RU2672458C1 - Method of drilling deep hole in steel billet - Google Patents

Abstract

FIELD: technological processes.SUBSTANCE: invention relates to the processing of materials by cutting and can be used when drilling deep holes in a steel billet. Method involves drilling a workpiece on a machine with the help of a deep-hole drill using a system for supplying and discharging coolant and exiting it with chips. Drilling is carried out on a universal horizontal boring machine by axial movement of the spindle with auger drill to a steel billet with a frequency of rotation of the drill n=115–125 rpm and the spindle moving speed S=0.05–0.15 mm/rev, with fixed fixing of the steel billet on the machine table with bolts and slats.EFFECT: stable and uniform chip breaking is provided, the time for drilling the hole is shortened, and the lead axis is reduced relative to the hole axis.3 cl, 1 dwg, 1 tbl

Description

Изобретение относится к области обработки металлов резанием и может быть использовано при сверлении глубоких отверстий в стали.The invention relates to the field of metal cutting and can be used when drilling deep holes in steel.

Известен способ сверления стали сверлом диаметром 20 мм с режимами обработки S_o=0,41 мм/o6, V=17,2 м/мин, Р_от=7606 Н, N=1,69 кВт [Карта 1, С. 429, Общемашиностроительные нормативы режимов резания: Справочник: В 2-х т.: Т. 1 / А.Д. Локтев, И.Ф. Гущин, Батуев В.А. и др. - М.: Машиностроения, 1991. - 640 с.].A known method of drilling steel with a drill diameter of 20 mm with processing modes S _o = 0.41 mm / o6, V = 17.2 m / min, P _from = 7606 N, N = 1.69 kW [Map 1, C. 429, General engineering standards of cutting conditions: Reference: In 2 volumes: T. 1 / A.D. Loktev, I.F. Gushchin, Batuev V.A. and others. - M .: Engineering, 1991. - 640 p.].

Аналогом изобретения является способ получения глубоких отверстий малого диаметра в деталях из мягкого материала (Патент RU 2416496 от 20.04.2011 Бюл. №11). Способ, включающий сверление с одного торца детали отверстия вращающимся и перемещающимся в осевом направлении инструментом. Для упрощения технологии получения глубоких отверстий и повышения производительности первоначально на всю глубину сверлят отверстие диаметром в 2-2,5 раза больше требуемого диаметра. Затем вставляют в полученное отверстие предварительно смазанный для после-дующего удаления стержень, диаметр которого соответствует требуемому диаметру отверстия. Затем производят обжатие детали цангой или обкатными роликами, после чего удаляют стержень из отверстия. В качестве стержня может быть использована стальная проволока.An analogue of the invention is a method for producing deep holes of small diameter in parts made of soft material (Patent RU 2416496 dated 04/20/2011 Bull. No. 11). A method including drilling from one end of a hole part by a rotating and axially moving tool. To simplify the technology for producing deep holes and increase productivity, initially a hole with a diameter of 2-2.5 times larger than the required diameter is drilled to the full depth. Then, a rod, the diameter of which corresponds to the required diameter of the hole, is preliminarily lubricated for subsequent removal, is inserted into the obtained hole. Then, the part is crimped with a collet or rolling rollers, after which the rod is removed from the hole. As a rod, steel wire can be used.

Недостатком данного способа является увод, и невозможность применить этот способ для получения глубоких отверстий в стальной заготовке диаметром 20 мм и более без вывода сверла.The disadvantage of this method is the withdrawal, and the inability to use this method to obtain deep holes in a steel billet with a diameter of 20 mm or more without the output of the drill.

