Yoga-mgn.ru

Строительный журнал
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Способ дорнования отверстий и устройство для его осуществления

способ дорнования со сжатием

Способ заключается в том, что заготовку базируют рабочим конусом дорна, совершающего рабочий ход снизу вверх по обрабатываемому отверстию, и сначала — по нижнему торцу установкой на нижнюю опору, а затем — по верхнему торцу прижатием к верхней опоре, соосно расположенной относительно нижней опоры. Для повышения точности обработки и надежности инструмента заготовку дополнительно прижимают к верхней опоре подвижной в осевом направлении нижней опорой, сила воздействия которой на заготовку меньше ее веса, а перемещение снизу вверх согласовано с рабочим ходом дорна. 1 ил.

Формула изобретения

Способ дорнования со сжатием, при котором заготовку базируют рабочим конусом дорна, совершающего рабочий ход снизу вверх по обрабатываемому отверстию: сначала по нижнему торцу установкой на нижнюю опору, а затем по верхнему торцу прижатием к верхней опоре, соосно расположенной относительно нижней опоры, отличающийся тем, что заготовку дополнительно прижимают к верхней опоре подвижной в осевом направлении нижней опорой, сила воздействия которой на заготовку меньше ее веса, а перемещение снизу вверх согласовано с рабочим ходом дорна.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к металлообработке, в частности к обработке отверстий в заготовках типа втулок дорнованием.

Известен способ дорнования с растяжением (Розенберг A.M., Розенберг О.А., Посвятенко Э.К. и др. Расчет и проектирование твердосплавных деформирующих протяжек и процесса протягивания. Киев: «Наукова думка», 1978, с.9), при котором осуществляется базирование по торцу кольцевой выточки, расположенной у конца заготовки, и наружной поверхности на опоре, содержащей упругие раздвижные лепестки, а затем установленную таким образом заготовку базируют по отверстию рабочим конусом первого зуба дорна.

Недостатком известного способа дорнования с растяжением является то, что часто возникает необходимость специального изготовления кольцевой выточки на заготовке, которую после дорнования отверстия приходится удалять. Все это вызывает увеличение затрат на изготовление детали.

Известен способ дорнования со сжатием (Скворцов В.Ф., Арляпов А.Ю., Охотин И.С. Закономерности процессов базирования заготовок, осуществляемых инструментом при свободном дорновании отверстий // Известия вузов. Машиностроение. — 2005, №7, с.63-70), выбранный в качестве прототипа, при котором заготовку базируют рабочим конусом дорна, совершающего рабочий ход снизу вверх, по отверстию и сначала — по нижнему торцу установкой на нижнюю опору, а затем — по верхнему торцу прижатием к верхней опоре, соосно расположенной относительно нижней опоры, осуществляемым дорном.

Так как в известном способе дорнования заготовка приподнимается до касания с верхней опорой дорном, то равновесие заготовки при этом перемещении оказывается неустойчивым. Из-за смещения центра тяжести заготовки относительно оси обрабатываемого отверстия и вибраций в технологической системе дорнования заготовка может перекашиваться относительно верхней опоры и заклинивать между этой опорой и дорном. Это сопровождается снижением точности обработанных отверстий и может вызвать поломку дорна.

Задача изобретения — повышение точности обработки и надежности инструмента при дорновании отверстий в заготовках большой высоты с их сжатием.

Решение поставленной задачи достигается тем, что в способе дорнования со сжатием, при котором заготовку базируют рабочим конусом дорна, совершающего рабочий ход снизу вверх, по обрабатываемому отверстию и сначала — по нижнему торцу установкой на нижнюю опору, а затем — по верхнему торцу прижатием к верхней опоре, соосно расположенной относительно нижней опоры, заготовку дополнительно прижимают к верхней опоре подвижной в осевом направлении нижней опорой, сила воздействия которой на заготовку меньше веса последней, а перемещение снизу вверх согласовано с рабочим ходом дорна.

Устройство для дорнования заготовки по предлагаемому способу показано на чертеже (общий вид).

Устройство состоит из корпуса 1 с прорезью для размещения обрабатываемой заготовки 2. Верхняя плоскость А этой прорези служит верхней опорой, на которую опирается заготовка 2 при дорновании отверстия. В нижнюю часть корпуса 1 запрессована ступенчатая втулка 3, в отверстии которой размещен дорн 4 и обеспечивающий его рабочий ход толкатель 5, закрепленный в штоке 6 его привода винтом 7. На верхней части ступенчатой втулки 3 смонтирована подвижная в осевом направлении нижняя опора 8 с выточкой Б, служащей для установки обрабатываемой заготовки 2 в начале цикла дорнования. Между этой опорой и ступенчатой втулкой 3 размещена тарированная пружина 9. Для ограничения осевых перемещений нижней опоры 8 служит винт 10, взаимодействующий с пазом В, который выполнен в этой опоре. Рукоятка 11, ввернутая в нижнюю опору 8, предназначена для ее перемещения вниз и удержания в крайнем нижнем положении. В верхней части корпуса 1 выполнено отверстие, в которое установлен предназначенный для возврата дорна толкатель 12, закрепленный в штоке 13 его привода винтом 14. Это отверстие также служит для размещения дорна 4 после обработки заготовки 2. Для удержания дорна 4 в верхнем положении предусмотрен шариковый фиксатор (на чертеже не показан).

