SU1532278A1

SU1532278A1 - Способ прот гивани глубоких отверстий

Info

Publication number: SU1532278A1
Application number: SU884409857A
Authority: SU
Inventors: Эдуард Карпович Посвятенко; Иван Васильевич Лунгол; Юрий Владимирович Гешелин; Иван Николаевич Голобородый; Виталий Иванович Бочкарев
Original assignee: Институт сверхтвердых материалов АН УССР
Priority date: 1988-01-25
Filing date: 1988-01-25
Publication date: 1989-12-30

Abstract

Изобретение относитс к технологии машиностроени , в частности к процессу деформирующего прот гивани глубоких отверстий. Цель изобретени - повышение качества обработки за счет уменьшени глубины остаточной кольцевой канавки. Предварительно осуществл ют запись действительной траектории волны внеконтактной деформации, возникшей за последним деформирующим элементом, путем пробного прот гивани , затем - рабочее прот гивание прот жкой, переходна поверхность последнего деформирующего элемента которой выполнена в виде симметричной относительно наибольшего диаметра ломаной линии, вписывающейс в восход щую ветвь волны внеконтактной деформации и образованной отрезками, наклоненными к оси прот жки под углами α₁, α₂, ..., α_N, причем α*98а₁*98а₂..*98а_N, где α - угол рабочего и обратного конусов деформирующего элемента. Диаметр Д_э выбирают исход из услови D_э≤D + UD, где Д - диаметр последнего деформирующего элемента с переходной поверхностью в виде цилиндрической ленточки

U_D - упругое восстановление отверсти , а углы β при вершинах ломаной лежат в интервале 176*98б*98180°. СпОСОб пОзВОл ЕТ пОлучАТь глубиНу ОСТАТОчНОй КОльцЕВОй КАНАВКи, HE пРЕВышАющЕй зАдАННую шЕРОХОВАТОСТь пОВЕРХНОСТи ОТВЕРСТи . 4 ил.

Description

Изобретение относитс к технологии машиностроени , в частности к процессу дефор- .мирующего прот гивани глубоких отверстий .

Целью изобретени вл етс повышение качества обрабогки за счет уменьшени глубины остаточной кольцевой канавки.

На фиг. I изображена деформирующа прот жка дл пробного прот гивани ; на фиг. 2 - волна внеконтактной деформации последнего деформирующего элемента и результат его внедрени при остановках процесса; на фиг. 3 - построение профил переходной поверхности последнего деформирующего элемента; на фиг. 4 - деталь, обработанна предложенным инструментом после останова процесса прот гивани , разрез.

Способ осуществл ют следующим образом .

Вначале прот жкой I с рабочей 2 и переходной 3 част ми осуществл ют пробное прот гивание детали 4. Осуществл ют запись действительной траектории волны внеконтактной деформации, возникающей за последним деформирующим элементом во врем пробного прот гивани с помощью разработанной методики и специального устройства дл измерени деформаций деталей в процессе обработки отверсти . Затем проектируют профиль инструмента, дл чего переходную часть последнего деформирующего элемента вписывают в восход щую ветвь волны внеконтактной деформации следующим образом, раздел ют ширину ленточки

СП

оо to

N9

00

1 на некоторое число п равных отрезков. На такие же отрезки разбивают криволинейную траекторию волны внеконтактной деформации , далее провод т дл каждого участка взамен действительной кривой хорду, тем самым аппроксимиру траекторию волны внеконтактной деформации ломаной линией. Затем с целью лишени контакта переходной поверхности с материалом детали уменьшают углы наклона каждой хорды к оси инструмента, трансформиру таким образом ломаную на переходную поверхность деформирующего элемента. Углы наклона участков переходной юверхности к оси прот жки таковы, ,х:г 2 Число дискретных участков п не регламентировано, од- нако из соображений технологичности (минимума трудоемкости) конструкции оно Д1)пжно быть минимальным, удовлетвор при этом требованию невнедрени на глубину большую, чем шероховатость обработан- ной поверхности по R.. В противном случае пластический отпечаток, оставленный при остановках 1юследним деформируюшим элементом , приводит к снижению качества обработки . Углы при ломаной переходной поверхности, т.е. углы внедрени } непосредственно св заны с углами и

180°--Л, -/

лежат в интервале

176-180. Интервал обуславливаетс различием в механических свойствах группы материалов , используемых в обработке плас- тическим деформированием. Материалы детален ), обрабатываемых деформирующим прот гпЕ апием, практически охватываютс VI а. 10 п с)едпе уг.черодистыми стал ми. Крайние представители: Сталь 20, 128 HV и 35 .X.V.. 2б() НV . Дл м гких материалов в пределах указанной группы угол внедрени назначают максимальным, так как с увеличением угла падают средние контактные напр жени на площадке внедрени и глубина внедрени минимальна. Дл дета- лей повышенной твердости приемлемы более острые углы J5 , соответствующие нижней границе интервала угла . Интервал дл углов найдем экспери.менталь)1о-расчетным путем

Г

/

(

где hi -глубина внедрени , мкм;

р -нормальное усилие внедрени , кГ; - среднее контактное напр жение.

кг/мм

-коэффициент трени . Методика нахождени интервала дл в заданном диапазоне материалов такова. Находим значени Ру в строго огфеделенном месте внедрени переходной поверхности в обрабатываемый материал при остановке. Значение Ру соответствует радиальной силе упругого возврата материала детали при ос5 Q 0

5

О 5 0

5

0

5

тановке процессе деформировани и исчезновении очага деформации. Радиальна сила Ру неизменна при неизменных услови х прот гивани , поэтому, получив при остановке пластический отпечаток при произвольно назначенном jS , измер ем глубину hg. Вычисл ем 2, нар ду вл етс константой материала с пренебрежимо малыми колебани ми. Зна все исходнь е данные , вычисл ем Ру. Далее производим замену неизвестного п на известное Rj в пределах требуемой в каждом конкретном случае чистоты обработки. Остаетс неизвестным , которое дл каждого ма1ериала находитс но приведенной формуле.

