Притир для доводки отверстий

 

Изобретение относится к металлообработке, а именно к конструкциям инструментов для абразивной доводки высокоточных отверстий малых диаметров, и позволяет повысить точность и производительность обработки путем увеличения жесткости притира. Для этого в нем разрезная рубашка своим нерабочим участком 2 установлена на цилиндрической части 4 оправки с натягом. При этом указанный участок размещен на рубашке со стороны меньшего внутреннего диаметра конусного рабочего участка 1, расположенного с возможностью взаимодействия с конусной частью 3 оправки, а нерабочий участок 2 рубашки выполнен с наружным диаметром, меньшим диаметра рабочего участка 1. Толщины стенок рабочего и нерабочего участков рубашки выбраны из следующих соотношений: H=(0,03...0,1)D, H=(2,4...9,13)H, где H - толщина стенки рабочего участка: D - наружный диаметр рабочего участка

H - толщина стенки нерабочего участка. 2 ил., 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 В 24 В 37/02 впивал

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21 ) 4479825/40-08 (22) 25.05.88 (46) 3-0.11.90. Вюл. N - 44 (72) А.Е. Шевелев, IO.Í . Свиридов, Л.Н. Можайцев и И.С. Розен (53) 621.922.079(088 ° 8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 384661, кл. В 24 В 37/02, 1971. (54) ПРИТИР ДЛЯ ДОВОДКИ ОТВЕРСТИЙ (57) Изобретение относится к металлообработке, а именно к конструкциям инструментов для абразивной доводки высокоточных отверстий малых диаметров, и позволяет повысить точность и производительность обработки путем увеличения жесткости притира. Для этого в нем разрезная рубашка своим

„„SU, 1609622 А 1

2 нерабочим участком 2 установлена на цилиндрической части 4 оправки с натягом. При этом указанный участок раз-. мещен на рубашке со стороны меньшего внутреннего диаметра конусного рабочего участка 1, расположенного с возможностью взаимодействия с конусной частью 3 оправки, а нерабочий участок 2 рубашки выполнен с наружным диаметром, меньшим диаметра рабочего участка 1. Толщины стенок рабочего и нерабочего участков рубашки выбраны из следующих соотношений: Н = (0,03О, t)D; h = (2,4-9,13)Н, где H — толщина стенки рабочего участка; D наружный диаметр рабочего участка;

h — толщина стенки нерабочего участка. 2 ил., 1 табл.

1609622

Изобретение относится к металлообработке, а именно к конструкциям инструмента для абразивной доводки высокоточных отверстий малых диаметров„

Целью изобретения является повышение точности и производительности обработки путем увеличения жесткости лритира.

На фиг. 1 изображен притир, общий 10 вид; на фиг. 2 — рабочий участок при .разжиме, поперечное сечение.

Притир состоит из разрезной рубанки без пазов и оправки. Рубашка и оп-. равка изготовлены двуступенчатыми,.

Рубашка притира состоит иэ тонкостенного рабочего участка 1 с внутренним коническим отверстием и из толстостенного нерабочего участка 2 с внутренним цилиндрическим отверстием. Оп- 20 равка состоит из конической части 3

"и цилиндрической части 4. На фиг. 2 показана схема нагружения силой N притира, помещенного на опору 5, при исследовании характера совместной деформации притира с оправкой, На фиг. 1 обозначены D,с1н — наружные диаметры рабочего 1 и нерабочего 2 участков рубашки; d > - внутренний диаметр нерабочего участка рубашки,", d <> — диаметр цилиндрической части 4 оправки; Н вЂ” средняя толщина стенки рабочего участка рубашки, Н ><> — наименьшая толщина стенки рабочего участка рубашки; h — толщина стенки нерабочего участка, L91 — длины рабочего

35 ,и нерабочего участков.

Диаметр оправки d выполнен боль .шим по величине внутреннего диаметра

d нерабочего участка. Поэтому при

40 размещении участка 2 на части 4 в соединении появляется натяг.

При разжкме на оправке между внутренней поверхностью рабочего участка

1 рубашки притира и частью 3 вознчка- 5 ют зазоры (фиг. 2). При введении прктира в обрабатываемое отверстие за счет натяга создается рабочее давление в зоне обработки. Под де.":ствием давления происходит деформация рубашки притира в основном за счет колебания величины зазоров. Деформации рубашки отрицательно сказываются на точности и производительности притирки.

При обработке препизионных отверстий

55 малого диаметра (4-12 мм) исключить влияние зазоров па процесс обработки ажно только путем обеспечения плотного прилегания внутренней поверхностк рубашки к оправке. Плотное прилегание внутренней поверхности рубашки к оправке можно получить либо за счет повышения давления, либо за счет уменьшения толщины стенки. В первом случае повышать давление в зоне обработки можно только до определенной величины, после которой скорость съема припуска снижается, что приводит к снижению производительности.