Устройство работает следующим образом.

С помощью рукоятки 11 нижняя опора перемещается вниз до упора в винт 10 и удерживается в этом положении. Обрабатываемая заготовка 2 устанавливается в выточку Б нижней опоры 8. Рукоятка 11 освобождается, однако за счет воздействия веса заготовки на нижнюю опору 8 и пружину 9 положение указанной опоры не изменяется, т.е. она остается в крайнем нижнем положении. Затем включается привод толкателя 5, который перемещает вверх дорн 4. Его рабочий конус входит в обрабатываемое отверстие и таким образом осуществляет базирование заготовки 2 по этому отверстию. Действующая на заготовку 2 со стороны дорна 4 осевая сила на этом этапе базирования обычно не превышает 10% от веса заготовки 2. При дальнейшем перемещении дорна 4 снизу вверх эта сила возрастает, разгружая все в большей степени нижнюю опору 4 и пружину 9 от воздействия веса заготовки 2. Когда, например, на нижнюю опору 8 будет воздействовать 70% от веса заготовки 2, под действием тарированной пружины 9 эта опора синхронно с дорном 4 начнет перемещаться вверх. Таким образом дорн 4 и нижняя опора 8, воздействуя на заготовку 2, приподнимут ее до касания с верхней опорой (верхней плоскостью А прорези в корпусе 1). Далее осуществляется собственно дорнование отверстия в заготовке 2, которая оказывается сбазированной по обрабатываемому отверстию и верхнему торцу. После дорнования отверстия дорн 4 входит в отверстие, выполненное в верхней части корпуса 1, и фиксируется в этом отверстии шариковым фиксатором (на чертеже не показан). Нижняя опора 8 вместе с заготовкой 2 под действием собственного веса опускается в крайнее нижнее положение. Толкатель 5 возвращается в исходное положение. С удерживаемой рукояткой 11 в этом положении нижней опоры 8 обработанная заготовка 2 снимается. Толкателем 12 дорн 4 выталкивается из отверстия в верхней части корпуса 1 и устанавливается в исходное положение.

Далее цикл обработки повторяется.

Таким образом, за счет прижатия заготовки к верхней опоре дорном и нижней опорой, сила воздействия которой на заготовку меньше ее веса, а перемещение снизу вверх согласовано с рабочим ходом дорна, обеспечивается устойчивое равновесие заготовки (при перемещении снизу вверх) и исключается возможность ее перекоса и заклинивания между дорном и верхней опорой. Это позволяет повысить точность обработанных дорнованием отверстий и надежность инструмента.

Предлагаемый способ был испытан при дорновании отверстий диаметром 2 мм во втулках из стали Х12М (НВ 220) с наружным диаметром 14 мм и высотой 70 мм. Отверстия получали сверлением спиральным сверлом. Дорнование отверстий осуществляли однозубыми дорнами из твердого сплава ВК8. Углы рабочего и обратного конусов дорнов составляли 6°, ширина соединяющей их ленточки — 2 мм. В качестве смазочного материала при дорновании использовали жидкость МР-7. Натяг дорнования составлял от 0,05 до 0,2 мм, скорость дорнования была 0,1 м/мин. Вес заготовки составлял около 0,8 Н, сила воздействия на нее нижней опоры была 0,6 Н.

Проведенные испытания свидетельствуют о высокой эффективности предлагаемого способа. При базировании втулок по этому способу точность обработанных дорнованием отверстий повышается по сравнению с базированием по известному способу на один квалитет.

Дорнование отверстий, труб, стволов

Для решения конструкторских задач, связанных с необходимостью повысить твердость и уменьшить шероховатость поверхностного слоя металла применяется, специальный способ обработки. Он называется дорнование. С его помощью удаётся создать на поверхности металлической конструкции защитный слой, который предохраняет деталь от повышенных нагрузок и препятствует её разрушению. Такими нагрузками могут быть повышенные физические или ударные нагрузки, нарушения теплового режима (перегрев), химическое воздействие. Они приводят к разрушению или деформации поверхностного слоя, коррозии, ускоренному износу всей детали.

Технологический процесс дорнования

Такой процесс получил название благодаря инструменту, которое называется дорном. Конструктивно он выполнен в форме стержня с одним или несколькими зубьями. В зависимости от способа применения дорны подразделяются на инструменты скольжения и качения.

Технологический процесс заключается в холодном деформировании (уплотнении) поверхности детали посредством движения дорна. Обычно такой технологией производят дорнование отверстий. В этом случае инструмент перемещается вдоль канала ствола. За счёт созданного усилия он обеспечивает:

  • уплотнение внутреннего поверхностного слоя вдоль всего отверстия;
  • повышение качества обрабатываемой детали (удаляются оставшиеся шероховатости);
  • увеличивается диаметр отверстия с повышением его класса точности.
Читать еще:  Как выбрать мотоблок: обзор российского рынка

Оценка качества технологического процесса осуществляется за счёт контроля следующих параметров:

  • величины создаваемого натяга;
  • скорости движения инструмента внутри отверстия;
  • значения созданной силы;
  • параметров возникающей деформации.

