Станок для сверления глубоких отверстий

 

Изобретение относится к обработке металлов резанием и может быть использовано Д.ПЯ сверления глубоких и сверхглубоких отверстий алмазными трубчатыми сверлами в деталях из твердых и хрупких неметаллических материалов . Цель изобретения - повышение точности обработки и производи02 н{ (Х 00 00 -f /С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

А1 (бц 4 В 23 В 41/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4077224/31-08 (22) 09.06.86 (46) 07.11.87. Бюл. ¹ 41 (7i) Институт сверхтвердых материалов

АН УССР (72) Ю.Н.Малов, 3.Г.Аптов. и А.Г.Щиголев (53) 621.952(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 865547, кл. В 23 В 41/02, 1978.

ÄÄSUÄÄ 1349889 (54) СТАНОК ДЛЯ СВЕРЛЕНИЯ ГЛУБОКИХ

ОТВЕРСТИЙ (57) Изобретение относится к обработке металлов резанием и может быть использовано для сверления глубоких и сверхглубоких отверстий алмазными трубчатыми сверлами в деталях из твердых и хрупких неметаллических материалов. Цель изобретения — повьппе-. ние точности обработки и производи1349889 тельности за счет гашения поперечных и крутильных колебаний по всей длине инструмента и упрощение переналадки при изменении диаметра последнего.

На станине 1 жестко закреплена направляющая в виде цилиндра ?, изготовленного из немагнитного материала и заполненного ферромагнитной жидкостью. На наружной поверхности цилин,цра 2 установлены кольцевые электромагниты 4 с регулируемой величиной магнитной индукции, воздействующие на ферромагнитную жидкость и изменяющие в любой зоне по длине цилиндра 2 в

Изобретение относится к обработке металлов резанием и может быть ис-. пользовано преимущественно для сверления глубоких и сверхглубоких отверстий алмазными трубчатыми сверлами в деталях из твердых и хрупких неметаллических материалов, например стекла, сапфира, ситалла, керамики, кварца.

Цель изобретения — повышение точности обработки и производительности за счет гашения поперечных и крутильных колебаний по всей длине инструмента и упрощение переналадки при из— менении диаметра последнего.

На фиг.1 изображен станок,цля

15 сверления глубоких отверстий, общий вид; на фиг.2 — узел I на фиг,1.; на фиг.3 — узел II на фиг,1, Станок содержит станину 1 с жестко закрепленной на ней направляющей в виде цилиндра 2, изготовленного из немагнитного материала (нержавеющая сталь, бронза и др.) . !?абочая полость цилиндра заполняется ферромагнитной

25 жидкостью 3. На наружной поверхности цилиндра 2 установлены кольцевые электромагниты 4. Шпиндель 5, в котором закрепляется сверло 6, установлен внутри цилиндра 2 с возможностью поступательного перемещения вдоль его.З оси. Осевое усилие подачи инструмента при сверлении создается сменным грузом 7, установленным на шпинделе 5.

Для подъема шпинделя,на станине станка установлен барабан 8, который при- ЗВ водится во вращение электродвигателем определенной последовательности ее вязкость и магнитную индукцию, За счет взаимодействия магнитных сил и вязкости ферромагнитной жидкости искусственно создаются по всей длине сверла во время работы упругие поддерживающие промежуточные опоры, В нижней части цилиндра 2 соосно закреплены в быстросъемном стакане 14 кондукторная втулка 15 и магнитное уплотнение. Удаление ферромагнитной жидкости из цилиндра 2 в бак 20 осуществляется по трубопроводу 21 через дроссель 22. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

9 через червячную передачу 10 и электромагнитную муфту 11.

На барабан 8 наматывается переброшенный через блоки 12 трос 13, второй конец которого закреплен на шпинделе 5. В нижней части цилиндра 2 соосно закреплены в быстросъемном стакане

14 кондукторная втулка 15 и магнитное уплотнение (фиг.2).

Магнитное уплотнение включает кольцевой магнит 16, полюсные проста вки 17 с кольцевыми канавками под диамагнитный наполнитель 18. Полость

19 магнитного уплотнения заполнена ферромагнитной жидкостью. Удаление ферромагнитной жидкости из цилиндра

2 в бак 20 осуществляется по трубо проводу 21 через дроссель 22. Заполнение цилиндра ферромагнитной жидкостью производится с помощью насоса 23 по трубопроводу 24 через обратный клапан 25. Каждый электромагнит 4 (фиг.3) подключен к источнику посто янного тока (не показан). При подаче напряжения на катушку последняя создает магнитное поле. которое взаимодействует с ферромагнитной жидкостью

3 и сверлом 6.

