Направляющее устройство инструмента для обработки глубоких отверстий
Изобретение относится к обработке металлов резанием. Цель изобретения повышение точности обработки посредством снижения степени износа тел качения. На хвостовике 1 размещены неподвижное 2 и подвижное 3 опорные кольца. Стенки "а" и "б" колец 2 и 3 образуют кольцевую канавку, предназначенную для размещения тел качения - шариков 4. Шарики 4 удерживаются сепаратором 5. На хвостовике 1 размещена втулка 6, торец "в" которой контактирует с поверхностью шариков 4. Втулка 6 кинематически связана с нажимным узлом, который выполнен в виде плунжера 7. Последний через радиально установленную тягу 8 соединен с втулкой 6. Торец "в" втулки 6 может быть выполнен как по конической поверхности, так и по поверхности, перпендикулярной оси инструмента. Для устранения образования износа по кольцевому периметру сферы шариков 5 стенки "а" и "б", колец 2 и 3 и торец "в" втулки 6 могут быть выполнены из различных материалов, причем материал для стенок колец выбран с меньшим коэффициентом трения качения, чем материал для торца втулки. 2 з.п.ф-лы. 4 ил.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
„„SU„„1502227 А 1 (51) 4 В 23 В 51 00
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К А BTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ
77 U1 д 7 7 >
Фие.!
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
40 ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
1 (21) 4276268/31-08 (22) 06.07.87 (46) 23.08.89. Бюл. № 31 (71) Ленинградский механический институт им. Маршала Советского Союза Д. Ф. Устинова (72) Н. С. Силин (53) 621.951.45 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1047617, кл. В 23 В 51/00, 1980. (541 НАПРАВЛЯЮШЕЕ УСТРОЙСТВО
И11(ТРУМЕг(ТА ДЛЯ ОБРАБОТКИ ГЛУБОКИХ ОТВЕРСТИЙ (5r ) Изобретение относится к обработке металлов резанием. 1 ель изобретения повышение точности обработки посредством HHженин степени износа тел качения. 11а
«востовике 1 размещены неподвижное 2 и подвижное 3 опорные кольца. Стенки а и 6 Ко2 лец 2 и 3 образуют кольцевук> канавку, предназначенную для размс>IN ния тел качения шариков 4. Шарики 4 удерживаются сеидрат >р >м 5. 11а «востовике 1 размещена втулка 6, торец в которой контактирует с повер«пастью шариков 4. Втулка 6 кинематически связа>га с нажнмным узлом, который выполи >l в виде илунжера 7. Последний через р;>диально установленную тягу 8 соедине > с втулкой 6. Торец в втулки 6 может быть выполнен как I>0 конической поверхности, так и l>0 поверхности, перпендикулярной оси инструмента. Для устранения образования износа по кольцевому периметру сферы шариков стенки а и б колец 2 и 3 и торец и втулки 6 могут быть выполнены из различных материалов, причем материал для стенок колец выбран с меньшим коэффициентом трения качения, чем материал для торца втулки. 2 з. п. ф-лы, 4 ил.! g0>Pã 2
Изобр«те>ktH(. 0TII()(итси K ОориботK( таллов р«<иниеч.
Цель из<5бр«тения повышение ) <)«k«>«rH обработки посредством < нижеHHH ст< li< пи износа тел кич«ния.
На фиг. и н>брижено пяпривлян>ц)(( у сTpoH«THO инстру м(HTii;L;IH Обр;!6)отки глубоких Отверстий «использованием T(. хнологической смазочно-Охлиждиюшей среды; и;! фиг. 2 — то же, с ниправляк)ц(ими ил«ментами в виде тел качения для черноBoI 0 p3(T3HHB3HHH 0TB(. pcTHH; H3 фиг 3 схема расположения стенок опорпых колец и конической поверхности торца втул ки; на фиг. 4 -- то же, при поверхности r»рца втулки, перпендикулярной оси инструмента.
