Инструмент для виброобработки глубоких отверстий (его варианты)

 

1. Инструмент для виброобработки глубокигх отверстий, содержащий корпус, с закрепленными на державке режущим лезвием и направляющими элементами и стеблевую.часть, отличающийся тем, чти, с целью расширения технологических возможностей за счет регулирования амплитуды и частоты колебаний режущего лезвия , инструмент снабжен съемной вставкой с центрально расположенной прокладкой из пьезокристаллического элемента , причем указанная, съемная вставка расположена в вьшолненной на державкеV -образной прорези, при этом вдоль корпуса и стеблевой части вьшолнен канал с токоподводящими элементами . 2. Инструмент для виброобработки глубоки х отверстий, содержащий корпус с закрепленными на держатале режущим лезвием и направляющими элементами и стеблевую часть, отличающ и и с я тем, что, с целью расширения технологических возможностей за счет регулирования амплитуды и частоты колебаний режущего лезвия, инструмент снабжен установленными на корпусе клиновой парой, состоящей из направляющих элементов и колодок, и набором прокладок, выполненных из пьезокристаллических элементов, при этом набор прокладок кинематически связан с клиновой парой. 3. Инструмент для виброобработки глубоких отверстий, содержащий корпус с закреплен ымн на державке режущим лезвием и направляющими элементами и стеблевую часть, отличающийся тем, что, с целью расширения технологических возможностей за счет регулирования амплитуды и частоты колебаний режущего лезвия, стеблевая часть выполненя из кондентрично расположенных двух труб, а инструмент снабжен фланцем, расположенным на внутренней трубе, в которой вьтолнены в диаметральной плоскости ряды про резей, каждьй из которых расположен по окружности со смещением, и прокладкой из пьезокристаллического элемента, расположенной во фланце, при этом фланец кинематически х:вязан с наружной трубой стеблевой части инструмента. о 3 яяЛ. ю Д М «

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) (su 4 В 23 В 51/08

А1

J (ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР по делАм изОБРетений и ОтнРытий (21) 3862675/25-08 (22) 05.08.85 (46) 30,08.86, Бюл. Н- 32 (71) Ленинградский ордена Ленина и ордена Красного Знамени механический институт ..(72) H.Ñ. Силин, Б.Г. Макаров, В,Ф. Беневоленский и Н.Ф. Уткин (53) 621.923.5.02(088..8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 607670, кл. В 23 B 51/02, 1978. (54) И!!СТРУМЕНТ ДЛЯ ВИБРООБРАБОТКИ

ГЛУБОКИХ ОТВЕРСТИЙ {ЕГО ВАРИАНТЫ) (57) 1. Инструмент для виброобработки глубоких отверстий, содержащий корпус с закрепленными на державке режущим лезвием и направляющими элементами и *стеблевую.часть, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью расширения технологических возможностей за счет регулирования амплитуды и частоты колебаний режущего лезвия, инструмент снабжен съемной вставкой с центрально расположенной прокладкой из пьезокристаллического элемента, причем указанная. съемная вставка расположена в выполненной на державке Г -образной прорези, при этом вдоль корпуса и стеблевой части выполнен канал с токоподводящими элементами.

2. Инструмент для виброобработки глубоких отверстий, содержащий корпус с закрепленными на держатале режущим лезвием и направляющими элементами и стеблевую часть, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью расширения технологических возможностей за счет регулирования амплитуды и частоты колебаний режущего лезвия, инструмент снабжен установленными на корпусе клиновой парой, состоящей из направляющих элементов и колодок, и набором прокладок, выполненных из пьезокристаллических элементов, при этом набор прокладок кинематически связан с клиновой парой.

