Результат интеллектуальной деятельности: Способ обработки многогранного отверстия методом качающегося прошивания с коррекцией угловых скоростей инструмента и заготовки

Изобретение относится к области атомной энергетики, в частности к производству компонентов тепловыделяющих сборок энергетических и других ядерных реакторов.

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.

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.

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.

При этом в качестве упругого элемента можно использовать пружину или резиновую втулку.

Изобретение поясняется чертежами.

На фиг. 1 показано изготовление многогранных отверстий методом качающегося прошивания. На чертеже обозначены:

А - положение оси инструмента 1 (прошивки) относительно оси вращения заготовки 2.

Б - направление движения инструмента (прошивки)

Эпсилон - угол между осью вращения заготовки 2 и осью инструмента 1 (прошивки).

На фиг. 2 показана выноска I на фиг. 1, на которой с увеличением показаны рабочие поверхности инструмента 1 (прошивки).

На фиг. 3 показано взаимодействие инструмента 1 (прошивки) и заготовки 2 в процессе реализации метода качающегося прошивания.

В - направление вращения заготовки,

Г - направление вращения инструмента (прошивки).

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.

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.

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.