1l;ill p;!Bëÿê) »1(«устройство и»сi px xE(и Г;) для Обряб(пки глубоких отверстий содержит
«0«дии«нпыи < корпусом: Востовик 1, на кОтОРОм Разм(.LIL(.Hbl н(>ИОДВижнос ОПОРно<. кольцо 2 и подвиж пое Опор »Ос кольцо, 3. (.T(пки и и 6 колец 2 и 3 Обр(!.<ун) кольlLcВуK) K;E1t;It5K), предназ>паче»ну к) I.lkt р:<зме-! ц«пия т<х! 4 кич«пия, например !париков, уд(ржи и;и м! !. От рядиальпого риспадания с tto)1011(k K) с(»иритор;! 0. Х<стройство включи«т тик к«!5) х.!ку 6, р;)6<>чий торец ь KOTOрой;Lo»(),!»и Г«. II)ki<) и ч< « I Bo <чожпос<ь контактироиilrl, с»(pll
Сф(Pt>l I! IEIPI»w >И (, Pil(»O. IOЖ(El!Il>IX В 0 I»OH
ИО»«(н )!«»»,! )«!.< Ill II!I«òðó÷ckll;I. 15туг!ки 6
Kk»l< >! I I I! >< < il < l! El l lliI С НИЖН )(ill>l XE У5. 1 0М (фпг ), К<>1<)р<,ili tii li«>,»I«!i в вид«устиНОВ. 1<. И »01 <) 5<)il< К < lli!.13 с Д1 и ПОДВОДЯ см;>.ю Ill<)-<>хл, .l, L»<>llL< технологи 1«ской сре ды ((.f:>(.) ibi, и к«р;! 7. Посл«дний с(кдиH(El l< P(5 Р;),Lllil, ibk«) >> (TBIIOB«I(IIIIX K) ЯГ>> )>
С ВТX, I KOEE 6, ll Xi«IOEÖ«И ВОЛ м ОЖ ИОСТ t> ОС«BOп«p(!>1«lil(. kill)i Вм<>< r«С lt;i > EE)K(pOXE 7 относительно корпуса 1. (.Т(Нhи hO. 1(Ц
:53Kak ИЛИ ИЛ Ч Il«IEHH v« При этом копическяя поверхность ()<)60 <(10 торца н Втулки 6 чожет быть В!»1<)»<«пи 1икже Ос«симметри 1110 соотв(1« I вч!< !ц«11 стенке Г> кольцевой канавки О I! !<)«!< Г(л ьНо цилиидрической поверхности, пр х 1>»»(и через центры тел 4 качения. 113 фиг. 4 показано более li0< ис »0 lkl< HEI« кол! ц<. Вои h(11131< t(ii li р;! 60и(ГО T() pIL, и Втхлки 1). Б этом (л х 1!и pi)б<>чий гор IL Втулки 6 выполи H перпендикулярпыч Оси и!«струменти, Одни из стенок <) EEI>l»<)>it! li3 кони и ской, и дру гяя стенки 6 ци,i»kt!Tpkt«c«KO(i. 13ы»!О.»!«Ни«с раз5 .IH»lk)t!(E ч(р(дованием этих поверхностей 06«с»«чиииет сноба LktyK) !Нлифовку алмязI»>IIEEIE крхг!)ми. Кольцо 3 со стороны хиос тоной чисти корпуса имеет сопряжение с нажим»»lì узлом, Выполненным в виде упругого элем«нта 10 и устиповленной регулировочной гайки 11. Корпус с закрепленным режущим 6;и>коч 12 установлен в стеблевой чисти 13. ) lи плунжерс 7 выполнепы уплотпительпы«кольца 14 и центральпое Отверстие е, которое соединяет кана.! и ! 5 для подвода Сс)(с Выходным отверстием и В зону р«>алия р(жуьцих лезвий блока 12. 1Рижичн<)й уз(л (фиг. 2) инструмента чож«т быть гик к(выполнен в виде доll(>.!ни(<. .!ь!И)го ря.L;I шариков 15, разм«ц>«н2р иых пи ill(ик«колшьи 3. При точ втулка 6 . <.»юй стороны иче«т возчожность контактир<и(ииия своим рябо< с дру! <)й стороны с шариками 1"). 11!арики 1 ) расположены »3 1»p»жh3x кич«ния втулки 6 и кольца 16, торец к >горо!.о рис!и iож«i< па упругом элементе 10. (I<> I I! > h<), »>»(k50>>E у ll(>ри м< TpE; Сф<. р ы ill;i pHKOI3 4 . Г< klhll и и <) KO;I«II, 2 и 3 и риоочий () pcl1 BblIIOrl li< llbi ИЛ35;):! >ли>II»>lx мит pili!,)ОВ, хира ктсризх к)lцихся разными усг!О!>и>!х<и кячепия и!ариков 4 ИО этим 0110ðtlûч ИО!>срx!tî«òÿ÷, что xëó løè г в проц(сс«эксплуатации ииструме!!ги кин«матику движения т«л качения. Т(!к, 113»рим«р, мат«риал см«l»lblx колец 2 и 3, пи кото;)ЫХ ВЫ»О.»!<>НЬ! "r<. HKH () И О. Iit>I»PE) l5 ИЗ Iio;L»iHr»tkIK<>k5k ix «тилси, ко!орые Обеспечивают меньший h0 э(()фициент трения качения шариков 4 ()(,=0,02 - t),08)»о сравнению с коэффициентом качения у материала втул4 ки 6, В1>пlолн(. Iltl»ki из чъ ГX ня, Дзя KO ГО рого,(ип!!ый коэ