3. Инструмент для виброобработки глубоких отверстий, содержащий корпус с закрепленными на державке режущим лезвием и направляющими элементами и стеблевую часть, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью расширения технологических возможностей sa счет регулирования амплитуды и частоты колебаний режущего лезвия, стеблевая часть выполненя из концентрично расположенных двух труб, а инструмент снабжен фланцем, расположенным на внутренней трубе, в которой выполне" ны в диаметральной плоскости ряды прорезей, каждый из которых расположен по окружности со смещением, и прокладкой из пьезокристаллического элемента, расположенной во фланце, при этом фланец кинематически,связан с наружной трубой стеблевой части инструмента, 1253745

Изобретение относится к металлообработке и может быть использовано на операциях вибрационного сверления, растачивания или раскатывания отверстий в заготовках из вязких материалов °

Целью изобретения является расширение технологических воэможностей за счет регулирования амплитуды и

«частоты колебаний режущего лезвия. 10

Указаггная цель достигается за счет регулирования амплитуды и частоты колебаний режущего лезвия, выглаживающих элементов, стеблевой части сверла.

На фиг. 1 изображена расточная 15 головка, разрез (по первому варианту), на фиг. 2 . — то же вид спереди, на фиг. 3 — сечение А-А, на фиг, 1 на фиг. 4 - сечение Б-Б на фиг. 1; а на фиг. 5 — схема сил, действующих 20

»а режущий элемент указанной головки, на фпг. 6 — расточная головка, разГ рез (с шариковыми направляющими по второму варианту) на фиг. 7 — то же, вид спереди, на фиг. 8 — схема сил, действующих на шарик; на фиг. 9 сверлильная головка со стеблевой частьго, разрез, на фиг. 10 — сечение

В-В на фиг. 9; на фиг. 11 — сечение

Г-Г на фиг. 9, на фиг, 12 — схема сил, действующих на стебель.

Расточная головка по первому варианту (фиг.1-4) содержит корпус 1 с установленными на нем направляющими элементами 2. В пазу корпуса 1 перпендикулярно его оси размещена державка 3 с напайными режущими элементами 4. В теле державки противоположно друг другу выполнены две Y— образные прорези 5, боковые грани 40 которых образуют острый угол 6.

В Ч -образных прорезях 5 установлены клинообразные вставки 7 с центрально расположенной прокладкой из пьезокристаллического элемента 8. На торце корпуса 1 установлен прижимной болт 9, контактирующий по торцу с державкой 3.

Кроме того, в корпусе 1 выполнены два отверстия 10, в которых размещен 50 изолированный проводник 11 для подвода напряжения к пьезокристалличес- ким элементам 8.

Расточная головка по второму варианту (фиг, 6 и 7) содержит корпус 55

12, соединенный при помощи резьбы с борштангой 13. В корпусе 12 установлены режущие элементы 14 и клиновые пары, состоящие из трех рядов шариков 15, скрепленных сепараторным кольцом 16, и колодок с двухсторонними 17 и односторонними 18 скосами, в которых располагаю-,ся шарики 15, выполняющие роль направляющих эле— ментов. В расточке корпуса 12 установлена цилиндрическая прорезная пружи IB 19, контактирующая правым концом с гайками 20 и 2I, а левым через штифт 22 — с торцом колодки 18 ° На наружной поверхности корпуса 1 установлены пгайбы 23 с размещенными между ними пьезокристаллическими элементами 24, контактирующие однглгл торцом со штифтом 22, а другим — с за-. щитной втулкой 25, фиксируемой на корпусе 12 стеблем 13. В отверстии корпуса 12 проложен изолированный проводглик 26 для подвода ггапряжения к пьезокристаллическим элементам 24.

Сверлильная головка со стеблевой частью по третьему вариантjj (сЬиг °

9-11) содержит корпус головки 27 с установленными на нем направляющими

28 и режущим элеглентом 29. Корпус головки 27 соединен с трубами 30 и 31.

Наружная труба 30 жестко соединена с фланцем 32, который через пьезокрнсталлические шайбы 33 и разделительную прокладку 34 опирается на торец корпуса 35, эакрепляемого в подающей каретке станка, Для уменьшения продольной жесткости внутренней трубы перпендикулярно ее оси выполнечы пазы 36 и 37 с угловым смещеггием.

