Расточное устройство

 

Изобретение относится к металлообработке и может быть использовано на операциях чистовой расточки изделий. Целью изобретения является повышение производительности и качества обработки за счет повышения жесткости и виброустойчивости расточного устройства. Устройство, содержащее стебель 3, корпус с внутренней полостью , режущим и направляющими элементами 2 и 5, предназначенный для взаимодействия со стеблем 3 по сферической поверхности, и элемент соединения корпуса 1 .со стеблем 3, снабжено промежуточной втулкой 4, внутренняя и наружная поверхности которой, обращенные в сторону корпуса 1, выполнены соответственно конической и сферической формы. При этом на торцах стебля 3 и корпуса 1, обращенных

C0K)3 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (sI)s В 23 В 29/03

ГОСУДАРСТВЕ1НЬМ КОМИТЕТ

IlO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А8ТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Г

f й.

° » (21) 4630471/08 (22) 03.01.89 (46) 15.01.92. Бюл. М 2 (71) Ленинградский механический институт им.

Маршала Советского Союза Устинова Д, Ф. (72) Н. С. Силин (53) 621 952-229.2(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1287983, кл. В 23 В 47/04, 1985. (54) РАСТОЧНОЕ УСТРОЙСТВО (57) Изобретение относится к металлообработке и может быть использовано на операциях чистовой расточки изделий. Целью изобретения является повышение произво Ы 1704943 А1 дительности и качества обработки за счет повышения жесткости и виброустойчивости расточного устройства. Устройство, содержащее стебель 3, корпус с внутренней полостью, режущим и направляющими элементами 2 и 5, предназначенный для взаимодействия со стеблем 3 по сферической поверхности, и элемент соединения корпуса 1.со стеблем 3, снабжено промежуточной втулкой 4, внутренняя и наружная поверхности которой, обращенные в сторону корпуса 1, выполнены соответственно конической и сферической формы. При этом на торцах стебля 3 и корпуса 1, обращенных

1704943

15

25

40 н;<»»с»меч» !pyr д, у. выгтол,»»;.».ы ь »утрен»1«е конические поверхност«. Пр«чем коническая поверхность корпуса 1 предназначе» а д .- оззи»лод с в«» со сфер»1ческой поверх;»остью г.;,омежуточной втулки 4, а элемент соединен я выполнен в виде стержня 6 с и;ром на конце, причем последний размещен»лежду коническими

Изобретение относится к металлообработке и может быть использовано на операциях чистовой расточки изделий, Известно расточное устройство, содержащее стебель, корпус с внугренней полостью, режущими и направляющими элементами. Корпус предназначен для взаимодействия со стеблем по сферической поверхности и содержит элемент их соединения.

Использование данного устройства хотя и устраняет влияние изгибнь<х колебаний стебля на расположение корпуса в обрабатываемом отверстии заготовки, однако это устранение колебаний происходит в одной плоскости расположения резца. B процессе растачивания изгибные колебания стебля могут возникать и в других плоскостях, несовпадающих с расположением резца, что оказывает влияние на качество обработанной поверхности отверстия. Конструкция устройства характеризуется наличием технологических зазоров в соединениях корпуса со сферической поверхностью стебля, что приводит к снижению ее жесткости и соответственно к низкой виброустойчивости инструмента. Это приводит к отсутствию резервов для повышения производительности и качества обработанного отверстия.

Целью изобретения является повышение производительности и качества обработки эа счет повышения жесткости и виброустойчивости расточного устройства.

УказаннаЯ Цель Достигае.ъ.. :1.„-. т„ тройстоо, содержащее стебель, корпус с внутренней полостью, режущими и направляю.ц«ми элема»» гам«, пред»»означенный для взаимодействия со стеблем по сферической поверхности, и элемент соединения корпуса со стеблем. снабжено промежуточной втулкой, внутренняя и наружная поверх»»0c1«которой, обрао;ен»»ь»е в сторо»»у корпуса. выполнены соответственно конической и сферической формы. Пр«этом на торцах стебля и корпуса, обре ценных навстречу друг другу. выполнены внутренние пооерхнос»ями стебля 3 и промежуточной втулки 4. Б процессе обработки благодаря оыпол»1е»»и»о сферическси поверхности а на стержне 6, несущем закрепленный корпус 1, »1»лсется воэможность самоустанаоливания корпуса 1 «устранения влияния иэг«бных олебаний стербля 3 на корпус 1. 2 з.п. ф-лы, 4 ил. конические поверхности. Коническая поверхность корпуса предназначена для взаимодействия со сферической поверхностью промежу»очной втулки, а элемент соединения выполнен в виде стержня с шаром на конце, пр«че»л последний размещен между коническими поверхностями стебля и промежуточной втулки.