К= — 0,1--0.16. Б р. )улыdr(использования различных мит«риалов шарики 4 «îB plili)K)T до!юлнит(.lt>!10 р<ч улярные врашатсльньн (!5!<жения От!И)сительпо их цс нтря, ITO обеспечиви T ривпом«риый износ IIO вс«й сфери-! «ской по)5«рхности тел качения. ! lри настройке устройства (фиг. 1) для работы завинчиванием гайки !1 через упрхгий элемент 10 Оки:)ывиют давление ня подВижное кольцо 3 и )ем самь!м и <ченяк>т 55 радиальное положеии< ши;)иков 4 на сто)<к ix и и < кол«ц 2 и З.,Д«!я инструмента, »рсдс гивл«и!н>г<);!и фиг. 2, второй рял lklilp11к0В 16, рисполож<>»liblx tlcl, LOp»æhdx ки Формула изобретения « 50 чения втулки 6 кольца 16, у(т;>н,>влины>О> с пом(нные мерной прок13 1.:1 17 Устройство работает следу к)<цим Обрывом. Тела качения — шарикl 4, нзходящи<ся в контакте с обрабатываемой iioecpvностью отверстия заготовки !), воспринимают возникающие г<ри обработке рабочие нагрузки, обусловленные силами резания режущих блоков 12, закрепленных на корпусе с предварительным натягом. Натяг пo шарикам 4 и 15 создается при введении инструмента в обрабатываемое отверстие заготовки 9. Шарики 4 и 15 передают рабочую нагрузку на стенки а и б колец 2 и 3. Так как эти стенки дорожки качения выполнены в вид( конической поверхности или в виде чередующихся поверхностей (фиг. 3 и 4), то рабочая нагрузка, действующая в радиальном направлении, разлагается на две сос"гынля>Ощие — — радиальную и осевую, с.>дноврсл<енно на тела 4 качения действует ip) ã3ÿ Осевая нагрузка, противоположно ныпрывлс>н!IÇH первым. Она (фиг. 1) создается рабочил< торцом в втулки 6, которая через тягу 8 связана жестко с плунжером 7. Рззгружык)шая нагрузка обусловленз созданием гидравлического давления (ОС, поступзюшс и под давлением в канал г для ее подводы через центральное отверстие е плунжеры 7 и отверстие и в зону резания г>ежуц(его б iuка 12, закрепленного в корпусе. В случае возрастания радиальных нагрузок на >париках 4 кольцо 3 под действием Осевой cocò3âлякнцей этой рабочей нагрузки вместе «упругим элементом 10, преодолевая clo сопротивление, перемещается вдоль Оси корпуса 1. Это перемещение происходи<;1<> такого момента, пока силы, дейсTBóí)lllèc HB IHàpHки 4, и упругие силы пружины 11 Iic придут в равновесие с возрастающими нагрузками. В случае использования инструмента (фиг. 2) осевая разгружаюшая нагрузка асуп(ествляется через ряд н>ариков 15, расположенных на дорожках качения колец 16 и втулки 6 При этом шарики 4, рзспол<>женные в Одной поперечной плоскос>и и со