RU2672461C1 - Method of drilling through openings in copper - Google Patents

Abstract

FIELD: technological processes.SUBSTANCE: invention relates to the processing of materials by cutting and can be used in the manufacture of products from oxygen-free copper. Method includes drilling the workpiece on the machine, using a drill of deep drilling using the system for supplying and discharging coolant and exiting it along with the chips. Drilling is carried out on a universal horizontal boring machine with a screw drill with a diameter of 20 mm and n=600–915 rpm rotational speed of the drill. Workpiece is fixed on the table of the machine with bolts and straps, and the supply of the workpiece is carried out with a table with S=120–125 mm/min table feed speed. After drilling the hole to a depth equal to half the length of the hole, the table with the workpiece is rotated through an angle of 180°, the accuracy of rotation is verified with an accuracy of 0.1 mm and a hole is drilled from the other end until it coincides.EFFECT: increases processing performance and ensures stable chip breaking.3 cl, 1 dwg, 1 tbl

Description

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

Известны способ сверления медных сплавов сверлом диаметром 20 мм с режимами обработки S_o=1,1 мм/об, V=25,0 м/мин, Р_от=9217 Н, N=2,5 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 copper alloys with a drill diameter of 20 mm with processing modes S _o = 1.1 mm / rev, V = 25.0 m / min, P _from = 9217 N, N = 2.5 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 последующего 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 невозможность применить этот способ для получения сквозных отверстий диаметром 20 мм и более, низкая производительность.The disadvantage of this method is the inability to use this method to obtain through holes with a diameter of 20 mm or more, low productivity.

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 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 coolant system. 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 сквозного отверстия диаметром 20 мм и более увод сверла, низкая производительность.The disadvantage of this method is the inability to drill through holes with a diameter of 20 mm or more withdrawal of the drill, low productivity.

Задачей, на которую направлено изобретение, является усовершенствование способа сверления сквозных отверстий в меди, повышающее производительность сверления, уменьшение увода оси сверла относительно оси отверстия.The objective of the invention is to improve the method of drilling through holes in copper, increasing the productivity of drilling, reducing the drift of the 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 сквозных отверстий в меди, 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 шнековым сверлом с частотой вращения сверла n=600-915 об/мин, при этом заготовку закрепляют на столе станка болтами и планками и подачу заготовки осуществляют столом со скоростью подачи стола S=120-125 мм/мин, после сверления отверстия на глубину, равную половине длины отверстия, стол с заготовкой поворачивают на угол 180 градусов, выверяют точность поворота с точностью до 0,1 мм и производят сверление отверстия с другого торца до его совпадения. Для охлаждения применялась эмульсия 5-10% в распыленном виде. Диаметр сверла 20-25 мм.The technical result is achieved by the fact that the method of drilling through holes in copper, including drilling a workpiece on a machine, using a deep drill using a system for supplying and discharging cutting fluid and leaving it together with chips, while drilling is carried out on a universal horizontal boring the machine with a screw drill with a rotational speed of the drill n = 600-915 rpm, while the workpiece is fixed on the machine table with bolts and straps and the workpiece is fed with a table with a table feed speed S = 120 -125 mm / min, after drilling a hole to a depth equal to half the length of the hole, the table with the workpiece is rotated through an angle of 180 degrees, the accuracy of rotation is verified with an accuracy of 0.1 mm and the hole is drilled from the other end until it matches. For cooling, an emulsion of 5-10% in atomized form was used. The diameter of the drill is 20-25 mm.

На обеспечение стабильного и равномерного стружколомания большое влияние оказывает скорость подачи стола и частота вращения сверла. Увеличение частоты вращения сверла более 915 об/мин и скорости подачи стола более 125 мм/мин приводит к поломке сверла, а уменьшение режимов ниже заявленных в изобретении к снижению производительности.To ensure a stable and uniform chip breaking, the feed speed of the table and the rotational speed of the drill have a great influence. An increase in the rotational speed of the drill more than 915 rpm and a table feed speed of more than 125 mm / min leads to breakage of the drill, and a decrease in the modes lower than those stated in the invention reduce the productivity.

Сверление отверстий с поворотом стола позволяет обработать сквозные отверстия в меди длиной до 25 диаметров без поломки сверла и применения специальных устройств.Drilling holes with table rotation allows you to process through holes in copper up to 25 diameters long without breaking the drill or using special devices.

Использование эмульсии 5-10% в распыленном виде способствует лучшему формообразованию стружки и охлаждению сверла, благодаря уменьшению коэффициента трения при резании и улучшает качество обработанной поверхности.The use of emulsion 5-10% in sprayed form contributes to better chip formation and cooling of the drill due to the reduction of the friction coefficient during cutting and improves the quality of the processed surface.

Данные отличительные признаки позволяют повысить производительность и обеспечить стабильное и равномерное стружколомание.These distinguishing features allow you to increase productivity and ensure stable and uniform chip breaking.