Величина первого параметра сказывается на качестве получаемой поверхности. Он рассчитывается как разница между внутренним диаметром обрабатываемой детали и диаметром применяемого дорна. Если разница будет слишком большой – это не позволит получить качественное уплотнение и избавиться от шероховатости.

На практике максимальный натяг при дорновании втулки ВГШ необходим для получения требуемого качества поверхности шатуна.

Слишком маленькая величина натяга снижает скорость проведения работ, приводит к лишней деформации обрабатываемой поверхности, появлению излишних внутренних напряжений. Поэтому величина этого параметра рассчитывается с учётом показателей пластичности детали и дорна.

Сила, необходимая для проведения работ, делится на две составляющие:

  • осевую (направленную вдоль линии движения);
  • радиальную (воздействует перпендикулярно осевой).

Первая обеспечивает движение инструмента вдоль отверстия, и тем самым увеличивает внутренний диаметр. Вторая определяет качество поучаемой поверхности (класс точности после обработки)

В отдельных случаях для снижения силы трения, особенно в зоне неконтактной деформации используют дорнование с противодавлением смазки.

Методом дорнования производят доводку сварных труб. При обработке сварных швов необходимо учитывать физические свойства металла и толщину стенок. Такие трубы применяются, например, для гидроцилиндров. Поэтому после проведения дорнования обязательно проводят испытания на прочность. В качестве показателя можно использовать показатель предельной прочности или степень экспандирования.

Виды процесса дорнования

Обработка дорнованием классифицируется по следующим признакам:

  • виду обработки (объёмное и поверхностное);
  • технологическим особенностям (свободное и несвободное);
  • методу воздействия на внутреннюю поверхность (растяжение, сжатие, комбинированное воздействие);
  • количеству и расположению зубьев на поверхности инструмента.

Выбор метода и вида такой обработки зависит от характерных особенностей деталей. Так для получения качественной поверхности стволов или труб с неравножёсткой втулкой применяют метод с обеспечением разного воздействия на отдельные участки внутренней стенки.

Для обработки не осесимметричных заготовок применяют дорны с специально расположенными зубьями.

С помощью свободного дорнования обрабатывают поверхности бесшовных и электросварных труб. Толщина стенок может достигать средних размеров.

Объёмное и поверхностное дорнование

Объёмная обработка производится давлением по всему внутреннему периметру. Для улучшения требуемого качества применяются многозубчатые дорны. Они позволяют добиться высокой точности обработки вплоть до 11 класса. Степень шероховатости Ra получается равной от 0,63 до 0,04 микрон.

Поверхностное дорнование относится к методам поверхностной пластической деформации.

Оно позволяет получить следующие показатели точности: IT от 6 до 9 единиц, шероховатость Ra в пределах 0,32-0,04 микрон. Объемным дорнованием осуществляют обработку сварных прямошовных труб.

Пластическое деформирование и калибровка

Такой способ обработки предполагает воздействие на поверхность металла инструмента, создающего давление в точке соприкосновения. В этом случае происходит последовательное изменение внутренней структуры металла. Благодаря процессам скольжения и двойникования происходит изменение структуры слоёв на уровне атомной решётки. Такое воздействие приводит не только к изменению внешней формы детали, но и его физических и механических свойств. При правильно разработанном способе пластического деформирования удаётся получить поверхностный слой с улучшенными характеристиками. Особенно это обстоятельство важно, когда нельзя подвергать металлическую деталь термической обработке, например, изготовленную из аустенитных или ферритных материалов.

Методом калибрования обрабатывают отверстия у заготовок, имеющих небольшую длину. Для обработки применяют калибрующие шарики, дорны, другой калибровочный инструмент. В этом случае его проталкивают сквозь отверстие для получения ожидаемого эффекта.

В этом случае основным параметром оценки технологического воздействия является натяг. Он создаётся благодаря разнице внутреннего диаметра отверстия и диаметра инструмента. В зависимости от решаемой задачи калибровка выполняется с малым или большим натягом.

При калибровании с малым натягом воздействию подвергается только поверхностный слой. Такой обработке подвергают трубы, втулки, вкладыши имеющие толстые стенки. Наиболее приемлемым считается отношение величины стенки к радиусу отверстия более 0,5.

Применение большого натяга приводит к увеличению глубины воздействия и может распространяться на всю толщину обрабатываемого изделия. Это приводит к увеличению внутреннего диаметра, изменению внешних размеров, снижению качества обработки, возникновению неравномерных внутренних напряжений (изменение физико-механических свойств).

Для проведения калибровки необходимо провести качественную предварительную обработку. В результате последующего калибрования точность обработки повышается на 30%. Например, для стали класс точности повышается на две единицы, для бронзы на 3, для чугуна на один класс.

Метод ударных импульсов

Он основан на измерении параметров деформации металла после воздействия импульсного механического воздействия. В момент кратковременного удара возникают ультразвуковые колебания, которые вызывают уплотнение поверхности обрабатываемой детали.