Кроме того, высокое давление в зоне обработки приводит к снижению интенсивности исправления погрешностей геометрическок формы вследствие деформации системы притир-оправка. Поэтому наиболее перспективным является второй путь„

В лабораторных условиях проведено исследование жесткости притиров на оправке. Образец притира наружным диаметром D .= 1197 мм помещался на оправку и разы мался. После этого притир устанавливали на опору npucnособления 5 посредине его длины, нагружали силой N (фиг. 2) и измеряли перемещение точки приложения силы. Деформация системы рубашка-оправка в рабочем диапазоне давлений в основном происходит за счет выбора зазора между притиром и оправкой.

При толщине стенки образца притира

Н = 1,65 мм выбор зазора происходит при величине силы N = 400 Н.

При доводке прецизионных отверстий давление N инструмента на обрабатываемую поверхность не должно превьш ать 09?8 — 0,30 МПа. При этом, со стороны обрабатываемого отверстия на притир будет действовать суммарная нормальная сила

N =и D L- р

/%„

Для рассматриваемого образца при его длине L = 20 мм сила N = 220,6 Н; при 1, =- 40 мм NK= 441,1 Н; при L =

= 50 мм И, =- 551,3 Н. Длину тонкостенного йркткра принимать больше, чем (3-4)D нецелесообразно, так как конструкция будет нетехнологична прк изготовлении.

В зависимости от видя погрешности геометрической формы обрабатываемого отверстич составляющие суммарной силы могут быть приложены не менее чем в двух точках на поверхности притира (например, при овальности отверстия в двух точках, при изогнутости оси

9 в трех точках и т.д.). Поэтому мож5 16096 но считать, что в точке притира может действовать наибольшая нормальная сила N = 110,3-275,7 Н.

Для определения толщины стенки Н, при которой под действием силы М происходит выбор зазора между притиром и оправкой (Аиг. 2), использовано выражение и =Н Nz

N! где Н вЂ” толщина стенки образца равная 1,65 мм;

N — сила, действующая на образец, равная 400 Н.

Под действием силы N = 110,3 Н зазоры выбираются при H = 1,07; при

N = 275,7 Н при Н z = 1,46. Отношение. Н /D составляет 0,,091-0,120. Вы- 20 бирем в качестве верхней границы соотношения Н/D величину О, 1.

Использование разрезных притиров с Н/D ) О.i нецелесообразно, так как

4 при доводке зазоры между рубашкой таких притиров и оправкой будут выбираться не полностью. Это приведет к снижению точности и производительности обработки.

В таблице приведены размерные па- 0 раметры тонкостенных притиров, соответствующие размерам притира, изображенного на Аиг. 1, Из таблицы видно, что использование притиров с

Н/D 0,03 нецелесообразно, исходя из соображений технологичности их изготовления. Поэтому нижняя граница диапазона H/D = 0,03. Таким образом, для тонкостенных притиров диапазон соотношения Н/D рекомендован в пределах 0,03-0, 1.

В процессе обработки следует обеспечить надежное закрепление рубашки на конической оправке. В предлагаемой конструкции притир закрепляется на оправке за счет сил трения,дей- 45 ствующих на цилиндрических поверхностях контакта рубашки с оправкой.

Дня надежного удержания рубашки при- тира на оправке необходимо выполнение условия H М, где Мт — момент трения на йоверхности контакта притира с оправкой; M — крутящий момент в зоне обработки.

dH ов

h = (2,4-9,13)H.

При выполнении Ь 2,4Н для обеспечения надежности крепления рубашки необходимо увеличить длину нерабочего участка, что приведет к необоснованному увеличению расхода материала .с. на инструмент. При Ь 9,13Н необходимо выполнять внутреннее цилиндрическое отверстие рубашки малого диаметра. Это резко увеличивает трудоемкость изготовления инструмента.

Момент трения равен М т =- Мт + NT 5 н и где М вЂ” момент трения на поверхносЦ тр ти контакта рабочей части рубашки с оправкой; М вЂ” момент трения на-поП

9 верхности контакта нерабочей части

22 6 рубашки с оправкой. Величины М и тр

Мт, рассчитанные по полученным зависимостям, приведены в таблице.

Н

Момента Мт недостаточно для удержания рубашки притира на оправке (колонки 6 и 7 таблицы) . Задача удержания рубашки на оправке в предлагаемом техническом решении решается за счет толстостенного нерабочего участка. а

Величина силы трения Мт необходимая для надежного закрепления рубашки, достигается за счет толщины стенки h нерабочего участка, его длины 1 и от подбора величины натяга, действующего в соединении нерабоче о участка рубашки с цилиндрической частью оправки. Величина натяга определяется разностью диаметров d и den °

Толщину стенки h следует выбирать максимально возможную, так как при этом длина нерабочего участка будет наименьшей. При этом будет обеспечиваться наименьший расход металла на изготовление притиров. В таблице в колонке 11 приведены значения h определеНные из выражения

Величины Й определены из условий технологичности изготовления внутреннего цилиндрического отверстия в нерабочем участке рубашки. Величина

d и определена из выражения

dH= D — ЕФ где F. — перепад диаметров, гарантирующий отсутствие контакта нерабочей части рубашки с обрабатываемым отверстием при полном износе притира, равный 0,1-0,2 мм.

