RU2650443C1

RU2650443C1 - Method of manufacturing deep narrow-profile annular grooves

Info

Publication number: RU2650443C1
Application number: RU2017109411A
Authority: RU
Inventors: Виктор Михайлович Терехов; Виктор Сергеевич Винников; Игорь Валентинович Могутов; Марат Зинурович Усманов
Original assignee: Публичное акционерное общество "Машиностроительный завод "ЗиО-Подольск" (ПАО "ЗиО-Подольск")
Priority date: 2017-03-21
Filing date: 2017-03-21
Publication date: 2018-04-13

Abstract

FIELD: technological processes.

SUBSTANCE: method comprises periodically stopping the translational movement of the rotating trephination head while continuing its rotation. Before the treatment is started, an additional supply of a grease based on molybdenum disulphide is applied to the working part of the trephination head. Centering of the head on the axis of the deep groove is ensured by centering the spindle axis on the axis of the coaxial through hole, and the machining is carried out at a rotational speed of 8–10 rpm and the rotary head is gradually supplied from 0.05 to 0.1 m/min.

EFFECT: increased processing capacity and obtaining the required quality of the microrelief of the treated surface are achieved while ultrasonic testing.

4 cl, 1 dwg, 1 tbl

Description

Изобретение относится к обработке металлов резанием и может быть использовано при получении глухих пазов кольцевыми сверлами большого диаметра (от 300 мм до 800 мм).The invention relates to the processing of metals by cutting and can be used to obtain blind grooves with core drills of large diameter (from 300 mm to 800 mm).

Известны инструменты кольцевого сверления, содержащие сменные рабочие элементы, выполненные неподвижными, и устройство охлаждения, выполненное отверстием в корпусе (см. фирма Sandvik Coromant http://www.sandvikcoromant.com).Ring-boring tools are known, comprising interchangeable working elements made stationary, and a cooling device made with a hole in the housing (see Sandvik Coromant company http://www.sandvikcoromant.com).

Известен способ получения узкопрофильных глубоких пазов, включающий сверление с подачей СОЖ, обеспечивающий получение глубоких концентрических пазов, с отношением ширины паза к наружному диаметру отверстия более 20 (Патент US 2003/0026668 А1), который является наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату и принят за прототип.A known method of obtaining narrow profile deep grooves, including drilling with coolant supply, providing deep concentric grooves, with a ratio of the groove width to the outer diameter of the hole more than 20 (Patent US 2003/0026668 A1), which is the closest in technical essence and the achieved result and adopted for the prototype.

Недостатком является невысокая производительность (один паз сверлится 6 часов), частые остановки, необходимость использовать режущие элементы трех типов, трудность настройки сверла на необходимый диаметр.The disadvantage is low productivity (one groove is drilled for 6 hours), frequent stops, the need to use cutting elements of three types, the difficulty of setting the drill to the required diameter.

Техническим результатом изобретения является обеспечение производительности обработки пазов за счет повышения стружкоотделения при одновременном повышении стойкости режущих пластин трепанирующей головки.The technical result of the invention is to ensure the productivity of processing grooves by increasing chip separation while increasing the resistance of the cutting plates of the trephine head.

Для обеспечения технического результата периодически осуществляют остановку поступательного движения трепанирующей головки при одновременном ее вращении и вывод трепанирующей головки из зоны резания после снятия припуска на переход, перед началом обработки дополнительно производят подачу консистентной смазки на основе дисульфида молибдена на рабочую часть трепанирующей головки, а центрирование трепанирующей головки на ось глубокого паза обеспечивают центрированием оси шпинделя на ось упомянутого соосного сквозного отверстия, при этом обработку проводят со скоростью вращения 8-10 об/мин и поступательной подачей трепанирующей головки от 0,05 м/мин до 0,1 м/мин.To ensure a technical result, the translational movement of the trepanning head is periodically stopped while rotating and the trepanning head is withdrawn from the cutting zone after removing the allowance for the transition, before starting treatment, an additional lubricant based on molybdenum disulfide is supplied to the working part of the trephining head, and the centering of the trephining head on the axis of the deep groove provide centering of the axis of the spindle on the axis of the said coaxial through hole, p In this case, the treatment is carried out with a rotation speed of 8-10 rpm and a progressive feed of the trepanning head from 0.05 m / min to 0.1 m / min.