Такой метод успешно применяется при производстве изделий большой длины. Например, дорнование труб осуществляется методом ударных импульсов.

Применение различных методов дорнования позволяет обрабатывать внутренние поверхности изделий различной длины и произвольного диаметра. В результате обработки удаётся получить высокое качество поверхностного слоя, без нагрева и механического воздействия (фрезеровки, зенкования и так далее).

Способ дорнования отверстий и инструмент для его осуществления

Номер патента: 1650406

Текст

(5)5 В 24 В 39/02 ИДЕТЕЛЬСТВУ ВТОРСКО едев и А,В.йпильство СССР39/02, 13.01.8(57) Изобреботке и можботкидеформироляется сниж тение атно ет быть ис отверстии ванием, Це ение энер сится к металлообрапользовано для обрапластическим лью изобретения явозатрат при рабочем С) 4 Ьъ из ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ О ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(56) Авторское свидетеМ 1324831, кл. В 24 В ДОРНОВАНИЯ ОТВЕРСТИЙ НТ ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕ Изобретение относится к металлообработке и может быть использовано для обработки отверстий пластическим деформированием.Цель изобретения — снижение энергозатрат при рабочем и обратном ходе,На фиг. 1 показан инструмент для дорнования; на фиг. 2 — схема процесса дорнования при рабочем ходе.Инструмент для дорнования (дорн) содержит установленные на оправке 1 деформирующие элементы 2 и 3, Последний (с наибольшим диаметром) деформирующий элемент 4 установлен на оправке 1 с возможностью свободного осевого перемещения, оГраниченноГо смежным деформирующим элементом 3 и жестко закрепленным на оправке калибрующим элементом 5. Длина свободного хода 1. выбирается равной длине обработки — длиН 9.А 3.» 1 6504 О 6 А 1 и обратном ходе. Инс формирующие и кал причем деформирую большим диаметром ностью свободного о При рабочем ходе инс да из обрабатываемо щих деформирующих вступают деформиру большим диаметром мент, При абратнол выводят сначала кал затем деформирующи следовательность вво элеллентов инструмен усилие при рабочем и румента. 2 с.п, ф-лы, 2 грумент содержит деибрующий элементы, щий элемент с наиустановлен с вазможсевого перемещения. трумента после выхого отверстия предыдуэлементов в работу ющий элемент с наии калибрующий эле-ходе из отверстия 1 брующий элемент, а е элементы, Такая пода и вывода рабочих та позволяет снизить обратном ходе инстил. необрабатываемого отверстия заготовки6 Способ дорнования предлагаемым инструментом осуществляют следующим образом. Оправке 1, закрепленной, например, на ползуне пресса, сообщают перемещение (рабочий ход) вниз с подачей 3. Отверстие заготовки 6 подвергается обработке последовательно деформирующими элементами 2 и 3. После выхода их из отверстия заготовки 6 в рабату вступают деформирующий элемент 4 наибольшего диаметра и калибрующий элемент 5 — этот момент обработки показан на фиг. 2. Разъединение в данном случае одновременно работающих элементов на группы уменьшает усилие дорнования,После выхода калибрующего элемента обработанного отверстия оправке 1 до1650406 30 рна сообщают обратный ход, при котором через обработанное отверстие возвращается вначале калибрующий элемент 5. После выхода калибрующего элемента осуществляют в ввод деформирующего элемента 4 наибольшего диаметра, который благодаря наличи,о упругих деформаций поверхности обработанного отверстия выходит из последнегс но свободно, а с определеннцм усилием. Остальные деформирующие элементы 12 и 33 выводятся из отверстия без натяга. Последовательность выхода вначале калибрующего 5, а затем наибольшего деформирующего 4 элементов при обратном ходе позволяет снизить усилие, прикладываемое к инструменту при обратном ходе,Б связи с тем, что усилие обратного хода гидравлических прессов составляет 10-20 оь роабочего усилия прямого хода, снижение усилия вывода инструмента позволяет использовать для дорнования прессы меньшей мощности, Это снижает энергоэзтрзтц при обработке,Формула изобретения 1, Способ дорнования отверстий, заключающийся в последовательной обработке поверхности деформирующими элементами различного диаметра при рабочем ходе и их выведении из отверстия при обратном ходе, отл и ч а ю щи й с я тем, 5 что, с целью снижения энергозатрат прирабочем и обратном ходе, после обработки деформирующими элементами поверхность обрабатывают калибрующим элементом, причем обработку поверхности деформиру ющим элементом с наибольшим диаметромосуществляют после завершения рабочего хода предыдущими деформирующими элементами, а обратный ход деформирующего элемента с наибольшим диаметром осуще ствляют после завершения обратного ходакалибрующим элементом.2. Инструмент для дорнования отверстий, содержащий установленные на оправ-.ке рабочие элементы различного диаметра, 20 по меньшей мере два из которых являютсядеформирующими, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что инструмент дополнительно содержит закрепленный на оправке калибрующий элемент, причем деформирующий элемент 25 с наибольшим диаметром установлен с возможностью свободного осевого перемещения, ограниченного смежным деформирующим и калибрующим элементами.Туп Составитель Т,КовбасТехред М.Моргентал Корректор В.Гирня 572 Тираж 457 ПодписноеИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС113035. Москва, Ж, Рауыскаа наб., 4/5Производственно-издательский комбинат «Патент», г, Ужгород, ул.Гагарина, 10