Во избежание работы переходной поверхности в момент прот швани наибапьщий диаметр центральной секущей Dj D-t-U, где D - диаметр последнего деформирующего элемента с переходной поверхностью в виде цилиндрической ленточки, а IJi упругое восспановление отверсти .

После приведенных процедур проектировани , не измен пара.метров процесса, осуществл ют рабочее прот гивание прот жкой, последний деформирующий элемент которой имеет оригинальную кcJHCтpyкцию с переходной поверхностью из п дискретных конических участков.

При работе деформирующе1 о элемента 1 возникает и движетс вместе с ним вдоль заготовки - деталь 4 очаг деформации. В месте перехода конической рабочей части 2 деформирующего элемепта в переходпую поверхность 3 образуетс внеконтактна зона (фиг. 2). При технологических остановках процесса нрот гивани (1.()) очаг деформации исчезает. Под воздействием момента, обра.юванного силами от тангенциальных напр жений, происходит внедрение переходных углов с образованием остаточных кольцевых канавок. Увеличива угол внедрени в результате построений фи1 . 3, получают оригинальную конст|пкцию последнего деформирующего элемента с переходной поверхностью из конических участков 6. Далее обработку ведут с нрименение.м предложенного деформирующего элемента, получа в местах остановки процесса кольцевые канавки 5, глубина которых лежит в пределах шероховатости поверхности деталей (фиг. 4).

Пример. Способ осуществл ют на холод- нот нутьгх трубных заготовках 93x7 ГОСТ 8734 - 75 из стали 35 длиной 8()0±2 -1 190± ±5 мм, имеющих твердость в состо нии иоставки HVj(,-140 180 мГ/мм (1,4-- 1,8 ГПа). Исходна шероховатость поверхности отверстий заготовок по R составл ла 5 -10 мкм. Экспериментальный инструмент представл л собой сборные деформиру- прот жки, оснащенные твердосплавными деформирующими элементами, материал ВК 15 диаметрами, мм: 78,45; 79,54; 79,70; 79,80; 79,84; 79,89; 80,16; 89,28;

80,29; 80,30; 80,31. В качестве СОЖ использовалс сульфофрезол. Прот гивание по предлагаемому и базовому способу осуществл ли на юризонтально-прот жном станке мод. 7Б57 при скорости 0,1-0,2 м/с по схеме раст жени с раздачей отверсти на 1 мм в размер 80 Н9.

Борьба с кривизной, присущей процессам пластического деформировани разно- стенных нежестких заготовок, осуществл лась методом правки заготовки блоком из нескольких ко.чец. Схема прот гивани с правкой со стороны инструмента предусматривает достаточно разнесенную по длине рабочую часть прот жки. Рабочий ход станка , равный 2 м, не позвол ет прот гивать издели длиной св ше 800 мм, без остановок процесса и технологической смены переднего хвостовика. При изготовлении гильз гидроцилиндров по базово.му способу из описанных заготовок такие остановки привели к об- разованию на внутренней поверхности пластических отпечатков в виде кольцевых канавок . Последний деформирующий элемент диаметром 80, 31 мм, угол рабочего и обратного конусов 4° с цилиндрической ленточкой щи- риной 8 мм, оставил при остановке пластический отпечаток на обработанной поверхности глубиной 10-15 МК.М, тогда как дл

детали щероховатость по

Ra не

данной

должна превыц ать 0,3-0,5 мкм. При замене последнего деформирующего элемента на сконструированный согласно приведенным принципам элемент, оригинальной фор.мы с углом рабочего конуса и углами переходной поверхности,, -

-1° (фиг. 3) реализации предлагаемого

способа глубина пластического отпечатка

не превыси;1а требуемой шероховатости по

R,.

Реализаци Г1редла1 аемог() технического решени по.чвол ет при деформирующем прот гивании с остановками значительно повысить качество обработки и исключить по

10

20

15

25

30

следующую расточную операцию примени тельно к изготов. 1ению гильзы гидроцилиндра строительно-дорожной мапщны. Кроме того, способ расщир ет технологические возможности прот жных станков с коротким рабочим ходом и позвол ет в св зи с этим экономно использовать производственные площади , использовать недорогое оборудование.

Claims

Формула изобретени

Способ прот гивани глубоких отверстий при котором осуществл ют продольное перемещение с остановками прот жки с деформирующими элементами, профиль которых образован рабочим и обратным конусами с переходной поверхностью между ними, отличающийс тем, что, с целью повышени качества обработки за счет уменьщени глубины остаточной кольцевой канавки, перед обработкой осуществл ют пробное прот гивание с записью траектории волны внекон- тактной деформации, возникающей за последним деформирующим элементом, а обработку осуществл ют прот жкой, переходна поверхность последнего деформирующего элемента которой выгюлнена в виде симметричной относительно наибольшего диа.метра переходной части ломаной линии, вписанной в восход щую ветвь волны внеконтактной деформации и образованной отрезками, наклоненными к оси прот жки под уг ла.ми, уменьшающимис от торца деформирующего элемента к наибольшему диаметру переходной части, вышеуказанный диаметр определ ют

из УСЛОВИЯ

Де

Р, D-Urf,

О-диаметр деформирующего элемента с переходной поверхностью в виде цилиндрической ленточки; (J,-упругое восстанов.чение отверсти , а углы j, при вершинах ло.маной выбирают в интервале 176°- $- 180

J

ФигЛ

Фи5.2