Устройство для обработки глубоких отверстий

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ OБPAБOtKИ ГЛУБОКИХ ОТВЕРСТИЙ, содержащее несущую режущую головку, борщтангу с направляющей опорой, размещенной на последней , и направляющее устройство, включающее корпус, отличающееся тем, что, с целью повыщения производительности и упрощения конструкции, направляющая опора выполнена в виде навитой на бортщтангу пружины, один конец которой жестко соединен с режущей головкой, а другой упруго сопряжен с задним торцом корпуса направляющего устройства через введенную в него муфту, выполненную в виде жестко соединенной с корпусом направляющего устройства втулки, подвижно сопряженной с ней шайбы и двух толкателей, размещенных в выполненном в щайбе и втулке симметрично относительно контактирующей поверхности и концентрично оси тороидальном пазу, причем оба толкателя расположены диаметрально противоположно и соединены посредством пружин. (Л :о 00 N to 4

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

„„SU„„1093424 з 5п В 23 В 41/02//В 23 В 43/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPGHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3533988/25-08 (22) 10.01.83 (46) 23.05.84. Бюл. № 19 (72) В. Б, Мездрогин и А.А. Шаманин (71) Ленинградский ордена Ленина и ордена Красного Знамени механический институт (53) 621.952.5 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 916108, кл. В 23 В 29/02, 1980.

2. Патент Великобритании № 1098656, кл. В 23 В 43/00, опублик. 1968 (прототип) . (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБРАБОГКИ

ГЛУБОКИХ ОТВЕРСТИЙ, содержащее несущую режущую головку, борштангу с направляющей опорой, размешенной на последней, и направляюшее устройство, включающее корпус, отличающееся тем, что, с целью повышения производительности и упрощения конструкции, направляющая опора выполнена в виде навитой на бортштангу пружины, один конец которой жестко соединен с режущей головкой, а другой упруго сопряжен с задним торцом корпуса направляющего устройства через введенную в него муфту, выполненную в виде жестко соединенной с корпусом направляющего устройства втулки, подвижно сопряженной с ней шайбы и двух толкателей, размещенных в выполненном в шайбе и втулке симметрично относительно контактируюшей поверхности и концентрично оси тороидальном пазу, причем оба толкателя расположены диаметрально противоположно и соединены посредством пружин. Щ

1093424

Изобретение относится к металлообработке и может быть использовано при обработке глубоких отверстий.

Известно устройство для обработки глубоких отверстий, состоящее из расточного блока, борштанги и направляющих, разнесенных одна от другой по длине стебля и установленных с возможностью радиального перемещения. Оно снабжено установленными вдоль оси и кинематически связанными между собой ползунами, в которых выполнены отверстия под направляющие, причем противолежащие торцы ползунов выполнены наклонными к продольной оси борштанги. Направляющие на борштанге могут вводиться в отверстие с натягом и служат для повышения ее виброустойчивости (1).

Недостатками данного устройства являются сложность конструкции, невысокая виброустойчивость, сложность сборкиразборки, что снижает его производительность.

Известно также устройство для растачивания глубоких отверстий, в котором используются специальные расточные оправки с предварительной регулировкой направляющих элементов, которое позволяет вести обработку вращающейся и невращающейся заготовки и состоит из борштанги, закрепляемого на ней двухрезцового блока, направляющей гильзы с составными шпонками, упорного подшипника, пружины и регулировочных гаек.

Направляющая гильза представляет собой корпус опоры следящего устройства, которое автоматически регулируется по диаметру согласно изменению диаметра обработанного отверстия и сохраняет постоянным давление опоры на обработанную поверхность. Гильза зафиксирована на борштанге от проворота. В направляющем корпусе расположены четыре продольные направляющие. Для выполнения операции растачивания борштанга в сборе вставляется в подготовленное отверстие и соединяется со шпинделем станка. Затем при вращении.борштанги и ее подаче направляющие скользят вдоль расточенного отверстия.

Пружинный механизм в процессе растачивания поддерживает уравненное радиальное давление на направляющих (2).

Недостатками известного устройства являются сложность устройства, невозможность использования при обработке глубоких отверстий из-за громоздкости и больших сил трения на направляющих, невысокая производительность из-за больших сил трения на направляющих.

Цель изобретения — повышение производительности и упрощение конструкции.

Указанная цель достигается тем, что в устройстве для обработки глубоких отверстий, содержащем несущую режущую головку, борштангу с направляющей опорой, размещенной на последней, и направляющее устройство, включающее корпус, направляющая опора выполнена в виде навитой на борштангу пружины, один конец которой жестко соединен с режущей головкой, а другой упруго сопряжен с задним торцом корпуса направляющего устройства через введенную в него муфту, выполненную в виде жестко соединенной с корпусом направляющего устройства втулки, подвиж10 но сопряженной с ней шайбы и двух толкателей, размещенных в выполненном в шайбе и втулке симметрично относительно контактирующей поверхности и конценгрично оси тороидальном пазу, причем оба толкателя расположены диаметрально противоположно и соединены посредством пружины.

На фиг. 1 изображено устройство, общий вид; на фиг. 2 — разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 — разрез Б-Б на фиг. 2; на фиг. 4узел 1 на фиг. 1.