Читать еще:  ГВР 630: характеристики и каталог запчастей

Заявка

Л. М, Натапов, М. Д. Медведев и А. В. Шпичэк

НАТАПОВ ЛЕОНИД МИХАЙЛОВИЧ, МЕДВЕЛЕВ МИХАИЛ ДМИТРИЕВИЧ, ШПИЧАК АЛЕКСАНДР ВИКТОРОВИЧ

Дорнование отверстий, стволов, труб: назначение и разновидности

Дорнование, которое часто называют дорнированием, позволяет создать на поверхности металлического изделия защитный слой, способный эффективно противостоять воспринимаемым нагрузкам.

Дорнирование оружейного ствола

Назначение и технологические особенности

В процессе эксплуатации любого изделия, в том числе и изготовленного из металла, основную нагрузку воспринимает его наружная поверхность, в то время как внутренние слои остаются практически нетронутыми. В качестве такой нагрузки, в частности, может выступать термическое воздействие, а также внешние факторы, приводящие к коррозии или интенсивному износу металла.

Основная задача, которую решает дорнование, являющееся методом обработки металлического изделия, заключается в том, чтобы обеспечить его надежную защиту от вышеуказанных негативных факторов. Дорнование – это инновационная технология, суть которой заключается в том, что внутреннюю поверхность отверстий, выполненных в металлических деталях, подвергают пластической деформации в холодном состоянии, за счет чего на них и формируется слой, отличающийся исключительными механическими характеристиками.

Дорн – инструмент для дорнования. Различают дорны качения и дорны скольжения

Дорнование, выполняемое при помощи специального инструмента, который передвигается по внутренней поверхности отверстия с определенной степенью натяга, позволяет решить следующие задачи:

  • приведение размеров внутреннего сечения обрабатываемого изделия в соответствие с требуемыми значениями;
  • устранение шероховатостей, имеющихся на внутренней поверхности обрабатываемого отверстия;
  • улучшение прочностных характеристик металла, формирующего внутреннюю поверхность отверстия.

Если вы планируете выполнить дорнование, следует иметь в виду, что диаметр обрабатываемого отверстия должен быть всегда меньше поперечного сечения используемого инструмента на величину натяга.

Примеры деталей после дорнования

Объемное и поверхностное дорнование

Существует два вида дорнирования стволов и труб, при котором не образуется стружка, – объемное или поверхностное. При выполнении объемного дорнования обработка осуществляется по всему поперечному сечению заготовки. В результате такой технологической операции, выполняемой при помощи инструмента, оснащенного несколькими зубьями, можно сформировать поверхность, шероховатость которой будет находиться в интервале 0,04–0,63 мкм, а точность – соответствовать 11 единицам по шкале IT.

Схема объемного дорнования отверстий малого диаметра

При помощи объемного дорнования обрабатываются отверстия большой длины, трубные заготовки или изделия, выполненные в виде гильз. Такая операция, которой можно подвергать отверстия практически любой длины, сохраняя их прямолинейность, является хорошей альтернативой черновому растачиванию.

Схема обработки детали поверхностным дорнованием

При выполнении поверхностного дорнования можно получить внутреннюю поверхность, шероховатость которой будет находиться в пределах 0,04–0,32 мкм, а точность – соответствовать 6–9 единицам. При поверхностном дорновании отверстия на внутренней поверхности последнего создается упрочненный слой металла, поэтому эту технологию обработки с успехом можно применять в качестве альтернативы таким сложным операциям, как:

  • шлифование;
  • хонингование;
  • развертывание;
  • выглаживание.

Разновидности и технологические особенности

По технологическим особенностям выполнения дорнирование может быть свободным и несвободным. При свободном дорновании, которому преимущественно подвергаются бесшовные и электросварные трубы со стенками средней толщины, величина деформирования наружных поверхностей обрабатываемых изделий не оговаривается.

В зависимости от способа закрепления детали дорнование может быть свободным или в обоймах

Несвободному дорнованию преимущественно подвергаются внутренние отверстия в тонкостенных трубных изделиях. При выполнении такой технологической операции гарантируется отсутствие следующих последствий обработки:

  • искривление оси обрабатываемой заготовки;
  • снижение устойчивости заготовки в ее продольном направлении;
  • наличие участков поверхности, выглаживание которых выполнено некачественно.

Чтобы обеспечить такое высокое качество обработки, при несвободном дорновании изделие закрепляют в специальных обоймах, отличающихся высокой жесткостью и упругостью. Нередко такую операцию совмещают с холодным редуцированием, в процессе которого диаметр обрабатываемого отверстия и инструмента уменьшаются под воздействием низких температур.

