RU2623560C1

RU2623560C1 - Method of processing polyhedral hole by method of sweeping patching with corner speed correction of tool and workpiece

Info

Publication number: RU2623560C1
Application number: RU2016104563A
Authority: RU
Inventors: Виктор Михайлович Кочергин; Александр Ефимович Лернер
Original assignee: Публичное акционерное общество "Машиностроительный завод"
Priority date: 2016-02-10
Filing date: 2016-02-10
Publication date: 2017-06-27

Abstract

FIELD: machine engineering.

SUBSTANCE: method involves placing the tool on a rotating workpiece mounted in the machine chuck so that the tool axis is at an angle to the rotation axis of the workpiece, and processing the hole wall in the circular sweeping motion of the tool. Herewith the tool with an elastic element, mounted thereon, is used, and when the tool is brought to the workpiece, the elastic element is brought into contact with the machine chuck or the workpiece until the tool touches the workpiece. As a resilient element, a spring or a rubber bushing may be used.

EFFECT: improving the quality of surface treatment and the geometry of the resulting polyhedral hole.

3 cl, 5 dwg

Description

Изобретение относится к области атомной энергетики, в частности к производству компонентов тепловыделяющих сборок энергетических и других ядерных реакторов.The invention relates to the field of nuclear energy, in particular to the production of components of fuel assemblies of energy and other nuclear reactors.

В настоящее время заготовки крепежных деталей, напримерCurrently blanks fasteners, such as винтов крепления компонентов ТВС, имеющих место под ключ в виде отверстия многогранной (чаще всего шестигранной) формы поперечного сечения, в силу применяемой технологии изготовления имеют отклонения по геометрии внутренней поверхности, а также дефекты на торцовой поверхности расположения этого отверстия. Указанные отклонения и дефекты появляются при соприкосновении инструмента с торцовой частью заготовки, в процессе выравнивания их окружных скоростей во время проведения обработки многогранного отверстия. screws mounting the components of the fuel assemblies, taking place on a turn-key basis in the form of a hole of a multifaceted (most often hexagonal) cross-sectional shape, due to the manufacturing technology used, have deviations in the geometry of the inner surface, as well as defects on the end surface of the location of this hole. The indicated deviations and defects appear when the tool comes into contact with the end part of the workpiece during the alignment of their peripheral speeds during the processing of the polyhedral hole.

Известен способ снижения осевого усилия прошивания при обработке многогранных отверстий путем выведения из зоны резания части режущей кромки. Это обеспечивается приданием инструменту качающегося движения и носит название метода качающегося прошивания. При традиционном методе прошивания ось инструмента совпадает с осью отверстия. Для уменьшения активной длины режущей кромки ось прошивки наклоняется относительно оси обрабатываемого отверстия, при этом часть периметра режущей кромки выйдет из контакта с заготовкой. Для обработки всего периметра отверстия необходимо, чтобы прошивка обошла весь контур обрабатываемой детали. С этой целью инструменту придают круговое качающееся движение (А.В. Ломакин. Кинематика процесса качающегося прошивания. Известия высших учебных заведений. М., 2011, с. 58-67 http://izvuzmash.ru/articles/73/73.pdf). Однако, при подводе инструмента к заготовке, заготовка вращается в шпинделе токарного станка, а инструмент до соприкосновения с заготовкой остается неподвижным. Его раскрутка до совпадения окружных скоростей заготовки и инструмента происходит за счет воздействия торца заготовки на углы инструмента, что оставляет дефекты в виде отпечатков этих углов на торцовой поверхности заготовки.There is a method of reducing the axial force of flashing when processing multi-faceted holes by removing part of the cutting edge from the cutting zone. This is ensured by giving the instrument a swinging motion and is called the swing stitching method. In the traditional flashing method, the axis of the tool coincides with the axis of the hole. To reduce the active length of the cutting edge, the firmware axis tilts relative to the axis of the hole being machined, while part of the perimeter of the cutting edge comes out of contact with the workpiece. To process the entire perimeter of the hole, it is necessary that the firmware bypasses the entire contour of the workpiece. For this purpose, the instrument is given a circular swing motion (A.V. Lomakin. Kinematics of the process of swinging flashing. News of higher educational institutions. M., 2011, p. 58-67 http://izvuzmash.ru/articles/73/73.pdf ) However, when the tool is brought to the workpiece, the workpiece rotates in the spindle of the lathe, and the tool remains stationary until it comes into contact with the workpiece. Its promotion to the coincidence of the peripheral speeds of the workpiece and the tool is due to the impact of the end face of the workpiece on the tool corners, which leaves defects in the form of prints of these angles on the end surface of the workpiece.