стороны, противоположной стороне у тыновки режущего лезвия блока 12, воспринимык)т основную нагрлзку, а ряд устыновленных шариков 15 несет функцию чист<>ной Обработки и передачи осевого уси;<ня «рсз упругиll элемент 1() От гайки I I. Жесткость базирования шариков 4 и 15 инструм "нты на ионеpxHocTII зыг()ToBhH 9 3Н3ЧИТЕЛ ЬH() II 0 BI>11113 (. ТСЯ, 11 Р >1 <;i H(ТОЛ 1>КО путем изменения размер<>н ll h<)Hcтрукцliн, но и специальным регулировыни M поло кения Topll3 б втулки 6, который имеет 1303МОЖНО(.Т!> ДО ПОЛН ИТЕЛ1>НО hO HT3hTII POBBTb C периферийной поверхностью тел 4 качснин. 1;спи h 1(1;l л> 4 hI<> Г(>рЦ<1 «ВТ >, Ihll f> IIP Ii. i<) ЖИТЬ IIО(ТО>< и II (К) (>C(. вук> нагрузку. р;1звиныемук> и;>жимным ус трои "гнол<, 3 т;>h)h(рыбочук> Оссвлк) нагру3ку, ныпрывл HH к> в противоположнол< напрыв,«нии действия первой нагрузки, то Отi, >ситсльные персмещення ряда тел 4 и 15 качения при этом значительно меньше, <1< м если бы к этому ряду не была приложс113 нагрузка От рабочего торцы втулки. ОсеВ3Н нагрузка от рабочего торца втулки 6 ,зкже обеспечивает более равномерное распределение радиальных составляющих сил, действуюгцих на стенки колец 2 и 3. Это Обьясняется тем, что, осевое усилие от рабочего торца втулки 6, уничтожает осевую игру ряда направляющих, которая может б ITh вызвана неравномерностью обрабатывыел(Ого слоя Отверстия или смещением <)clI инструмента (>Tli(cптс.l ьно Оси вращения заготовки, ы такжс выз IB;IEт предварительную деформацию p3f)oчей поверхнОсти дорожки качения, имеющей меньшую нагрузку, H тел качения в местах Нх контактирования. 1. Направляющее устройство инструмента для обработки глубоких отверстий, содержащее последовательно ры<чюложенные ! i 3 хностовике инструменты H(Iio;(BHwHoe и >подвижное опорные кольца, стенки когорых <)(>p;I <уloT кольцевую канавку, преднызначенную для размещения тел качения, удерживаемых сепаратором, и нажимной узел, установленный с возможностью взаимодействия с подвижным кольцом и cостояший из упру гого элемента и гайки, отяичик>щееея гсл<, что, с целью повышения точности обработки посредством снижения степени износ3 тел качения, устройство снабжсHo установленной коаксиально опорным кольцам в гулкой, торец которой предназначен для контыктирования с телами качения, и дополнитсл>ным нажимным узлом, установленill . 1 с возможностью взаимодействи H с втулКой 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, 3. Устройство по и. 1, Отличак>щее(я тем, что стенки колец и Toppl(втулки выполнены из материалов с рыз.ill <ным коэффициенfoM трения качения, при этом материал для стенок выбран с меньшим коэффициентом трения качения, чем материал дл я торцы втл.л ки. 1502227! ) ! ! ! ! ! ((, . I I!)(I tt(1(<«,I ((h(((I ((l(I i I1() ft (()Г)!)(1(,lflH H H (((H j)t>ITIIH )I ll!) 4,(<,,1(. ((I)H !.1! ,() (I ;Ill Ill (Л 1, (1< !)() ) () <(<, (< )(! ca!)i)((! !)(!)((К() !)Р() 1()!) ! !,i ti«l ! it!);i <(8:! I !()!tÏ ÈС11()(