Варианты совмещенного процесса дорнования-редуцирования

Основные параметры

Специалисты руководствуются такими параметрами дорнования, как:

  • обычный и относительный натяг;
  • скорость выполнения;
  • сила выполнения;
  • относительная деформация.

Для нормального дорнования допуск на размеры обрабатываемого отверстия должен быть в несколько раз меньше половины натяга

Натяг, который является одним из основных параметров дорнования, представляет собой разницу между диаметрами обрабатываемого отверстия и размером поперечного сечения используемого инструмента. Если данный показатель слишком велик, то в процессе обработки не получится сформировать поверхность с требуемым уровнем шероховатости. Выбирая данный параметр, следует учитывать как степень пластичности обрабатываемого изделия, так и его прочностные характеристики. Под относительным натягом дорнования понимают величину, получаемую отношением размера обработанного или необработанного отверстия к величине обычного натяга.

При дорновании прикладываемая к инструменту сила раскладывается на осевую и радиальную составляющие

Под силой, с которой выполняется дорнирование, подразумеваются усилия, которые инструмент оказывает на стенки отверстия в радиальном и осевом направлениях. При помощи усилия, оказываемого инструментом в радиальном направлении, увеличивается поперечное сечение обрабатываемого отверстия, а сила, создаваемая дорном в направлении оси обрабатываемой заготовки, позволяет удалить мельчайшие неровности с ее внутренней поверхности.

Относительная деформация, измеряемая в процентах, дает возможность определить, насколько изменился при дорновании наружный диаметр обрабатываемого изделия.

Технологические схемы

Дорнирование, которое при наличии соответствующего оборудования и инструмента можно выполнить и в домашних условиях, осуществляется:

  • методом растяжения;
  • сжатием;
  • путем комбинирования двух вышеуказанных методик.

Схемы дорнования отверстий

Выбор технологической схемы для дорнования влияет на величину осевой нагрузки, которой будет подвергаться обрабатываемое изделие. Если такая нагрузка будет слишком большой, она может стать причиной возникновения в обрабатываемой детали осевых напряжений.

При использовании схемы растяжения или сжатия нагрузка, создаваемая дорном, приходится на отдельные участки обрабатываемой поверхности, а комбинированный метод позволяет распределять нагрузку равномерно.

Схема деформации при обработке поверхности многозубым дорном

В последнее время объемное дорнирование все чаще выполняется по инновационным схемам, предполагающим использование пассивного, нейтрального и активного противонатяжения. Такие схемы, которые достаточно сложно реализовать в домашних условиях, предполагают применение специальных опор, выполняющих функции натяжных подвижных механизмов.

Чтобы в результате дорнования получить отверстие с меньшей шероховатостью стенок, необходимо выполнять такую технологическую операцию с более высоким натягом или провести предварительную механическую обработку отверстия.

Дорнование – эффективная защита металла

Способ обработки металлических изделий без удаления стружки – это дорнование, его также достаточно часто называют дорнированием.

1 Что представляет собой дорнование?

Во время эксплуатации поверхности металлических деталей испытывают серьезные нагрузки, которые практически не воспринимаются внутренними слоями изделий. Именно слои, находящиеся сверху, противодействуют разнообразным негативным влияниям, начиная от теплового воздействия и коррозии, и заканчивая изнашиванием деталей.

Дорнование, как процесс эффективной обработки поверхностей, как раз и был создан для того, чтобы нивелировать все указанные проявления, увеличивая тем самым уровень износостойкости и надежности изделий из металла.

Дорнирование представляет собой инновационный вариант обработки отверстий деталей методом локального холодного деформирования, выполняемого по пластической технологии. Его суть следующая: дорн (специальное рабочее приспособление) передвигается внутри ствола изделия и за счет натяга обеспечивает:

  • модификацию геометрических параметров и форм детали в целом и ее поперечного сечения в частности;
  • качественное нивелирование имеющихся шероховатостей;
  • упрочнение поверхностного слоя металла.

Величина поперечного диаметра отверстия обрабатываемой детали всегда меньше показателя сечения дорна на показатель натяга.

2 Дорнирование ствола – объемное и поверхностное

Процесс обработки отверстий без удаления стружки в настоящее время может выполняться объемно либо поверхностно. В первом случае процедура ведется по всему сечению (поперечному) заготовки. Она позволяет получать за один проход рабочего инструмента, оснащенного несколькими зубьями, величину шероховатости от 0,04 до 0,63 микрометров при точности отверстий на уровне 11 единиц по шкале IT.

Объемное дорнование рекомендовано для обработки длинных цилиндров, трубных изделий, изготовленных в виде гильз. Оно с успехом заменяет собой менее эффективную операцию чернового растачивания таких деталей. Объемное деформирование дает возможность работать с любыми по длине трубами, обеспечивая необходимый показатель их прямолинейности.

Дорнование поверхностного типа гарантирует получение шероховатости в пределах 0,04–0,32 микрометра при точности не менее 6 и не более 9 квалитетов. При таком способе деформирования на поверхности создается прочный слой, поэтому эта методика может заменить ряд сложных процедур, в частности:

  • шлифование металла;
  • развертывание;
  • хонингование;
  • выглаживание.
Читать еще:  Какой электролобзик выбрать и как им пользоваться?