Поступательная подача вращающейся головки от 0,05 до 0,1 м/мин выбрана экспериментально. Такие сравнительно небольшие значения поступательной подачи позволяют плавно, без вибраций, двигать кольцевую головку, что в результате обеспечивает бесперебойную работу режущего инструмента головки.The progressive feed of the rotating head from 0.05 to 0.1 m / min was selected experimentally. Such relatively small values of the translational feed allow the annular head to be moved smoothly, without vibrations, which as a result ensures uninterrupted operation of the cutting tool of the head.

Низкая скорость вращения головки (8-10 об/мин) обусловлена выбором таких оптимальных значений, которые приводят к медленному износу режущих пластин головки, и соответственно увеличивает их производительность за счет редкой замены.The low speed of rotation of the head (8-10 rpm) is due to the choice of such optimal values that lead to slow wear of the cutting inserts of the head, and accordingly increases their productivity due to rare replacement.

Кроме того, отличительной особенностью данного способа является то, что перед изготовлением глубоких концентрических пазов производится пистолетная подача консистентной смазки на головку на основе дисульфида молибдена на рабочую часть резцов трепанирующей головки, что снижает силу трения. Размер частиц дисульфида молибдена составляет в диапазоне 1-100 мкм.In addition, a distinctive feature of this method is that before the manufacture of deep concentric grooves, a piston feed of grease is made to the head based on molybdenum disulfide to the working part of the incisors of the trepan head, which reduces the friction force. The particle size of the molybdenum disulfide is in the range of 1-100 microns.

Способ позволяет проводить изготовление глубоких отверстий большого диаметра без вибраций и поломок быстрее на 80-120 рабочих часов быстрее по сравнению с прототипом, кроме того, происходит расширение технологических возможностей, а также повышение работоспособности инструмента за счет смазки его режущих элементов.The method allows for the manufacture of deep holes of large diameter without vibration and breakage faster 80-120 working hours faster compared to the prototype, in addition, there is an expansion of technological capabilities, as well as increased efficiency of the tool by lubricating its cutting elements.

Изобретение иллюстрируется фиг. 1.The invention is illustrated in FIG. one.

Пример конкретного выполнения способаAn example of a specific implementation of the method

Способ сверления глубоких концентрических пазов в детали вдоль ее геометрической оси, на примере получения глубокого концентрического паза ∅ 500 мм осуществляется следующим образом. Перед началом сверления заготовку детали 5 (фиг. 1) устанавливают на столе станка, устанавливают два резца (групповая схема резания) 2 на головку 1.The method of drilling deep concentric grooves in a part along its geometrical axis, using the example of producing a deep concentric groove ∅ 500 mm as follows. Before drilling, the workpiece 5 (Fig. 1) is installed on the machine table, two cutters are installed (group cutting scheme) 2 on the head 1.

Далее осуществляют настройку резцов сверла на размер на образце.Next, the drill cutters are adjusted to the size on the sample.

Центрование головки обеспечивается центрированием оси шпинделя 3 на ось соосного сквозного отверстия 4, после этого головка устанавливается в шпиндель.Centering of the head is provided by centering the axis of the spindle 3 on the axis of the coaxial through hole 4, after which the head is installed in the spindle.

Далее происходит нанесение консистентной смазки на резцы и корпус сверла пистолетом с дозированной подачей для уменьшения силы трения между корпусом сверла и обрабатываемой детали, уменьшения вибраций в процессе врезания сверла в материал. Смазка - раствор MoS₂ (дисульфид молибдена) в глицерине.Then, a grease is applied to the cutters and the drill body with a dosed feed pistol to reduce the friction force between the drill body and the workpiece, and to reduce vibrations during the cutting of the drill into the material. Lubrication - a solution of MoS ₂ (molybdenum disulfide) in glycerol.

Состав смазки:Lubricant composition:

a) дисульфид молибдена - MoS₂ - от 35% до 45%;a) molybdenum disulfide - MoS ₂ - from 35% to 45%;

b) глицерин - от 55% до 65%.b) glycerin - from 55% to 65%.

MoS₂ с размером частиц в диапазоне 1-100 мкм является сухим смазывающим веществом, имеет высокие и стабильные смазочные свойства вплоть до температур в 350 °C.MoS ₂ with a particle size in the range of 1-100 μm is a dry lubricant, has high and stable lubricating properties up to temperatures of 350 ° C.

