force on the cutting tool 5, combining in time, the longitudinal feed of the pinole 6 and the planetary rotation V6 of the boring bar 4. By rotating at a speed Vр.н <Vб of the cutting tool 5 about its axis, in the deep hole to be machined, 1 remove the total Zobsch allowance (2) by vihrefrezerovaniya and plastic deformation of the surface RPM, while based on their surface to be treated turf teeth 8 with interference. At the same time, the tightness ensures the rigidity of the base of the pin and, accordingly, the accuracy of processing. Keeping the pressure during the direct working stroke, the pressure supply to the direct working stroke is completed after the pinole 6 is transferred to the internal cavity of the output lunette 13, then the air pressure is switched to the output lunette 13 using the right reversing valve 26 into the cavity between the plug 19 of the output lunette 13 and the front with the cover 9 of the pin 6, performing the reverse stroke of the pin 6, re-burnishing of the processed deep hole 1. After the pin 6 goes back to the initial position in the input lunette 12, I turn off the pressure t, the tube stock 2 is unfastened and removed.

Для повторения обработки следующей трубной заготовки 2 переключают давление при помощи левого реверсивного крана 27 и все перечисленные выше приемы управления давлением и переходами операций, связанные с совмещением растачивания, протягивания и дорнования, повторяют.To repeat the processing of the next tubular billet 2, the pressure is switched using the left reversing valve 27 and all of the above methods of controlling pressure and transitions of operations associated with combining boring, drawing and mandreling are repeated.

Заявленный способ осуществления механической обработки глубокого отверстия обеспечиваются удобство обработки, сокращение сроков подготовки производства и гибкость производства при переналадке на другой типоразмер труб в условиях повышения требований к качеству обработки, уменьшение габаритов оборудования для растачивания и сокращение занимаемых оборудованием площадей.The claimed method of machining a deep hole provides ease of processing, reducing the time for preparation of production and flexibility of production when changing to a different pipe size in the face of increasing demands on the quality of processing, reducing the size of boring equipment and reducing the space occupied by the equipment.

Например, при растачивании обсадных труб для бурового оборудования подготовка производства сводится к замене люнетов пиноли соответствующего типоразмера, на одной станине, что исключает необходимость обеспечивать производство на каждый типоразмер отдельный типоразмер расточного станка. В результате применения способа возможно достижение сокращения габаритов применяемого оборудования, повышение качества обработанной поверхности, точности обработки глубоких отверстий в длинномерных трубных заготовках и совмещение черновой и чистовой обработки обработанной поверхности трубной заготовки. Кроме того, способ обеспечивает повышение надежности процесса механической обработки глубокого отверстия в трубной заготовке за счет улучшения стружкоотвода.For example, when boring casing pipes for drilling equipment, the preparation of production is reduced to replacing the pin rests of the appropriate size on one bed, which eliminates the need to provide a separate size for the boring machine for each size. As a result of the application of the method, it is possible to reduce the dimensions of the equipment used, improve the quality of the machined surface, the accuracy of processing deep holes in long pipe blanks, and combine rough and finish machining of the processed surface of the pipe blank. In addition, the method provides an increase in the reliability of the machining of a deep hole in a pipe billet by improving chip control.

Таким образом, заявленный способ механической обработки глубокого отверстия в трубной заготовке обеспечивает процессы высокопроизводительного контурного фрезерования, образование мелкой сливной стружки и высокоточного планетарного внутреннего шлифования глубоких и прерывистых отверстий.Thus, the claimed method of machining a deep hole in a tube stock provides processes of high-performance contour milling, the formation of fine drainage chips and high-precision planetary internal grinding of deep and intermittent holes.

Claims (2)

1. Способ механической обработки глубокого отверстия в трубной заготовке, включающий совмещение процессов растачивания, протягивания и дорнования глубокого отверстия с использованием устройства, содержащего борштангу с режущим инструментом, которую располагают на эксцентричных подшипниках в пиноли с режущими и дорнующими зубьями, и базируют перед подачей рабочей среды в исходном положении во входном люнете, при этом обрабатываемую заготовку зажимают между внутренними торцами входного и выходного люнетов соосно с ними, а во время прямого рабочего хода борштанге сообщают поступательное и вращательное движения, причем подачу борштанги осуществляют до перехода ее в выходной люнет, после чего выполняют обратный рабочий ход борштанги до возвращения ее в исходное положение с обеспечением повторного дорнования обрабатываемого глубокого отверстия, отличающийся тем, что перед началом обработки на внутренних торцах люнетов выполняют центрирующие фаски, а на торцах трубной заготовки - ответные фаски, которые совмещают и уплотняют, на внешних торцах входного и выходного люнетов устанавливают заглушки для создания единой герметичной полости, при этом рабочую среду подают во время прямого рабочего хода во входной люнет через дроссели при совмещении вращательного и поступательного движений борштанги и сообщении ей планетарного движения вокруг оси пиноли, а во время обратного рабочего хода - в выходной люнет.1. A method of machining a deep hole in a tubular billet, including combining the boring, drawing and durning of a deep hole using a device containing a boring bar with a cutting tool, which is placed on eccentric bearings in pins with cutting and mandrel teeth, and is based before applying the working medium in the initial position in the input rest, while the workpiece is clamped between the inner ends of the input and output rests coaxially with them, and during progressive and rotational movements are notified of the working stroke of the boring bar, and the boring bar is fed before it is transferred to the output rest, after which the boring bar is reversed until it is returned to its original position, ensuring that the processed deep hole is re-burned, characterized in that before processing on the inner ends of the lunettes, centering chamfers are performed, and on the ends of the tube billet, response chamfers, which combine and condense, are performed on the outer ends of the inlet and outlet The plugs install plugs to create a single sealed cavity, while the working medium is fed during the direct working stroke into the input lunette through the throttles when the rotational and translational movements of the boring bar are combined and the planetary movement around the pinole axis is communicated to it, and during the reverse working stroke, into the output lunette . 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве режущего инструмента используют фрезерную головку с резцами. 2. The method according to claim 1, characterized in that a milling head with cutters is used as a cutting tool.
RU2014108991/02A 2014-03-07 2014-03-07 Method of mechanical processing for deep hole in tubular billet RU2552616C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014108991/02A RU2552616C1 (en) 2014-03-07 2014-03-07 Method of mechanical processing for deep hole in tubular billet