3 Описание разновидностей дорнования

Существует несвободный и свободный вид выполнения описываемой операции. При свободном дорнировании внешние поверхности изделий не имеют каких-либо ограничений на деформирование. По этой причине оно обычно используется для выполнения объемных работ с бесшовными и электросварными трубами, которые характеризуются средними величинами толщины стенки.

Несвободное дорнирование больше подходит для тонкостенных труб, так как оно гарантирует отсутствие после обработки таких явлений:

  • искривление заготовки по оси;
  • снижение устойчивости в продольном направлении;
  • некачественное выглаживание металла.

Как правило, данный вид пластичного деформирования производится в упругих и жестких обоймах. Также достаточно часто несвободное дорнование выполняется в комбинации с холодным редуцированием деталей (процесс сужения сечения отверстий и прутков).

4 Главные показатели процедуры пластичного деформирования заготовок

К основным параметрам этой обработки относят такие величины:

  • относительный натяг;
  • натяг;
  • скорость;
  • сила;
  • относительная деформация.

Под натягом, как было сказано выше, понимают разницу между номинальными сечениями отверстия и дорна. Чересчур высокий натяг может стать причиной снижения конечного показателя шероховатости, что, конечно же, нежелательно. Поэтому к выбору величины натяга относятся максимально ответственно, принимая во внимание характеристики пластичности и начальной прочности деталей.

Относительный же натяг является параметром без размерности. Под ним подразумевают отношение величины обработанного либо начального отверстия к показателю натяга дорнирования.

Сила процесса обработки отверстий подразделяется на два компонента:

  • радиальный;
  • осевой.

Первая требуется для повышения сечения заготовки, которая подвергается деформированию. Данный компонент обеспечивает объемную обработку. А вот осевая сила удаляет мельчайшие неровности. Она нужна для работы трения.

Относительной деформацией называют такой показатель, который определяет реальную деформацию детали по ее наружному сечению. Выражается данный параметр в процентах.

Последний показатель процесса – сила дорнования. Существенного воздействия на величину износа рабочего инструмента и качество выполнения операции он не имеет.

5 Основные схемы выполнения пластичного деформирования отверстий

Дорнирование выполняется по следующим схемам:

  • растяжение;
  • сжатие;
  • комбинирование первых двух методик.

Подбор правильной схемы обработки очень важен, так как она устанавливает параметры осевого нагружения изделий, которое является причиной возникновения осевых напряжений.

При применении схемы растяжения либо сжатия на деталь воздействуют напряжения на каком-либо конкретном участке. А вот смешанная схема подразумевает, что нагрузку воспринимает вся длина заготовки.

Объемное дорнование в последнее время все чаще осуществляется по новым схемам – с пассивным, нейтральным и активным видом противонатяжения. Для выполнения процедуры с их использованием требуются специальные опоры – натяжные подвижные механизмы, которые ограничивают укорачивание деталей при их обработке дорном.

Добавим, что описанная методика обеспечивает тем меньший показатель шероховатости, чем более высокий натяг используется. Кроме того, оптимальные величины шероховатости отверстий после деформирования отмечаются тогда, когда заготовки подвергаются перед выполнением операции механической обработке.

Дорнование отверстий, стволов, труб: назначение и разновидности

Дорнование, которое часто называют дорнированием, позволяет создать на поверхности металлического изделия защитный слой, способный эффективно противостоять воспринимаемым нагрузкам.

Дорнирование оружейного ствола

Назначение и технологические особенности

В процессе эксплуатации любого изделия, в том числе и изготовленного из металла, основную нагрузку воспринимает его наружная поверхность, в то время как внутренние слои остаются практически нетронутыми. В качестве такой нагрузки, в частности, может выступать термическое воздействие, а также внешние факторы, приводящие к коррозии или интенсивному износу металла.

Основная задача, которую решает дорнование, являющееся методом обработки металлического изделия, заключается в том, чтобы обеспечить его надежную защиту от вышеуказанных негативных факторов. Дорнование – это инновационная технология, суть которой заключается в том, что внутреннюю поверхность отверстий, выполненных в металлических деталях, подвергают пластической деформации в холодном состоянии, за счет чего на них и формируется слой, отличающийся исключительными механическими характеристиками.

Дорн – инструмент для дорнования. Различают дорны качения и дорны скольжения

Дорнование, выполняемое при помощи специального инструмента, который передвигается по внутренней поверхности отверстия с определенной степенью натяга, позволяет решить следующие задачи:

  • приведение размеров внутреннего сечения обрабатываемого изделия в соответствие с требуемыми значениями;
  • устранение шероховатостей, имеющихся на внутренней поверхности обрабатываемого отверстия;
  • улучшение прочностных характеристик металла, формирующего внутреннюю поверхность отверстия.

Если вы планируете выполнить дорнование, следует иметь в виду, что диаметр обрабатываемого отверстия должен быть всегда меньше поперечного сечения используемого инструмента на величину натяга.