Технический результат изобретения заключается в создании способа обработки многогранного отверстия методом качающегося прошивания с коррекцией величин угловых скоростей инструмента и заготовки, исключающей образование дефектов на торцевой поверхности заготовки.The technical result of the invention is to create a method for processing a multifaceted hole by the method of swinging flashing with the correction of the angular velocities of the tool and the workpiece, eliminating the formation of defects on the end surface of the workpiece.

Технический результат достигается тем, что в способе обработки многогранного отверстия методом качающегося прошивания, заключающемся в том, что подводят инструмент к вращающейся заготовке, установленной в патроне станка, таким образом, что ось инструмента расположена под углом к оси вращения заготовки, и обрабатывают стенки отверстия при круговом качательном движении инструмента, согласно изобретению используют инструмент с установленным на нам упругим элементом, а при подведении инструмента к заготовке вводят упругий элемент в контакт с патроном станка или заготовкой до момента касания заготовки инструментом.The technical result is achieved by the fact that in the method of processing a multifaceted hole by the method of swinging flashing, which consists in bringing the tool to a rotating workpiece installed in the machine chuck, so that the axis of the tool is at an angle to the axis of rotation of the workpiece, and processing the hole walls at the circular rocking movement of the tool, according to the invention use a tool with an elastic element mounted on us, and when bringing the tool to the workpiece, an elastic element is introduced into the contact an act with a machine cartridge or workpiece until the workpiece touches the tool.

При этом в качестве упругого элемента можно использовать пружину или резиновую втулку.In this case, a spring or a rubber sleeve can be used as an elastic element.

Изобретение поясняется чертежами.The invention is illustrated by drawings.

На фиг. 1 показано изготовление многогранных отверстий методом качающегося прошивания. На чертеже обозначены:In FIG. 1 shows the manufacture of multifaceted holes by the method of swinging flashing. In the drawing are indicated:

А - положение оси инструмента 1 (прошивки) относительно оси вращения заготовки 2.And - the position of the axis of the tool 1 (firmware) relative to the axis of rotation of the workpiece 2.

Б - направление движения инструмента (прошивки)B - the direction of movement of the tool (firmware)

Эпсилон - угол между осью вращения заготовки 2 и осью инструмента 1 (прошивки).Epsilon - the angle between the axis of rotation of the workpiece 2 and the axis of the tool 1 (firmware).

На фиг. 2 показана выноска I на фиг. 1, на которой с увеличением показаны рабочие поверхности инструмента 1 (прошивки).In FIG. 2 shows callout I in FIG. 1, on which the working surfaces of tool 1 (firmware) are shown with magnification.

На фиг. 3 показано взаимодействие инструмента 1 (прошивки) и заготовки 2 в процессе реализации метода качающегося прошивания.In FIG. Figure 3 shows the interaction of tool 1 (firmware) and workpiece 2 in the process of implementing the method of swinging flashing.

В - направление вращения заготовки,In - the direction of rotation of the workpiece,

Г - направление вращения инструмента (прошивки).G - the direction of rotation of the tool (firmware).

