Поиск патентов
ПАТЕНТНЫЙ ПОИСК В РФ

способ обработки отверстий в металлоконструкциях

Классы МПК:B23B35/00 Способы и устройства, в том числе вспомогательные, для расточки, сверления или обработки
Автор(ы):
Патентообладатель(и):Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Сибирский государственный университет путей сообщения" (СГУПС) г. Новосибирск (Российская Федерация) (RU)
Приоритеты:
подача заявки:
2012-06-14
публикация патента:

Способ включает нагрев зоны резания до температуры разупрочнения обрабатываемого материала. Для повышения производительности обработку отверстия осуществляют при локальном сопутствующем подогреве зоны резания путем генерирования тепла трения торцом вращающегося инструмента в виде втулки из термостойкого материала, соединенной с зенкером с возможностью регулирования между ними расстояния. 1 ил.

Рисунки к патенту РФ 2524469

способ обработки отверстий в металлоконструкциях, патент № 2524469

Изобретение относится к области металлообработки, а именно к области образования и обработки сквозных отверстий.

Известен способ обработки отверстий резанием (см. патент РФ 2423207, кл. B23B 51/08), заключающийся в том, что обработку осуществляют путем передачи крутящего момента от зенкера сверлу, при этом соединение зенкера и сверла выполнено коническим.

Недостатком известного способа является низкая производительность при обработке отверстий в деталях из высокопрочных сталей (см. Нормативы режимов резания. Справочник в 2-х томах. Локтев А.Д., Гущин А.Ф., Балашов В.Н. - М., 1991 г.).

Известен также способ механической обработки конструкционных сталей резанием, включающий нагрев обрабатываемой поверхности, причем нагрев осуществляют горелкой с регулируемой температурой пламени так, чтобы факел пламени в точках касания с поверхностью детали имел температуру 800-1000°C, а расстояние от зоны нагрева до зоны резания выдерживают до достижения в срезаемом слое температуры разупрочнения равной 550-600°C (см. патент РФ 2188747, кл. B23B 1/00).

Предварительный нагрев при применении известного способа эффективен только при обработке поверхностей, например точении или фрезеровании, и неприменим при обработке отверстий.

Технической задачей настоящего изобретения является повышение качества и эффективности обработки сквозных отверстий.

Поставленная задача решается тем, что в способе обработки отверстий в металлоконструкциях, включающем нагрев зоны резания до температуры разупрочнения, обработку отверстия осуществляют при локальном сопутствующем подогреве зоны резания путем генерирования тепла трения торцом вращающегося инструмента, выполненного в виде втулки из термостойкого материала, соединенной с зенкером с возможностью регулирования расстояния между ними.

Возможность регулирования расстояния между втулкой и зенкером (зонами фрикционного нагрева и резания) позволяет выдерживать оптимальную температуру резания (при обработке стали эта температура составляет 550-600°C) и позволяет повысить производительность и стойкость инструмента. При этом сокращается число операций, а резание осуществляют при форсированных режимах и высокой стойкости инструмента.

Способ поясняется чертежом. Способ осуществляют в следующей последовательности. Определяют режимы обработки и расстояние Н от зоны фрикционного нагрева 1 (торца втулки 2) до зоны резания режущими пластинами 3 зенкера 4. Расчет производят по известным формулам или определяют опытным путем таким образом, чтобы температура металла детали в зоне контакта торцевой поверхности инструмента соответствовала его пластифицированному состоянию (для стали 900°-1100°C), а температура в зоне резания обеспечивала высокую стойкость режущих пластин (для твердосплавных пластин - 550°-600°C). Расстояние Н регулируют с помощью вставки 5.

Хвостовик инструмента 6 закрепляют в шпинделе станка 7 и включают привод вращения. Вращающийся инструмент, выполненный в виде втулки 2 с центральным отверстием 8, подводят к поверхности детали 9 и осуществляют ее локальный поверхностный нагрев. После нагрева поверхностного слоя до пластифицированного состояния металл под действием осевого давления выдавливается в центральную полость 8 инструмента. Затем инструмент перемещают в осевом направлении на глубину Н, равную расстоянию от торцевой поверхности инструмента 1 до режущих пластин 3, которые удаляют поверхностный слой металла образованного отверстия. После обработки отверстия инструмент вынимают из шпинделя станка 7.

Пример реализации

Головная часть инструмента выполнена в виде втулки, имеющей наружный диаметр 20, а внутренний 8 мм. Обрабатывалось отверстие в изделии из стали У7 толщиной 20 мм. Режим обработки 2400 об/мин, осевое усилие 6-7 кН. Скорость обработки 100-150 м/мин, контактное давление на торце 20-30 МПа. Температура в зоне резания 550-600°C. Время обработки 40 с. В результате обработки установлено, что структура металла не нарушена, а точность обработки соответствует 11-му квалитету.

Предварительный сопутствующий нагрев зоны резания позволяет значительно увеличить скорость резания и минутную подачу. Выбор эффективного и высокоскоростного режима обработки позволяет повысить производительность в 1,5-2 раза и осуществить качественную и высокоэффективную обработку отверстий.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

Способ обработки отверстий в металлоконструкциях, включающий нагрев зоны резания до температуры разупрочнения обрабатываемого материала, отличающийся тем, что обработку отверстия осуществляют при локальном сопутствующем подогреве зоны резания путем генерирования тепла трения торцом вращающегося инструмента в виде втулки из термостойкого материала, соединенной с зенкером с возможностью регулирования между ними расстояния.


Скачать патент РФ Официальная публикация
патента РФ № 2524469

patent-2524469.pdf
Патентный поиск по классам МПК-8:

Класс B23B35/00 Способы и устройства, в том числе вспомогательные, для расточки, сверления или обработки

Патенты РФ в классе B23B35/00:
способ изготовления внутреннего прямолинейного канала в длинномерной трубе на токарном станке -  патент 2522051 (10.07.2014)
трафарет для высверливания отверстий -  патент 2521908 (10.07.2014)
способ получения сквозных отверстий малого диаметра в цветных металлах -  патент 2515774 (20.05.2014)
способ формообразования отверстий и инструмент для его реализации -  патент 2515707 (20.05.2014)
способ чистовой обработки глубоких отверстий -  патент 2514359 (27.04.2014)
способ изготовления прецизионных труб и устройство для его осуществления -  патент 2503523 (10.01.2014)
способ сверления отверстий в заготовках -  патент 2488463 (27.07.2013)
многокассетный режущий инструмент и расточный узел для колес подвижного состава -  патент 2475339 (20.02.2013)
способ механической обработки внутренней поверхности длинномерной трубы -  патент 2457081 (27.07.2012)
способ обработки резанием токопроводящим режущим инструментом изделий из металлов и токопроводящих материалов -  патент 2456125 (20.07.2012)

Наверх