SU1688986A1 - Борштанга дл обработки глубоких отверстий - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к области металлообработки и может быть использовано при расточке глубоких и точных отверстий. Целью изобретени   вл етс  повышение производительности обработки за счет улучшени  демпфирующей способности борштанги. Корпус борштанги содержит трубу 1 и жестко св занную с ней с одного конца армированную по спирали трубу 2 при этом между трубами помещен Фрькш, онный материал 3. С другого конца тиубы соединены между собой с помощью соеди нени , передающего крут щий момент и по звол ющего осевое смещение труб 1 и 2 При резании на резец 4 действует сила по зани , котора  создает крут щий момент Момент передаетс  на армированную тр 6 / 2 и за счет возникновени  в ней осевой сипы и изменени  ее диаметра прижимает ее к трубе 1. За счет фрикционного материала 3 обеспечиваетс  высокий коэффициент тре ни  между трубами 1 и 2 в момент их взаи модействи  и увеличиваетс  рассеивание энергии колебаний борштанги, т е происхо дит эффективное демпфирование ко еба ний. 3 ил.

Description

Qui.t

Изобретение относитс  к области ме- 1аллообработки и может быть использовано при расточке глубоких и точных отверстий.

Целью изобретени   вл етс  повышение производительности обработки за счет улучшени  демпфирующей способности бориланги.

На фи|.1 и 2 изображена борштанга с наружном и внутренним расположением армированной трубы, соответственно, общий вид; на фиг.З - график зависимости контактною давлени  между трубами корпуса Ьорил анги от угла армировани  одной и о груЬ.

Корпус борштанги содержит металличе- сл.ую tpy6y i, жестко св занную с ней с одного конца армированную трубу 2, выполненную , например, из полимерного композиционного материала, прослойку фрикционного материала 3 и резец4. С другого конца трубы соединены между собой с помощью соединени , передающего крут щей момент и допускающего осевое смеще- пие труб, например шлицевого. В зависимости от расположени  армированной трубы относительно металлической мен етс  направление угла армировани  (р (угол между образующей трубы и траекторией армировани ). При наружном расположении армированной трубы угол направлен Р сторону рабочего вращени  борштанги, а при внутреннем расположении- в противо- пог-ожную сторону При такой схеме арми- ровэнип крут щий момент от сил резани , частично передающийс  на армированную оболочку, приводит к уменьшению ее диаметра , к сжатию прослойки фрикционного материала, трению поверхностей м рассеиванию снергии колебаний, т.е. демпфированию колебаний борштанги.

Деформации труб с учетом их взаим действие определ ютс  по формулам

У1 . fi . - сдвиговые деформации кручени  этих труб;

q - контактное давление между трубами; М - крут щий момент от сил резани ;

m - часть крут щего момента, воспринимаема  армированной трубой;

dl, ti, J i и da, т.2, J2 - срединные диаметры , толщины пол рные моменты инерции сечений металлической и армированной труб;

Ei, GI - модули упругости и сдвига материала металлической трубы;

Е2, G2, В2 - тангенциальный модуль уп- ругости, модуль сдвига при кручении и коэф- фициент вли ни , характеризующий тангенциальное деформирование при кручении материала армированной трубы.

Дл  того, чтобы при кручении борштан- ги армированна  труба была прижата к металлической коэффициент вли ни  должен быть Ва 0 при наружном расположении армированной трубы и В2 0 при внутреннем расположении, что достигаетс  соот- ветствующим направлением армировани .

Контактное давление q определ етс  из системы уравнений

Дп Дг2;

С учетом (1) и (2) и пренебрега  сжимаемостью прослойки фрикционного материала

МВА

МА Нтп

i-F t

ЈгЬ

ьг

,3,вгЭг 2

ь,

здесь

А п - g

сИ

4 Ei li

- J d

- л

+ В 2 m d2

2J2

4 Ez t2

JB a. B, M2. G2J2 2 2t2

где , Лг2 - перемещени  в радиальном направлении металлической и армированной труб;

1 - - f 4 rid

П - 4 Аг ЧтТ

Из услови  обеспечени  максимума сп давлени  $ 0 находитс  толщина армированной трубы

55

0 tlvT ir§F-BiE G

Зависимость относительного давлени  q/qMaM от угла армировани  р при оптимальной толщине армированной трубы (фиг.З), построена с использованием известных формул.

При р 63°, например, p 45°q/qMaicc 0,4, т.е. значительно ниже максимально достижимого, поэтому демпфирующа  способность борштанги невелика.

При гр 63° q/qMa c 0,98, т.е. незначительно отличаетс  от максимального,

Максимальное значение контактного давлени  достигаетс  в диапазоне р 63- 68°, например, дл  углеплэстиковой трубы q/qnaKc 1,0 при / 65°. Это обеспечивает максимальную демпфирующую способность борштанги.

Дальнейшее увеличение угла армировани  приводит к снижению контактного давлени , но при р 68° оно незначительно 2%. При р 68°, например р 90°, контактное давление исчезает, т.е. q/qnaKc 0. Таким образом, наиболее рациональным  вл етс  диапазон углов 63-68°.

При действии крут щего момента от сил резани  происходит удлинение армированной трубы при наружном ее расположении, и укорочение - при внутреннем расположении .

Дл  обеспечени  большего контактного давлени  трубы скреплены с возможностью осевого смещени  и передачи при этом крут щего момента.

Борагганга работает следующим образом .

При обработке не резец 4 действует сила резани , котора  создает крут щий момент , Момент частично передаетс  на армированную трубу 2 и прижимает ее к металлической трубе 1. За счет прослойки

0

5

0

Claims (1)

1. фрикционного материала обесп чинт-ч о высокий коэффициент тренич МГЖДУ nj/f -i ми и увеличиваетс  рзссеивлиич -(«гшш :-о лебаний борштанги, т.е происходит эффективное демпфирование ко/чебан и. Формула изобретени  Борштанга дл  обработки глубоких п- верстий, корпус которой выполнен из дву концентрично расположенных с зазором труб, жестко св занных между собой одними концами, причем в зазоре помещен наполнитель , отличающа с  -ем, ч го с целью повышени  производительности оораГю ки за счет улучшени  демпфирующей способ -, сти, одна из труб выполнена спирапьио армированной , при этом другими конизми трубы соединены с возможностью осевого перемещени , в качестве наполнител  иг, пользован фрикционный материал, а толщина армированной трубы определ етс  из выражени 

   t2 t1

   iEiGi )

   d2 V E2G2

   где ti - толщина трубы;

   t2 - толщина армированной трубы

   di - средний диаметр трубы;

   d - средний диаметр армированной трубы;

   EI - модуль упругости материала трубы.

   Е2 - тангенциальный модуль упругости материала армированной трубы:

   GI - модуль сдвига материала трубы:

   G - модуль сдвига при кручении материала армированной трубы;

   В2 - коэффициент вли ни  материала армированной трубы, характеризующий тангенциальное деформирование при кручении .

   Риг.2