Прототипом изобретения является способ сверления глубокого отверстия в заготовке на универсальном токарном станке (Патент RU 2630732 от 12.09 2017 Бюл. №26). Заготовку закрепляют одним концом в патроне станка, а вторым - в люнете, сверлят наметочное отверстие, затем растачивают его с использование оправки. На место резцедержателя на суппорте устанавливают стебледержатель с открытым зажимным устройством. Один из стеблевых люнетов устанавливают на станину станка посередине между суппортом и заготовкой, а второй - зеркально за суппортом. Используют стебель коаксиальной конструкции. В задней части стебля выполняют ввод во внешнюю трубу и вывод из внутренней трубы, которые присоединяют к соответствующим патрубкам системы смазочно-охлаждающей жидкости (СОЖ). Стебель с патрубками перемещают в просверленное отверстие. После включения системы СОЖ посредством вращения патрона станка и подачи суппорта производят сверление. Обеспечивается сверление глубокого отверстия любой формы на токарном станке без использования специального оборудования в условиях единичного производства.The prototype of the invention is a method of drilling a deep hole in the workpiece on a universal lathe (Patent RU 2630732 from 12.09.2017 Bull. No. 26). The workpiece is fixed at one end in the machine chuck, and the other in the rest, a basting hole is drilled, then it is bored using a mandrel. In place of the tool holder on the support, a holder with an open clamping device is installed. One of the stem lunettes is installed on the machine bed in the middle between the support and the workpiece, and the second is mirrored behind the support. Use the stem of the coaxial design. In the rear part of the stem, they enter into the outer pipe and exit from the inner pipe, which are connected to the corresponding nozzles of the system of cutting fluid (coolant). The stem with nozzles is moved into the drilled hole. After turning on the coolant system by rotating the machine chuck and feeding the caliper, drilling is performed. It provides drilling of deep holes of any shape on a lathe without the use of special equipment in a single production environment.

Недостатком данного способа является невозможность осуществить сверление глубокого отверстия диаметром 20 мм и более без вывода сверла.The disadvantage of this method is the inability to drill a deep hole with a diameter of 20 mm or more without the output of the drill.

Задачей, на которую направлено изобретение, является усовершенствование способа сверления глубокого отверстия в стальной заготовке, повышающее производительность сверления, уменьшающее увод оси сверла относительно оси отверстия.The objective of the invention is to improve the method of drilling a deep hole in a steel billet, increasing the productivity of drilling, reducing the drift axis of the drill relative to the axis of the hole.

Технический результат - обеспечение стабильного и равномерного стружколомания, сокращение времени сверления отверстия.EFFECT: provision of stable and uniform chip breaking, reduction of hole drilling time.

Технический результат достигается тем, что способ сверления глубокого отверстия в стальной заготовке, включающий сверление заготовки на станке с помощью сверла глубокого сверления с использованием системы подачи и отвода смазочно-охлаждающей жидкости и выхода ее вместе со стружкой, при этом сверление осуществляют на универсальном горизонтально-расточном станке осевым перемещением шпинделя со шнековым сверлом к стальной заготовке с частотой вращения сверла n=115-125 об/мин и скоростью перемещения шпинделя S=0,05-0,15 мм/об, при неподвижном закреплении стальной заготовки на столе станка болтами и планками. Охлаждение производят сульфофрезолом. Диаметр шнекового сверла 20-25 мм.The technical result is achieved by the fact that a method of drilling a deep hole in a steel billet, including drilling a workpiece on a machine using a deep drill using a system for supplying and discharging cutting fluid and exiting it together with chips, while drilling is carried out on a universal horizontal boring the machine by axial movement of the spindle with a screw drill to a steel billet with a drill rotation speed n = 115-125 rpm and a spindle speed S = 0.05-0.15 mm / rev, with replenii steel workpiece on the machine table and bolts slats. Cooling is performed by sulfofresol. The diameter of the screw drill is 20-25 mm.

Сочетание частоты вращения сверла и скорости перемещения шпинделя при неподвижном закреплении стальной заготовки на столе станка болта-ми и планками позволяет уменьшить увод оси сверла относительно оси отверстия и повысить производительность при сверлении глубокого отверстия в стальной заготовке.The combination of the rotational speed of the drill and the speed of movement of the spindle when the steel billet is fixed on the machine table with bolts and straps can reduce the drift axis drift relative to the axis of the hole and increase productivity when drilling a deep hole in a steel billet.

Для обеспечения стабильного и равномерного стружколомания большое влияние оказывает скорость подачи сверла и частота вращения сверла. Увеличение частоты вращения сверла более 125 об/мин и скорости перемещения шпинделя более 0,15 мм/об приводит к поломке сверла, а снижение режимов ниже заявленных в изобретении к снижению производительности.To ensure stable and uniform chip breaking, the feed rate of the drill and the rotational speed of the drill have a great influence. An increase in the rotational speed of the drill more than 125 rpm and the spindle speed of more than 0.15 mm / rev leads to breakage of the drill, and a decrease in the modes lower than those stated in the invention reduce the productivity.

Использование сульфофрезола способствует лучшему формообразованию стружки, благодаря уменьшению коэффициента трения при резании и улучшает качество обработанной поверхности.The use of sulfofresol contributes to better chip formation, due to a decrease in the friction coefficient during cutting and improves the quality of the processed surface.