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014108991/02A RU2552616C1 (en) 2014-03-07 2014-03-07 Method of mechanical processing for deep hole in tubular billet

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2552616C1 true RU2552616C1 (en) 2015-06-10

Family

ID=53295002

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2014108991/02A RU2552616C1 (en) 2014-03-07 2014-03-07 Method of mechanical processing for deep hole in tubular billet

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2552616C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2702214C1 (en) * 2019-03-04 2019-10-04 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) Method of deep hole machining in tubular billet
CN114769653A (en) * 2022-04-14 2022-07-22 杭州富阳铭科机械有限公司 Main valve body double-sided drilling and boring equipment

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2143174A1 (en) * 1971-06-22 1973-02-02 Tatra Np
SU1532278A1 (en) * 1988-01-25 1989-12-30 Институт сверхтвердых материалов АН УССР Method of broaching deep holes
RU2055701C1 (en) * 1992-12-16 1996-03-10 Пермский научно-исследовательский технологический институт Method of precision working of elongated tubes
RU2169642C2 (en) * 1999-04-28 2001-06-27 Открытое акционерное общество "Подольский машиностроительный завод" Apparatus for deep drilling

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2143174A1 (en) * 1971-06-22 1973-02-02 Tatra Np
SU1532278A1 (en) * 1988-01-25 1989-12-30 Институт сверхтвердых материалов АН УССР Method of broaching deep holes
RU2055701C1 (en) * 1992-12-16 1996-03-10 Пермский научно-исследовательский технологический институт Method of precision working of elongated tubes
RU2169642C2 (en) * 1999-04-28 2001-06-27 Открытое акционерное общество "Подольский машиностроительный завод" Apparatus for deep drilling

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
CМОЛЬНИКОВ Н.Я. И ДР. СПЕЦИАЛЬНЫЕ СТАНКИ ДЛЯ РАСТАЧИВАНИЯ ГЛУБОКИХ ПРЕРЫВИСТЫХ ОТВЕРСТИЙ ШПИНДЕЛЯМИ НА ВЫНОСНЫХ ОПОРАХ.МОНОГРАФИЯ ВОЛГГТУ,ВОЛГОГРАД:РПК "ПОЛИТЕХНИК", 2004, с.105-112. *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2702214C1 (en) * 2019-03-04 2019-10-04 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) Method of deep hole machining in tubular billet
CN114769653A (en) * 2022-04-14 2022-07-22 杭州富阳铭科机械有限公司 Main valve body double-sided drilling and boring equipment

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69228796T2 (en) Cam axis machining method and device
CN110757105A (en) Machining method of thin-wall sleeve type part
TWI695567B (en) Method and device for manufacturing a stator or machining the inner wall of a stator
CN112475792B (en) High-precision thin-wall copper part machining method
CN107175469A (en) A kind of hydraulic cylinder body processing technology
CN104607690A (en) Machining device and method of deep hole annular oil tank
RU2552616C1 (en) Method of mechanical processing for deep hole in tubular billet
CN102941372B (en) Large caliber thick-walled tube turn-milling processing method
US8302314B2 (en) Method for producing internally or externally profiled rings and arrangement therefor
KR20110034069A (en) Cylinder inside diameter complex processing tool
CN104043971B (en) A kind of spinning machine with cutting and material unloading function
CN201217149Y (en) Horizontal numerical control boring wheeling machine
RU2702214C1 (en) Method of deep hole machining in tubular billet
RU2563401C1 (en) Method of machining of deep hole in pipe blank
JP5005406B2 (en) Planar burnishing tool and burnishing method
KR101286748B1 (en) Cnc dip hole machine tool with drill guide equipment
KR101807811B1 (en) Tailstock modification engine lathe and processing method of pipe using the same
RU143938U1 (en) DEVICE FOR MECHANICAL PROCESSING OF DEEP HOLES
CN213379666U (en) Horizontal gear shaping machine
CN100493823C (en) Processing method of full-grinding twist drill after plastic deformation, and machining and positioning apparatus
CN103464785B (en) The turning cutting-off method of rod-shaped workpiece
RU2677451C1 (en) Method of milling slotted and keyed grooves on the inner surface of the sleeve using a lathe
RU144594U1 (en) METAL CUTTING MACHINE
JP5375399B2 (en) Machine for processing valve seat surface and valve guide hole of cylinder head
RU2369468C1 (en) Method to cut lengthwise grooves on cylindrical channel surface

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20160308