СБОРНАЯ РАЗВЕРТКА

Полезная модель относится к металлообработке и может быть использована при окончательной обработке отверстий в различных деталях.
Известна конструкция развертки, содержащей режущую часть и корпус, в призматических пазах которого, выполненных в форме ласточкина хвоста, установлены параллельно оси направляющие планки, имеющие трапецеидальный профиль, при этом боковые поверхности направляющих планок образуют острый угол, плавно переходящий в цилиндрическую наружную поверхность направляющих планок, установленных в пазах корпуса с самоторможением, а между боковой поверхностью направляющей планки и боковой поверхностью паза вставлены упругие тела (патент СССР №1351513; MПK B23D 77/02; опубл. 07.11.1987).
Данная развертка обеспечивает достаточно высокую точность обработки за счет применения одной режущей кромки, не имеющей наклона и направляющих планок. Ее целесообразно применять при обработке ответственных деталей с повышенными требованиями к точности.
Недостатком развертки является низкая производительность обработки, вызванная наличием только одной режущей кромки. Кроме этого, отсутствие наклона режущей кромки, обеспечивающего высокую точность обработки, не позволяет повышать режимы резания, что также приводит к низкой производительности обработки.
Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве ближайшего аналога, является машинная сборная развертка, содержащая цилиндрический корпус с выполненными в нем пазами, режущие пластины, выполненные с режущей кромкой, расположенной под углом к оси вращения, установленные в пазах под углом к оси развертки и закрепленные механически (Кожевников Д.В., Гречишников В.А., Кирсанов С.В. и др. Режущий инструмент: Учебник для вузов / Под редакцией С.В.Кирсанова. - 2-е изд. доп. М: Машиностроение, 2005, стр.144).
Данные развертки обеспечивают высокую производительность обработки за счет большого числа режущих кромок. Наклон пластин к оси развертки обеспечивает лучшие условия резания, что позволяет работать на повышенных режимах резания.
Однако данные развертки не позволяют обеспечить высокое качество обработки, во-первых, из-за биения режущих кромок, а, во-вторых, из-за наклонного их расположения. Режущая кромка, расположенная под углом к оси вращения, не обеспечивает теоретически точной цилиндрической поверхности - результатом является однополостный гиперболоид вращения. Как следствие, такие развертки не применяются для ответственных деталей, а используются при нежестких требованиях к точности размера и формы отверстия.
Технической задачей, на решение которой направлена полезная модель, является повышение точности обработки отверстий за счет выполнения наклонной режущей кромки криволинейной формы, располагающейся на поверхности теоретически точного цилиндра.
i
i
Указанная задача решается тем, что в конструкции сборной развертки, содержащей цилиндрический корпус с выполненными в нем пазами, режущие пластины, установленные в них под углом λ к оси развертки и закрепленные механически, пластины выполнены с криволинейной режущей кромкой, заданной координатами X и Y, и связанными между собой зависимостью:
,
где: D - диаметр развертки.
i
i
Выполнение сборной развертки с пластинами, имеющими криволинейную режущую кромку, заданную координатами X и Y, и связанными между собой приведенной зависимостью обеспечит при вращении режущей кромки получение теоретически точного цилиндра, что позволит достичь высокой точности обрабатываемого отверстия.
Заявителю не известны сборные развертки с указанной совокупностью существенных признаков и заявленная совокупность существенных признаков не вытекает явным образом из современного уровня техники, что подтверждает соответствие заявляемого технического решения условию «новизна».
Заявляемое техническое решение поясняется чертежами, где:
фиг.1 - сборная развертка, общий вид;
фиг.2 - вид А на фиг.1;
фиг.3 - расчетная схема для определения координат точек режущей кромки.
i
i
Сборная развертка содержит цилиндрический корпус 1 с выполненными в нем пазами 2. В пазах 2 под углом λ к оси развертки установлены и закреплены механически режущие пластины 3. Пластины 3 выполнены с криволинейной режущей кромкой 4, заданной координатами X и Y, которые связаны между собой зависимостью:
где: D - диаметр развертки.
+0,032
Для лучшего пояснения сути полезной модели рассмотрим пример сборной развертки для обработки отверстия ⌀80 на глубину 25 мм.
Исходные данные:
D=80,032 мм - диаметр развертки;
L=30 мм - длина режущей кромки развертки (с учетом перебега);
λ=7° - угол наклона режущей кромки.
Порядок расчета:
На режущей кромке выделяют n=10 точек (для большей точности число точек может быть увеличено, однако количество точек равное 10, как правило, обеспечивает приемлемую точность для машиностроения), расстояние между которыми вдоль оси Х определяется по следующей зависимости:
ΔX=L/(n-1)=27/(10-1)=3 мм;
Координата i-ой точки на режущей кромке:
Xi=ΔX(i-1)
где i=1…10 - номер точки на режущей кромке.
1-я точка:
1
X=3(1-1)=0 мм
;
2-я точка:
2
X=3(2-1)=3 мм
;
…
10-я точка
10
X=3(10-1)=27 мм;
Результаты расчета представлены в таблице 1.
i
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
X<sub>i</sub>, мм
0,0
3,0
6,0
9,0
12,0
15,0
18,0
21,0
24,0
27,0
Y<sub> i</sub>, мм
40,016
40,014
40,009
40,001
39,989
39,974
39,956
39,934
39,909
39,880
При изготовлении развертки, ее режущие пластины 3 необходимо заточить по задней поверхности вдоль кривой заданной указанными выше координатами на станке с ЧПУ или с применением специального копировального приспособления.
Процесс работы сборной развертки выглядит следующим образом. Сборную развертку закрепляют на оправке сверлильного или агрегатного станка. На столе станка закрепляют приспособление с заготовкой и выполняют подвод инструмента к предварительно обработанному отверстию. После чего включают главное движение резание - вращение шпинделя и движение подачи - осевое перемещение шпинделя или заготовки. Криволинейная режущая кромка 4 развертки располагается на теоретически точном цилиндре, что обеспечивает высокую точность отверстия. После обработки отверстия на полную глубину инструмент отводят в исходное положение, заготовку снимают или позиционируют для обработки следующего отверстия.
Сборная развертка может быть изготовлена на стандартном оборудовании с применением известных материалов и современных инструментов, что соответствует критерию «промышленная применимость».