Свободный торец внутренней трубы 31 поджат гайкой 38, навинчивающейся на корпус 35. В отверстии корпуса 35 проходит изолированный проводник 39 для подачи напряжения на пьезокристаллические шайбы 33.

В первом варианте режущий элемент (фиг.5), во втором — ягарпк, выглаживающий поверхность (фиг.8), и в третьем — стебель, передающий усилие на режущий элемент (фиг. 12), находятся под действием трех сил: двух постоянных и одной переменной, величина которой зависит от напряжения, подаваемого на пьезокрггсталлические элементы, Таким образом, регулируя частоту и амплитуду напряжения, подаваемого на пьеэокристаллические элементы, можно управлять амплитудой

rr частотой режущего лезвия.

Инструмент по первому варианту работает следующим образом.

3 1253

Под действием силы резания, действующей на режущие элементы 4, державка 3 деформируется, Ч вЂ .образные прорези 5 сжимаются, деформируя вставки 7 с пьеэокристаллическими прокладками 8. При этом устанавливается равновесие сил. Осевая сила резания становится равной упругой силе деформации Р„ державки 3 и силе деформации Р „ вставки 7 с прокладкой 10

8Р „. Подача напряжения на пьезокристаллическую прокладку 8 вызывает изменение ее толщины в ту или другую сторону. Это приводит к нарушению равновесия сил Р, Р „ и Р„, вызываю-15 щему изменение величины упругой деформации державки 3, а, следовательно, и перемещение режущего элемента 4.

Инструмент по второму варианту работает аналогично. Изменение тол- 2о щины пьезокристаллических элементов

24 под действием приложенного напряжения вызывает перемещение когтодок

17 и 18, приводящее к перемещеггиго корпуса 12 с установленными на нем 25 режущими элементами 14. Помимо этого, происходит изменение величины давления шариков 15 на поверхность отверстия за счет изменения силы Н (фиг.8) вследствие нарушения равновесия сил ,Р.,„и Р„„ . Это существенно улучшает ос условия пластического деформирования шариками 15 поверхности отверстия и повышает ее качественные показатели.

Ничие пружггь| 19 со шт фтом 22, 35 гайкой 20 и коггтргайгкой 21 позволя745 ет регулировать величину усилия, приходящуюся на пьезокристаллические элементы, При ввертывании гайки 20 усилие пружины 19, действующее через штифт 22 на колодку 18, возрастает, а так как Р„= Р „+ Р„= const, то усилие, приходящееся на пьезокристаллические элементы, уменьшается.

Инструмент по третьему варианту работает следующим образом.

Часть осевой составляющей силы резания, действующая на режущий элемент 29 сверлильной головки 27, через наружную трубу 30 и жестко связанный с ней фланец 32, передается на пьезокерамические элементы 33.

Другая часть через внутреннюю трубу

31, гайку 38 действует на корпус 35.

Соотношение укаэанных частей осевой составляющей силы резания можно регулировать гайкой. 38. Изменение толщины пьезокристаллических элементов 33 под действием напряжения вызывает перемещение наружной трубы 30 со сверлильной головкой 27 и режущим элементом 29.

Таким образом, периодически изменяя напряжение, подводимое к пьезокристаллическим элементам, можно периодически перемещать режущие элементы во всех трех описанных вариантах. Причем путем регулирования амплитуды и частоты подводимого напряжения можно легко устанавливать оптимальные амплитуды и частоты колебаний режущего элемента.

Яркие, 3

pue.t

1253745 (pub, 4

76 Пф, 1253745

32 333433

@08. 9

Г-/

Составитель М. Лопацинский

Техред И.Ходанич Корректор В. Бутяга

Редактор Т. Парфенова

Заказ 4666/16 Тираж 1001 Подписное

ВНИИПИ Государственнога комитета СССР по делам изобретений и открьггий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4