Устройство для обработки глубоких отверстий содержит режущую головку 1, соединенную с борштангой 2, и направляющее устройство 3.

На борштангу 2 навита пружина 4, один конец которой прикреплен к режущей головке 1 винтом 5, а другой винтом 6 — к корпусу 7 через муфту, выполненную в виде шайбы 8, подвижно сопряженной своим торцом с торцом втулки 9, которая присоединена винтами 10 к заднему торцу корпуса

7 направляющего устройства 3. В шайбе

8 и втулке 9 симметрично относительно контактирующей поверхности выполнен концентрично оси борштанги 2 тороидальный паз 11, в котором помещены толкатели 12

3 13.

Толкатель 12 прикреплен винтом 14 к шайбе 8, а толкатель 13 винтом 15 — к втулке 9. Толкатели 12 и 13 расположены диаметрально противоположно и соединены друг с другом посредством пружин 16, по40 мещенных в тороидальном пазу 11, например в сжатом состоянии.

Пружины 16 могут быть предварительно сжаты, растянуты или помещены в паз без натяга.

Шайба 8 находится во втулке 9 и закреп4 ляется в ней гайками 17. Между шайбой

8 и гайками 17 установлено регулировочное кольцо 18. Шайба 8 вместе с толкателем 12 установлены с возможностью вращения относительно втулки 9 и толкателя 13.

Смазочно-охлаждающая жидкость подается в направляющее устройство 3 через патрубок 19. Уплотнение направляющего устройства и стебля осуществляется резиновым кольцом 20. Пружина 4 установлена с гарантированным зазором относительно у борштанги 2 и отверстия заготовки 21, закрепляемой в патроне 22, например, по посадке движения. Между поверхностями пружины и отверстия, а также борштанги, всег1093424

Б-Б

1б

Фиг. 2

Щиг.,У

ВНИИПИ Заказ 3345/8 Тираж l 037 Подписное

Филиал ППП сПатент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4.да существует масляная пленка, которая играет роль эффективного демпфера поперечных колебаний. Кроме того, поверхность отверстия в пределах гарантированного зазора между пружиной и борштангой и отверстием ограничивает амплитуду поперечных колебаний борштанги по всей ее длине как системы с распределенными параметрами.

Таким образом, установка пружины 4 на борштанге 2 по посадке движения позволяет с одной стороны направлять борштангу в процессе обработки, а с другой стороны эффективно гасить поперечные колебания.

Устройство работает следующим образом.

Заготовку 21 одним концом закрепляют в патроне 22, а другой ее конец поджимают направляющим устройством 3, затем режущей головке 1 сообщается движение подачи, а заготовке 21 — вращательное движение. Первоначальное направление режущая головка 1 получает посредством кондукторной втулки 23 направляющего устройства 3. В процессе увеличения вылета борштанги 2 пружина 4, навитая на нее, начинает входить в отверстие заготовки 21.

При этом происходят направление борштанги 2 поверхностью отверстия заготовки 21 и гашение поперечных колебаний борштанги пружиной 4. Дополнительно происходит гашение крутильных колебаний пружиной 4, соединенной одним концом с режущей головкой 1, а другим — с шайбой

8, которая при крутильных колебаниях борштанги 2 также совершает крутильные колебания. Также колеблется и соединенный с ней толкатель 12, помещенный в тороидальном пазу 11, выполненном в шайбе 8 и втулке 9.

При этом упруго деформируются пружины .16, установленные в тороидальном пазу, так как они упираются в толкатель 13, неподвижно соединенный с втулкой 9 и задней частью направляющего устройства 3.

Гашение крутильных колебаний происходит за счет сил трения, возникающих меж ду внутренней поверхностью пружины 4 и наружной поверхностью борштанги 2, между наружной поверхностью пружины 4 и поверхностью отверстия заготовки 21, между шайбой 8 и втулкой 9 и в других соединениях.

Это происходит несмотря на то; что пружина помещается в отверстии на борштанге по посадке движения. В процессе совместных поперечных и крутильных колебаний борштанги возникает контакт пружины с поверхностью отверстия. Кроме того, пружины 16 выбирают зазор между пружиной и борштангой (в пределах толщины масляной пленки), а также служат для компенсации изменения углового положения конца пружины 4 при изменении вылета борштанги 2 за счет радиального разворота шайбы 8, соединенной с пружиной 4, относительно

20 втулки 9, прикрепленной к задней части направляющего устройства 3.

Смазочно-охлаждающая жидкость поступает через патрубок 19 в направляющее устройство 3 и далее по полости, образуемой витками пружины 4, поверхностью отверстия заготовки 21,и наружной поверхностью борштанги 2, в зону резания. Отвод смазочно-охлаждающей жидкости внутренний (не показан).

Предлагаемая конструкция устройства для обработки глубоких отверстий позволяет повысить производительность обработки путем повышения виброустойчивости в отношении поперечных и крутильных колебаний, а кроме того, повысить стойкость инструмента и улучшить качество обрабатываемой поверхности в результате уменьшения увода оси обрабатываемого отверстия вследствие, лучшего направления инструмента пружиной, навитой на борштангу, а также в результате уменьшения огранки и

4О волнистости обработанной поверхности изза снижения уровня колебаний.