Данные отличительные признаки позволяют повысить производительность сверления глубоких отверстий в стали обеспечить стабильное и равно-мерное стружколомание без вывода сверла.These distinguishing features make it possible to increase the productivity of drilling deep holes in steel to ensure stable and uniform chip breaking without removing the drill.

На фиг. 1 приведена схема универсального горизонтально-расточного станка. При заявляемом способе сверления заготовку 1 закрепляют на поворотном столе 2 горизонтально-расточного станка болтами и планками. Шпиндельную бабку 8 устанавливают на нужную высоту на колонне станка 7. Поднимают откидной щиток 10, который предохраняет рабочего от разбрызгивания жидкости. После этого шнековое сверло 3, соединенное через водоприемник 5 со шпинделем 9 шпиндельной бабки 8 станка, получает вращение и перемещение шпинделя 9 к стальной заготовке. Станок оборудован установкой СОЖ 4. Кронштейн 6 связан с водоприемником 5 для повышения жесткости конструкции.In FIG. 1 shows a diagram of a universal horizontal boring machine. When the claimed method of drilling, the workpiece 1 is fixed on the rotary table 2 of the horizontal boring machine with bolts and trims. The headstock 8 is set to the desired height on the column of the machine 7. Raise the hinged flap 10, which protects the worker from spraying liquid. After that, auger drill 3, connected through a water inlet 5 with the spindle 9 of the machine headstock 8, receives rotation and movement of the spindle 9 to the steel billet. The machine is equipped with a coolant 4. The bracket 6 is connected to the water intake 5 to increase the rigidity of the structure.

При такой последовательности осуществляемых операций даже при единичном производстве обеспечивается возможность процесса сверления глубокого отверстия в стальной заготовке на универсальном горизонтально-расточном станке без вывода сверла и необходимости в дополнительном оборудовании.With this sequence of operations, even with a single production, it is possible to drill a deep hole in a steel billet on a universal horizontal boring machine without a drill bit and the need for additional equipment.

Примеры конкретного изготовления. Для сверления отверстия диаметром 20 мм на глубину l=600 мм были применены следующие режимы сверления по описанному выше способу. Данные указаны в табл. 1.Examples of specific manufacturing. For drilling holes with a diameter of 20 mm to a depth of l = 600 mm, the following drilling modes were applied according to the method described above. The data are shown in table. one.

Экспериментально установлено, что наибольшая производительность и стабильное и равномерное стружколомание при сверлении глубокого отверстия в стальной заготовке обеспечивают режимы сверления: скорость подачи сверла S=0,10 мм/об, частота вращения сверла n=120 об/мин.It was experimentally established that the highest productivity and stable and uniform chip breaking during drilling of a deep hole in a steel billet are provided by the drilling modes: drill feed rate S = 0.10 mm / rev, drill rotation speed n = 120 rpm.

В результате предложенного способа производительность сверления глубоких отверстий повышается в 1,5 раза. При этом увод оси отверстия не превышает 2 мм. Шероховатость отверстий после обработки Ra=25 мкм.As a result of the proposed method, the productivity of drilling deep holes is increased by 1.5 times. In this case, the bore axis withdrawal does not exceed 2 mm. The roughness of the holes after processing Ra = 25 μm.

Claims (3)

1. Способ сверления глубокого отверстия в стальной заготовке, включающий сверление заготовки на станке с помощью сверла глубокого сверления с использованием системы подачи и отвода смазочно-охлаждающей жидкости и выхода ее вместе со стружкой, отличающийся тем, что сверление осуществляют на универсальном горизонтально-расточном станке осевым перемещением шпинделя со шнековым сверлом к стальной заготовке с частотой вращения сверла n=115-125 об/мин и скоростью перемещения шпинделя S=0,05-0,15 мм/об при неподвижном закреплении стальной заготовки на столе станка болтами и планками.1. A method of drilling a deep hole in a steel billet, comprising drilling a workpiece on a machine using a deep drill using a lubricant-coolant supply and discharge system and its output together with chips, characterized in that the drilling is carried out on an axial universal horizontal boring machine by moving a spindle with a screw drill to a steel billet with a drill rotation speed n = 115-125 rpm and a spindle speed S = 0.05-0.15 mm / rev when the steel billet is fixed on the machine table with bolts and trims. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве охлаждающей жидкости используют сульфофрезол.2. The method according to p. 1, characterized in that sulfofresol is used as the coolant. 3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что диаметр шнекового сверла составляет 20-25 мм.3. The method according to p. 1, characterized in that the diameter of the screw drill is 20-25 mm

Images