Примеры деталей после дорнования

Объемное и поверхностное дорнование

Существует два вида дорнирования стволов и труб, при котором не образуется стружка, – объемное или поверхностное. При выполнении объемного дорнования обработка осуществляется по всему поперечному сечению заготовки. В результате такой технологической операции, выполняемой при помощи инструмента, оснащенного несколькими зубьями, можно сформировать поверхность, шероховатость которой будет находиться в интервале 0,04–0,63 мкм, а точность – соответствовать 11 единицам по шкале IT.

Схема объемного дорнования отверстий малого диаметра

При помощи объемного дорнования обрабатываются отверстия большой длины, трубные заготовки или изделия, выполненные в виде гильз. Такая операция, которой можно подвергать отверстия практически любой длины, сохраняя их прямолинейность, является хорошей альтернативой черновому растачиванию.

Схема обработки детали поверхностным дорнованием

При выполнении поверхностного дорнования можно получить внутреннюю поверхность, шероховатость которой будет находиться в пределах 0,04–0,32 мкм, а точность – соответствовать 6–9 единицам. При поверхностном дорновании отверстия на внутренней поверхности последнего создается упрочненный слой металла, поэтому эту технологию обработки с успехом можно применять в качестве альтернативы таким сложным операциям, как:

  • шлифование;
  • хонингование;
  • развертывание;
  • выглаживание.

Разновидности и технологические особенности

По технологическим особенностям выполнения дорнирование может быть свободным и несвободным. При свободном дорновании, которому преимущественно подвергаются бесшовные и электросварные трубы со стенками средней толщины, величина деформирования наружных поверхностей обрабатываемых изделий не оговаривается.

В зависимости от способа закрепления детали дорнование может быть свободным или в обоймах

Несвободному дорнованию преимущественно подвергаются внутренние отверстия в тонкостенных трубных изделиях. При выполнении такой технологической операции гарантируется отсутствие следующих последствий обработки:

  • искривление оси обрабатываемой заготовки;
  • снижение устойчивости заготовки в ее продольном направлении;
  • наличие участков поверхности, выглаживание которых выполнено некачественно.

Чтобы обеспечить такое высокое качество обработки, при несвободном дорновании изделие закрепляют в специальных обоймах, отличающихся высокой жесткостью и упругостью. Нередко такую операцию совмещают с холодным редуцированием, в процессе которого диаметр обрабатываемого отверстия и инструмента уменьшаются под воздействием низких температур.

Варианты совмещенного процесса дорнования-редуцирования

Основные параметры

Специалисты руководствуются такими параметрами дорнования, как:

  • обычный и относительный натяг;
  • скорость выполнения;
  • сила выполнения;
  • относительная деформация.

Для нормального дорнования допуск на размеры обрабатываемого отверстия должен быть в несколько раз меньше половины натяга

Натяг, который является одним из основных параметров дорнования, представляет собой разницу между диаметрами обрабатываемого отверстия и размером поперечного сечения используемого инструмента. Если данный показатель слишком велик, то в процессе обработки не получится сформировать поверхность с требуемым уровнем шероховатости. Выбирая данный параметр, следует учитывать как степень пластичности обрабатываемого изделия, так и его прочностные характеристики. Под относительным натягом дорнования понимают величину, получаемую отношением размера обработанного или необработанного отверстия к величине обычного натяга.

При дорновании прикладываемая к инструменту сила раскладывается на осевую и радиальную составляющие

Под силой, с которой выполняется дорнирование, подразумеваются усилия, которые инструмент оказывает на стенки отверстия в радиальном и осевом направлениях. При помощи усилия, оказываемого инструментом в радиальном направлении, увеличивается поперечное сечение обрабатываемого отверстия, а сила, создаваемая дорном в направлении оси обрабатываемой заготовки, позволяет удалить мельчайшие неровности с ее внутренней поверхности.

Относительная деформация, измеряемая в процентах, дает возможность определить, насколько изменился при дорновании наружный диаметр обрабатываемого изделия.

Технологические схемы

Дорнирование, которое при наличии соответствующего оборудования и инструмента можно выполнить и в домашних условиях, осуществляется:

  • методом растяжения;
  • сжатием;
  • путем комбинирования двух вышеуказанных методик.

Схемы дорнования отверстий

Выбор технологической схемы для дорнования влияет на величину осевой нагрузки, которой будет подвергаться обрабатываемое изделие. Если такая нагрузка будет слишком большой, она может стать причиной возникновения в обрабатываемой детали осевых напряжений.

При использовании схемы растяжения или сжатия нагрузка, создаваемая дорном, приходится на отдельные участки обрабатываемой поверхности, а комбинированный метод позволяет распределять нагрузку равномерно.

Схема деформации при обработке поверхности многозубым дорном

В последнее время объемное дорнирование все чаще выполняется по инновационным схемам, предполагающим использование пассивного, нейтрального и активного противонатяжения. Такие схемы, которые достаточно сложно реализовать в домашних условиях, предполагают применение специальных опор, выполняющих функции натяжных подвижных механизмов.

Чтобы в результате дорнования получить отверстие с меньшей шероховатостью стенок, необходимо выполнять такую технологическую операцию с более высоким натягом или провести предварительную механическую обработку отверстия.

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector