Инструмент для обработки отверстий

 

Изобретение относится к обработке металлов резанием и может быть использовано при получении глубоких точных отверстий. Целью изобретения является повышение производительности и точности посредством разгрузки инструмента от осевых усилий, действующих в процессе обработки. Хвостовая часть цилиндрического корпуса 1 фиксируется на борштанге 2. Режущий элемент установлен в пазу корпуса. Направляющий узел выполнен из охватывающей корпус втулки 4 с направляющими элементами в виде шпонок 5, подпружиненных с помощью подложки. На внутренней поверхности перемещающейся относительно корпуса втулки 4 и на наружной цилиндрической поверхности корпуса 1 выполнены симметрично относительно поверхности их сопряжения наклонные пазы для размещения опорных элементов в виде шариков 7 или винтов со сферическими торцами. 3 з.п. ф-лы, 7 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (?9) (11) (5i)5 В 23 В 51/00 29 02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н A BTOPCH0MV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

7 О б 5 4 2 В

31г

Qv2. 1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4318104/31-08 (22) 16 ° 10.87 (46) 07.08.90. Бюл. 1"- 29 . (71) Ленинградский механический институт им.Маршала Советского Союза

: Устинова Д.Ф. (72) Н ° С.Силин (53) 621.952 5-229.29 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 1509194, кл, В 23 В 51/00, 1987, (54) ИНСТРУМЕНТ ДЛЯ ОБРАБОТКИ ОТВЕРСТИЙ (57) Изобретение относится к обработке металлов резанием и может быть использовано при получении глубоких точных отверстий. Целью изобретения является повышение производительности и точности посредством разгрузки инструмента от осевых усилий, действующих в процессе обработки. Хвостовая часть цилиндрического корпуса 1 фиксируется на борштанге 2. Режущий элемент установлен в пазу корпуса.

Направляющий узел выполнен из охватывающей корпус втулки 4 с направляющими элементами в виде шпоконок 5, подпружиненных с помощью подложки.

На внутренней поверхности перемещающейся относительно корпуса втулки 4 и на наружной цилиндрической поверхности корпуса 1 выполнены симметрично относительно поверхности их сопряжения наклонные пазы для размещения опорных элементов в виде шариков 7 или винтов со сферическими торцами.

3 з.п. ф-лы, 7 ил.

1583226

Изобретение относится к области обработки металлов резанием и может быть использовано при получении глубо,их точных отверстий.

Целью изобретения является повышение производительности и точности посредством разгрузки инструмента от осевых усилий, действующих в процессе обработки.

На Аиг.1 изображен двухлезвийный инструмент для чернового растачивания глубоких отверстий; на фиг.2 разрез А-А <. >иг.t," на Аиг.3 — узел T. на Аиг.1; на Аиг.4 — олнолезвийный инструмент для образования винтовой . риски при его выводе; на фиг.5 вид Б на Аиг.4; на фиг,.б — разрез

 — В на Аиг.4; на Аиг.7 — схема действия сил на инструмент в процессе обработки.

Инструмент для обработки отверстий содержит цилиндрический корпус 1, хвостовая часть которого фиксируется на борштанге 2, режущий элемент в ви- Zg де двухлезвийного блока 3, установленный в пазу передней части корпуса 1, и направляющий узел, выполненный из охват ывающей корпус втулки 4 с .направляющими элементами в виде .IrIIIorroK 5, подпружиненных с помощью подложки 6, которая в средней своей части размещена на дне продольного паза втулки 4, а крайние ее части размещены консольно.

Па внутренней поверхности, установленной с возможностью перемещения втулки 4, и на наружной цилиндрической поверхности корпуса 1 выполнены симметрично относительно поверхности

40 их сопряжения пазы а и б, образованные с помощью винтовых канавок, имеющих в поперечном сечении полуокружности. Число канавок и их расположение выбирается максимальным и одинаковым

45 для втулки 4 и корпуса 1. В результате при их сборке образуются внутренние.пазы круглого сечения, в которых размещены опорные элементы в виде шариков 7. Пазы а и б при сборке заполняют UlclpHKBMH 7 через технологи50 ческие отверстия, выполненные во втулке 4 и после сборки заглушаемые, или же заполняют эти полости шариками 7 при выходе совмещенных пазов втулки 4 и корпуса 1 с последующим эаглушением этих выходов непосредственно торцом борштанги 2, на которую навинчивают корпус 1 для последующей обработки данным инструментом заготовки 8.

В варианте исполнения узел направляющих элементов (Аиг.3) состоит из опорных элементов в виде установочных .винтов 9, размещенных по длине пазов а на втулке 4. Паз а выполнен с круглым дном, в полости которого размещены сАерические торцы установочных винтов 9. Пазы а, б и в (A»l..1-3) на сопрягаемых поверхносt ÿõ втулки 4 с корпусом 1 выполнены с наклоном относительна вектора скорости вращения заготовки 8 ° При этом опорные элементы, выполненные в виде шариков 7 или установочных винтов 9, всегда должны быть связаны с поверхностью корпуса 1 через накпонные относительно этого вектора пазы, а торец г втулки 4, обращенный к режущему двухлезвийному блоку 3, имеет возможность при повороте ее относительно оси инструмента контактировать с торцом корпуса 1. Втулка

4 благодаря выполнению наклонных пазов при ее повороте совершает сложные движения, образованные продольным перемещением корпуса 1 и поворотом ее относительно этого кррпуса, т.е. винтовое перемещение установочных направляющих шпонок 5. При этом возможны и другие сочетания выполнения наклонных пазов и ограничителей, размещенных в зоне сопряжения поверхностей втулки 4 с корпусом 1.

Для устранения винтовых рисок на обработанной поверхности втулки

4 и корпуса 1 могут быть выполнены конусными с одинаковым углом наклона этих поверхностей (Аиг.4-6). Втулка

4 имеет возможность изменения диаметра по направляющим шпанкам 5, установленным на упругих прокладках 10.

Диаметральное увеличение втулки 4 осуществлено за счет выполнения пазов у, расположенных равномерно (Аиг.б) по окружности втулки 4 между направляющими шпанками 5. Винты 11 и 12 выполнены для воэможности регулирования однолеэвийного блока 3 (фиг.4 и 5) в радиальном направлении относительно оси корпуса 1 и закрепления в пазу этого корпуса. Для регулировки продольного перемещения втупки 4 при ее повороте относительно корпуса 1 установлены винты 13 вместо конусных поверхностей в соп5 15 ряжении втулки 4 с корпусом 1. Эти поверхности могут быть выполнены цилиндрическими, на которых расположены винтовые канавки а и б. При этом канавки (пазы) выполнены с переменной их глубиной и, уменьшающейся от режущего блока 3 к хвостовой части корпуса 1, сочлененной с борштангой 2.

Инструмент для обработки отверстий работает следующим образом.

Введенный в растачиваемое отверстие заготовки 8 инструмент своими направляющими шпонками 5 взаимодействует с обработанной поверхностью и центрируется в нем. В результате установленного натяга по направляющим шпонкам 5 и возникновения сил трения на поверхностях их контакта, размещенных на упругих прокладках

10 (фиг.4) или на подпружиненной подложке. 6 (фиг.1), втулка 4 поворачивается относительно оси корпуса 1.

Вследствие того, что пазы d, выполнены на втулке 4 с наклоном относительно вектора скорости вращения. М (фиг.7) и возникновения в зоне контактирования. шпонок 5 с заготовкой

8 касательной силы N втулка 4 передает эту силу через тела каченияшарики 7, размещенные в образованной полости пазов а и б, на корпусе 1 инструмента. Так как шарики 7 и уста,— новочные винты 9 (фиг.3) действуют на наклонные пазы а корпуса 1, то действующая касательная сила N в радиальной плоскости ОХ разлагается . на две составляющие, одна из которых

N действует в противоположном напх равлении осевой составляющей Р„ сил резания, воспринимаемых от режущих блоков 3 корпусом 1, закрепленным на борштанге 2. Поэтому действующая разгружающая сила N . не только компенсирует действующую на борштангу осевую составляющую Р„ силы резания, но и может привести к появлению растягивающего усилия при создании определенных натягов и режимов резания. Растягивающее усилие приводит к "втягиванию" инструмента в обрабатываемое отверстие заготовки, что изменяет условия работы длинномерной борштанги 2 и позволяет ей воспринимать большие осевые силы резания цо потери статической и динамическои устойчивости или, при прочих равных условиях, производить процесс

83226

45 растачивлния с меньшим усилием, развиваемым приводом подающей каретки станка после ввода инструмента в обрабатываемое отверстие вращающейся заготовки. При этом узел направляющих в виде шпонок 5 обеспечивает гашение крутильных колебаний борштанги 2 и несущего режущие блоки 3 корпуса 1. Уменьшение механических колебаний инструментальной системы станка осуществляется за счет соответствующего изменения сил, действующих в кинематической цепи, состоящей из корпуса 1, шариков 7, втулки 4 со шпонкамн 5, заготовки 8, В процессе обработки заготовки 8 втулка 4 своим торцом может постоянно действовать на соответствующий торец корпуса и наряду с шариками 7 (установочными рядами штифтами) передавать усилие разгрузки.

В случае использования инструмента по варианту выполнения втулки 4 с радиальными пазами и коническими поверхностями, сопрягаемыми в соединении втулки 4 и корпуса 1 (фиг,46), после прекращения рабочей подачи диаметр втулки 4 с направляющими шпонками 5, размещенными на упругих прокладках 10, несколько уменьшается за счет упругости самой втулки.

Уменьшение диаметра втулки 4 приводит к соответствующему изменению расположения режущего лезвия блока 3, àкрепленного в пазу корпуса 1 с помощью винтов 11 и 12 в обрабатываемом отверстии. Так как при выводе однолезвийного инструмен-. à вту.лка 4 отходит от торцов винтов 13 при одновременном уменьшении натяга по шпонкам 5 и благодаря собств;, «-.му весу инструмента (фиг.5) режущее лезвие блока 3 перемещается в радиальном направлении, что обеспечивает вывод инструмента без образования рисок от режущего лезвия.

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я

1. Инструмент для обработки отверстий, содержащий несущий режущий элемент корпус, закрепленный на борштанге, втулку, охватывающую корпус и кинематически связанную с последним посредством опорных элементов, и соединенные с втулкой направляющие элементы, отличающийся тем, что, с целью повышения производитель158 322б

l0 ности и точности, втулка установлена с возможностью перемещения относительно корпуса и взаимодействия с .последним посредством торца со стороны крепления режущего элемента, при этом на поверхностях втулки и корпуса выполнены наклонные по отношению к осям последние пазы, предназначенные для размещения опорных элемен, тов.

2. Инструмент по п.1, о т л и— ч а ю шийся тем, что опорные элементы выполнены в виде шариков или винтов со сферическим торцом, установленных в пазу втулки, 3. Инструмент по пп.1 и 2, о т— л и ч а ю шийся тем, что поверхности втулки и корпуса, имеющие пазы, выполнены конусными, а на втулке в плоскости ее поперечного сечения выполнены радиальные пазы, расположенные между направляющими элементами.

4. Инструмент по пп.1 и 2, о т л и ч а ю шийся тем, что пазы на поверхностях корпуса и втулки выполнены с переменной глубиной, уменьшающейся от стороны крепления режущего элемента к противоположной стороне.

1583226

I б

l б г

ФОе5

/

/ /

// r б / б

Составитель Г.Сиротовская

Техред H.Ходанич редактор Н.Бобкова

Корректор С.1 !евкун

Заказ 2220 Тираж 715 Подписное

ВНИИПИ Гос ударственного комитета по .изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно †издательск комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101