Станок работает следующим образом.

Шпиндель 5 устанавливают в верхнее положение посредством электродвигателя 9 при включенной электромагнитной муфте 11. Затем насосом 23 верхнюю полость цилиндра 2 заполняют ферромагнитной жидкостью 3, включают з 1349889

40 электромагниты 4 и вращают шпиндель с закрепленным в нем сверлом 6.

Плавный подвод сверла 6 к установленному на столе станка изделию

26 осуществляют при включенном HB реверс электродвигателе 9, который через червячную пару 10 и электромагнитную муфту 11 раскручивает барабан

8, притормаживая опускание шпиндельного узла под действием груза 7. В дальнейшем рабочую подачу инструмента осуществляют грузом 7 при выключенных электродвигателе 9 и электромагнитной муфте 11.

По мере перемещения шпинделя 5 вдоль оси цилиндра 2 кольцевые электромагниты 4 последовательно отключают, начиная с верхнего, чем создают условия для перемещения ферромагнитной жидкости в зону действия еще включенных нижних электромагнитов, а слив ферромагнитной жидкости в бак 20 осуществляют по трубопроводу 21 через дроссель 22, которые размещены вне зоны действия магнитного поля нижнего кольцевого электромагнита.

Установленные на наружной поверхности цилиндрической направляющей шпиндельного узла кольцевые электромагниты 4 с регулируемой величиной магнитной индукции позволяют изменять в любой зоне по длине цилиндра 2 в определенной последовательности вязкость и магнитную индукцию находящейся в нем ферромагнитной жидкости.

За счет взаимодействия магнитных сил и вязкости ферромагнитной жидкости искусственно создаются по всей длине сверла во время работы упругие поддерживающие промежуточные опоры.

В результате того, что магнитная индукция наибольшая в центре электромагнитной катушки, находящаяся внутри феррома.гнитная жидкость, как магнитопровод,. с высокой магнитной проницаемостью, значительно увеличивает магнитную индукцию в центре электромагнитной катушки. Заметно возрастает магнитная индукция и в стальной барштанге сверла, проходящей внутри электромагнитной катушки. При этом механическое воздействие магнитного поля, которое прямо пропорционально квадрату магнитной индукции, удерживает сверло во время работы по оси электромагнитной катушки и совместно с силой, противодействующей поступательному перемещению твердого тела в

25 вязкой жидкости, обеспечивает эффективное гашение поперечных и крутильных колебаний сверла, а также препятствует его продольному изгибу от осевой нагрузки. Такая искусственная поддерживающая промежуточная опора: с омывающей борштангу сверла ферромагнитной жидкостью значительно снижает собственный момент трения узла, что, в свою очередь, исключает один из источников крутильных колебаний.

Дросселем 22 регулируют расход ферромагнитной жидкости в зависимости от скорости осевой подачи инструмента при сверлении. Герметизацию зазора между сверлом 6 и кондукторной втулкой 15 осуществляют размещенным над ней магнитным уплотнением.

Для изменения диаметра сверления достаточно при слитой из цилиндра 2 ферромагнитной жидкости заменить быстросъемный стакан 14 с установленными в нем кондукторной втулкой 15 и магнитным уплотнением и закрепить,в шпинделе другое сверло. При этом не требуется замена или переналадка промежуточных поддерживающих опор.

Формула;изобретения

1, Станок для сверления глубоких отверстий, содержащий станину с направляющей для перемещения шпинделя, несущего инструмент и промежуточные опоры, предназначенные для поддержки инструмента, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности и точности обработки за счет гашения поперечных и крутильных колебаний по всей длине инструмента и упрощения переналадки при изменении диаметра последнего, направляющая шпинделя выполнена в виде цилиндра, который заполнен ферромагнитной жидкостью, а промежуточные опоры вы полнены в вице установленных на наружной поверхности упомянутого цилиндра кольцевых электромагнитов, предназначенных д .я воздействия на ферромагнитную ходкость.

2. Станок по п.1, о т л и ч а ю— шийся тем, что он снабжен кондукторной втулкой, установленной на торце цилиндра со стороны, противоположной креплению инструмента, размещенным в кондукторной втулке магнитным уплотнением и дросселем, предназначенным для соединения рабочей полости цилиндра со сливом.

1349889

Составитель Г,Сиротовская

Техред Л. Сердюкова

Корректор A-Обручар

Редактор Л.Зайцева

Заказ 5216/10

Тираж 970

ВНИКАЛИ Государственного комитета СССР по целам изобретений и открытий

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

Поцписное

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