Далее смазанная головка плавно врезается в материал на глубину 10 мм.Further, the greased head smoothly cuts into the material to a depth of 10 mm.

Затем включается подача СОЖ ECOCUT/63M - синтетической смазочно-охлаждающей жидкости в зону резания, подача осуществляется обильным внешним поливом из штатного устройства станка.Then, the coolant ECOCUT / 63M, a synthetic cutting fluid, is turned on to the cutting zone; the supply is carried out by abundant external irrigation from the standard unit of the machine.

Происходит выборка основного припуска (до 90%) по групповой схеме резания, при D=500 мм, значения припуска Δ приведены в таблице 1.The main allowance is sampled (up to 90%) according to the group cutting scheme, at D = 500 mm, the allowance Δ values are given in table 1.

Схема резания - групповая, два резца делят между собой припуск. Вершины резцов находятся на разных высотах относительно друг друга для уравновешивания сил резания.Cutting pattern - group, two cutters share an allowance. The vertices of the cutters are at different heights relative to each other to balance the cutting forces.

Для дробления стружки через каждые пройденные 0,5 мм подача сверла прекращается на 4 секунды.For chip crushing, after every 0.5 mm passed, the feed of the drill stops for 4 seconds.

Через каждые пройденные 10 мм производится выключение подачи, затем, не выключая обороты (n=8-12 об/мин), включается обратная ускоренная подача для вывода сверла из зоны резания, для удаления стружки, осмотра и смены резцов.After every 10 mm traveled, the feed is turned off, then, without turning off the speed (n = 8-12 rpm), the reverse accelerated feed is turned on to withdraw the drill from the cutting zone, to remove chips, inspect and change the cutters.

Стойкости резцов хватает для обработки одного паза и составляет 6 часов.The resistance of the incisors is enough to process one groove and is 6 hours.

Далее происходит окончательная обработка двумя фасонными резцами на окончательную глубину паза и радиуса на дне паза. Способ позволяет проводить изготовление глубоких отверстий большого диаметра без вибраций и поломок быстрее на 80-120 рабочих часов быстрее по сравнению с прототипом, кроме того, происходит расширение технологических возможностей, а также повышение работоспособности инструмента. Данный способ позволяется обрабатывать глубинные цилиндрические узкопрофильные пазы высокого требуемого качества и в короткие сроки.Then there is a final treatment with two shaped cutters to the final groove depth and radius at the bottom of the groove. The method allows for the manufacture of deep holes of large diameter without vibration and breakage faster 80-120 working hours faster compared to the prototype, in addition, there is an expansion of technological capabilities, as well as increased efficiency of the tool. This method allows you to process deep cylindrical narrow-profile grooves of high quality required and in a short time.

Таким образом, в результате применения данного способа изготовления узкопрофильных кольцевых пазов в 4 раза выросла производительность по сравнению с прототипом. Микрорельеф полученной поверхности обеспечивает необходимое качество детали для после дующего ультразвукового контроля.Thus, as a result of the application of this method of manufacturing narrow-profile annular grooves, productivity increased 4 times in comparison with the prototype. The microrelief of the obtained surface ensures the necessary quality of the part for subsequent ultrasonic testing.

Claims

1. A method of manufacturing a deep narrow-profile annular groove located coaxially with the axis of the through hole of the part, comprising producing a groove using a scrolling head mounted on a spindle, which rotates and translates, and automatically supplies coolant, characterized in that the progressive movement of the scoring head is periodically stopped when its simultaneous rotation and the removal of the trepping head from the cutting zone after removing the allowance for the transition, before starting additional processing Molybdenum disulfide-based grease is supplied to the working part of the trepan head and centering the trepan head on the deep groove axis by centering the spindle axis on the axis of the aforementioned coaxial through hole of the part, and processing is carried out at a rotation speed of 8-10 rpm and a progressive feed of the trephining head from 0.05 mm / rev to 0.1 mm / rev.

2. The method according to p. 1, characterized in that the translational movement with continued rotation of the trepan head is stopped for 4-5 seconds, at least every 0.5 mm passed.

3. The method according to p. 1, characterized in that for smooth cutting produce a supply of grease to the trepan head with a gun.

4. The method according to p. 1, characterized in that the value of the allowance for the i-th transition Δ _i is determined by the empirical formula for the allowance for 1 working stroke, depending on the depth of the groove,

where D is the outer diameter of the groove cylinder, mm;

L _i - the current depth of the groove, mm