На фиг. 1 приведен универсальный горизонтально-расточной станок. При заявляемом способе сверления заготовку 1 закрепляют на поворотном столе 2 горизонтально-расточного станка. Шпиндельную бабку 8 устанавливают на нужную высоту на колонне станка 7. Шнековое сверло 3 диаметром 20-25 мм, соединенное через водоприемник 5 со шпинделем 9 шпиндельной бабки 8 станка, получает вращение с частотой n=600-915 об/мин. После этого производят подачу стола с заготовкой со скоростью подачи S=120-125 мм/мин к вращающемуся сверлу 3 и сверлят отверстие на глубину 25-30 диаметров. Для охлаждения сверла и транспортировки стружки воздух из сети через шланги высокого давления 10 подают в установку СОЖ 4, водоприемник 5 и в распыленном виде подают на сверло 3 и в зону резания и по канавке удаляют стружку. После сверления отверстия на глубину, равную половине длины отверстия, стол с заготовкой поворачивают на угол 180 градусов, выверяют точность поворота с точностью до 0,1 мм и производят сверление отверстия с другого торца до его совпадения.In FIG. 1 shows a universal horizontal boring machine. When the claimed method of drilling, the workpiece 1 is fixed on the rotary table 2 of a horizontal boring machine. The headstock 8 is set to the desired height on the column of the machine 7. The screw drill 3 with a diameter of 20-25 mm, connected through a water inlet 5 with the spindle 9 of the headstock 8 of the machine, receives rotation with a frequency of n = 600-915 rpm. After that, the table is fed with the workpiece with a feed rate of S = 120-125 mm / min to the rotating drill 3 and a hole is drilled to a depth of 25-30 diameters. To cool the drill and transport chips, air from the network through high-pressure hoses 10 is supplied to the coolant 4, the water intake 5 is sprayed to the drill 3 and into the cutting zone, and the chips are removed through the groove. After drilling a hole to a depth equal to half the length of the hole, the table with the workpiece is rotated through an angle of 180 degrees, the accuracy of rotation is verified with an accuracy of 0.1 mm and the hole is drilled from the other end until it coincides.

При такой последовательности осуществляемых операций даже при единичном производстве обеспечивается возможность процесса сверления сквозного отверстия в заготовке на универсальном горизонтально-расточном станке без применения при этом дополнительного специализированного оборудования, без увода оси сверла.With this sequence of operations, even with a single production, it is possible to drill a through hole in a workpiece on a universal horizontal boring machine without using additional specialized equipment without moving the drill axis.

Примеры конкретного изготовления. Для сверления сквозных отверстий диаметром 20 мм на l=1600 мм были опробованы следующие режимы. Сверление проведено по описанному выше способу. Данные приведены в табл. 1.Examples of specific manufacturing. To drill through holes with a diameter of 20 mm at l = 1600 mm, the following modes were tested. Drilling was carried out according to the method described above. The data are given in table. one.

Экспериментально установлено, что наибольшая производительность и стабильное и равномерное стружколомание при сверлении меди обеспечивается с режимами сверления: подача стола S=120 мм/мин, частота вращения сверла n=600 об/мин.It was experimentally established that the highest productivity and stable and uniform chip breaking during copper drilling is provided with drilling modes: table feed S = 120 mm / min, drill rotation speed n = 600 rpm.

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

Claims (3)

1. Способ сверления сквозных отверстий в меди, 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 шнековым сверлом с частотой вращения сверла n=600-915 об/мин, при этом заготовку закрепляют на столе станка болтами и планками, а подачу заготовки осуществляют столом со скоростью подачи стола S=120-125 мм/мин, при этом после сверления отверстия на глубину, равную половине длины отверстия, стол с заготовкой поворачивают на угол 180°, выверяют точность поворота с точностью до 0,1 мм и производят сверление отверстия с другого торца до его совпадения.1. The method of drilling through holes in copper, including drilling the workpiece on the machine using a deep drill using a system for supplying and discharging cutting fluid and leaving it together with chips, characterized in that the drilling is carried out on a universal horizontal boring machine with a screw drill with a drill rotation speed of n = 600-915 rpm, while the workpiece is fixed on the machine table with bolts and straps, and the workpiece is fed with a table with a table feed speed S = 120-125 mm / min, while after drilling When the hole is drilled to a depth equal to half the length of the hole, the table with the workpiece is turned through an angle of 180 °, the accuracy of rotation is verified with an accuracy of 0.1 mm, and the hole is drilled from the other end face until it matches. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве смазочно-охлаждающей жидкости используют эмульсию 5-10% в распыленном виде.2. The method according to p. 1, characterized in that as a cutting fluid use an emulsion of 5-10% in spray form. 3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что диаметр сверла составляет 20-25 мм.3. The method according to p. 1, characterized in that the diameter of the drill is 20-25 mm

Images