Из таблицы видно, что соотношение толщин стенок нерабочего и рабочего участков рубашки равно

7 1609622 8

Наружный диаметр нерабочего участка выполнен меньше, чем диаметр рабочего. Это сделано с целью исключить влияние неравномерной деформации не5 рабочего участка на точность притирки. Разница диаметров рабочей и нерабочего участков рубашки должна быть больше, чем полный диаметральный износ рабочей части рубашки. Размещение 10 нерабочего участка 2 (фиг. 1) со стороны вершины меньшего диаметра конического участка в рабочем участке 1 позволяет обеспечить надежность этих участков, исключить влияние деформаций толстостенного нерабочего участка на точность обработки. рабочим — с цилиндрической ее частью, при этом нерабочий участок рубашки выполнен с наружным диаметром, меньшим диаметра рабочего участка, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности и производительности обработки путем увеличения жесткости притира, нерабочий участок рубашки установлен на оправке с натягом и размещен со стороны меньшего внутреннего диаметра рабочего уЧастка, а толр1нны стенок рабочего и нерабочего участков рубашки выбраны по формуле

Н = (О 03=091)D4

h = (2,4-9, 13)H, Формула и з о б р е т е н и я где Н вЂ” толщина стенки рабочего участка;

D — - наружный диаметр рабочего участка;

h — толщина стенки нерабочего участка.

Притир для доводки отверстий, вы полненный в виде разрезной рубашки, установленной с возможностью взаимодействия своим рабочим конусным участком с конусной частью опРавки, а не- 25

1р крит> D L H Н„,„„Н,B.м Н»,H M, > H n d» ак h H/D h/h

М h ра

4,5

4,5

4,5

Притир» с такой малой толшиной стенки нетехнологичны, 4

*2 4

Э 5

4 .5

5 .5

6 6

7 6

8 6

9 6

10 6

» 8

12 . 8

13 8

14 8

15 8

16 1о

75> 10

1В 18 19 10

20 10

21 .12

22 12

23 12

24 12 25 12

20 094

50 0,4

20 0,4

40 0>5

50 0,5

20 04

20 0,6

40 0,4

40 О,б

60 0,6

20 0,4 го а,в

40 0,4

4О О,в во о,в

20 0.4 го,1.,0!

40 D,4

40 1,0

1ОО,О

20 0,4 го 1,о

40 0,4

40 1,0

11О 1,0

О,э

0,15

0,3

0,3

0,2У

0„3

О,Э о,г"

О,4 о,з

О,Э

О,7

0,2

0,6

О,4 о,э:

0,9

0,2

0,8

o, $ > о,з

0,9 о,г1

0 В

О 45

0,1г

0,19

О,эв

0,27 о,гг

0,54

0,81

0,48

0,48

0,97

1,93

0,75

0 75

1>51 о,» о,»

2,17

0,036

0,024

0,095

О,О175

0,056 о,»

0,17

О,О1

О >075

О ° 15 о,э

0,006

0,09$

O,1ÂÂ

0,005

0,067

0,132

0>084

0,166

0,285 о,г55

0,214

0,4З, 0,64

О,47

0,405

О, 82

1 63

0,744

0,655

1,322

О,1О1

0,043

2,038

3 9

4,94,9

5,9

5,9

5,9

5 9

7,8

7,â

7,8

7, 8

9,8

9 ° В

9,8

»,8

11,8

»,8 ь

1 5

2,5

2,5 э>о з,о

3,0 з,о

3,5

3,5

3,5

3,5

1,2

1,г

1,2

1,45

1,45

1,45

1,45

2,15

2 ° 15

2,15

2,15

2,9

2,9

2,9

3,65

3 65

3,65

0,1О

0 08

o,1î

0,67

О,1O

О,1О

О,1О

0,05

О,1О

О,1О

О,10

О,О4

О,1О

О,1O о,оз о,ов

0 08

3

2,4

Э,бз г,4г

2,42

2,42

5,38

2,69

2,69

2,69

7,25

2,9

2,9

9, 13

3,65

3,65

1609622

Фиг. 2

Составитель Т. Никонорова

Техред Л.Сердюкова

Корректор Э. Лончакова

Редактор Т, Парфенова

Заказ 3696

Тираж 605

Подписное

BHHHIIH Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r Ужгород, ул. Гагарина, 101