На фиг. 4 показано, каким образом производится выравнивание скоростей вращения инструмента 1 и заготовки 2 с использованием резиновой втулки 3 в качестве промежуточного элемента в процессе реализации метода качающегося прошивания.In FIG. 4 shows how the rotation speeds of the tool 1 and the workpiece 2 are aligned using the rubber sleeve 3 as an intermediate element in the process of implementing the swing stitching method.

На фиг. 5 показан вариант конструктивного выполнения инструмента 1 с резиновой втулкой 3. Втулка 3 закреплена на инструменте 1 с помощью стакана 4 и соединительной заклепки 5.In FIG. 5 shows an embodiment of a tool 1 with a rubber sleeve 3. A sleeve 3 is mounted on the tool 1 using a cup 4 and a connecting rivet 5.

Для осуществления предложенного способа коррекции величин угловых скоростей инструмента и заготовки в процессе обработки многогранного отверстия методом качающегося прошивания между инструментом 1 и заготовкой 2 располагают упругий элемент, например пружину (не показана), один конец которой закреплен на инструменте 1. Вместо пружины можно использовать втулку 3 из жесткой резины (например, полиуретана). Подводят инструмент 1 к вращающейся заготовке 2, установленной в патроне станка, таким образом, что ось А инструмента 1 расположена под углом к оси вращения заготовки 2. Второй конец пружины (или резиновая втулка 3) входит в контакт с патроном станка или заготовкой 2 до момента касания заготовки 2 инструментом 1. Это позволяет с момента контакта упругого элемента с патроном или заготовкой 2 до момента касания инструмента 1 заготовки 2 начать раскрутку инструмента 2, придавая ему круговое вращательное движение, и обеспечить совпадение угловых скоростей инструмента 1 и заготовки 2 в процессе обработки отверстия. Тем самым удается избежать нанесения дефектов на торцовую часть заготовки 2, а также стабилизируется скоростной режим вращения инструмента 1 и заготовки 2 в течение всего времени обработки отверстия, что позволяет существенно повысить качество обработки поверхности и геометрии полученного многогранного отверстия.To implement the proposed method of correcting the values of the angular velocities of the tool and the workpiece in the process of processing a multifaceted hole by the method of swinging flashing, between the tool 1 and the workpiece 2 there is an elastic element, for example a spring (not shown), one end of which is fixed to the tool 1. Instead of the spring, you can use the sleeve 3 hard rubber (e.g. polyurethane). The tool 1 is brought to a rotating workpiece 2 installed in the machine chuck so that the axis A of the tool 1 is at an angle to the axis of rotation of the workpiece 2. The second end of the spring (or rubber sleeve 3) comes into contact with the machine chuck or workpiece 2 until touching the workpiece 2 with tool 1. This allows, from the moment of contact of the elastic element with the chuck or workpiece 2 to the moment of touching the tool 1 of the workpiece 2, to begin the unwinding of tool 2, giving it a circular rotational movement, and to ensure that the angular the edges of the tool 1 and the workpiece 2 during the processing of the hole. Thereby, it is possible to avoid the application of defects to the end part of the workpiece 2, and the speed of rotation of the tool 1 and the workpiece 2 is stabilized during the entire processing time of the hole, which can significantly improve the quality of surface treatment and the geometry of the resulting multifaceted hole.

Claims

1. A method of processing a multifaceted hole by the method of swinging flashing, comprising supplying the tool to a rotating workpiece installed in the machine chuck, so that the axis of the tool is at an angle to the axis of rotation of the workpiece, and processing the wall of the hole with a circular rocking movement of the tool, characterized in that use a tool with an elastic element mounted on it, which, when bringing the tool to the workpiece, is brought into contact with the machine chuck or workpiece until the tool touches the workpiece mind.

2. The method according to p. 1, characterized in that a spring is used as an elastic element.

3. The method according to p. 1, characterized in that as the elastic element using a rubber sleeve.