Устройство может быть снабжено втулкой из демпфирующего»латериала и планками. При этом упомянутая втулка раэмсщена в полости корпуса и предназначена для взаимодействия со стержнем в его средней части. а планки размещены встречно в пазах, выполненных во втулке из демпфирующего материала корпусе. и промежуточной втулке.

Для восприятия части крутящего момента от действующих сил резания режущих элементов устройство снабжено штифтом с двумя упругими участками, размещенным о радиальном отверстии, выполненном о про»лежуточной втулке и с возможностью взаимодействия с промежуточной втулкой и шаром.

На фиг. 1 представлено устройство с трехлезвийной головкой; на фиг. 2 — разрез

А-А на фиг. 1; на фиг. 3 — разрез Б-Б на фиг.

1; на фиг, 4 — фрагмент стержня со штифтом.

Устройство для растачивания глубоких отверстий (фиг, 1-3) состоит иэ корпуса 1 с центрально выполненным конусным отверстием, закрепленных на нем режущих эле.;л "... 2, сгебля 3. в передней части

35 которого закреплена с помощью резьбы промежуточная втулка 4 с направляющими шпанками 5, элемент соединения корпуса 1 со стебле.л 3, выполненный в в«де стержня б. С одного конца стержня б выполнена сферическая поверхность а. предназначенная для контактировгния с кон«ческими пооерхностями 6 L1 о проме.куточ»<ои втулки 4 и торца стебла 3. На прот«во«сложном конце стержня и ээкреплен корпус 1. который центрируется посредством разрезного и конического кольца 7 и фиксиру ° тса

1704943 посредствоч б>ыстросьемной ш,;йбы 8 и гайки 9. Корпус l. фиксируемь>й от г;роворота с помощью выступаощего штифта 10, имеег воэможность контактирования г>о периферийной поверхности г торца уп;. угой втулки

11. При это.л другой торец и>л-"ет коническую поверхность е, контактирующую с дополнительной сферической поверхностью к. выполненной с наружной стороны в зоне торца промежуточной втулки 4. Сферические поверхности к >и а на промежуточной втулке 4 и на стержне 6 выполнены с радиусами 1k и К . исходящими иэ одного центра, расположе>>ного на оси 0-0 корпуса 1 и стебля 3. Направля>ощие шпонки 5 мокнут быть выполнени как упругими, так и жес>кими иэ твердо>о сплава. Режущие эяементы

2 закреплены в прямоугольных азах корпуса t с помощью радиально расположенных винтов 12 (фиг. 2). Для передачи крутящего момента от сил резания при увеличенном сьеме припуска и увеличения демпфирующей способносrv предлагаемого устройства в средней части стержня 6 Размещена втулка 13. выполненная из полиуретана или другого иного демпфирующего >материала (фиг. 3, 1). На втулке 13 выполнены радиальные пазы л, которые равномерно расположены по окружности. В выполненных пазах л размещены планки 14 и 15. При этом данные планки поолередно связаны со стержнем 6 и промежуточной втулкой 4 Жесткая связь планок 14 и 15 осуществле! а посредством выполнения продольного паза м в промежуточной етулке 4 и продольного паза л в упругой втулке 11. и последукощего запрессования их в этих пазах.

Радиальная упругость втулки 11 может быть достигнута за счет выполне>1ия пазов, образованных фреэерованием.

При использовании расточного устройства на операциях чернового растачивания может быть такт выполне >о по Оси сферической поверхности à стержня б ш-.ифтовое соединение, выполненное посредством закрепленного штифта 16 на стержне б, выступающие концы которого размещены в продольных лазах промежуточной втулки 4, У штифта 16 выполнены упругие участки в.

Перед эксплуатацией устройства на операциях раст;-:чивания сквозных отверстий устанавли> ают на передню>о часть стержня 6 (фиг. И корпу: 1 с закрепленнь>ми в его пазах посредство:л винтов 12 режущие элементы 2, Загс . размещают быс>росьемную е1>айбу 8 и е>,".Одвар>лтельно ф; rcèðó>îò корпус 1 с помо; >,ью разрезного кс.льца 7 и погорота гайки 9. Од>соврем нно с этим совмещают осевое. отверстие корп;са 1 со

wòè+1Îì 10 и и> 1 дае>üHñéL!1>!>4 в.>эщсиии

50 с5 гайки 9 поджимают корг>ус 1 к торцу г упругой втулки 11. При этом выбираю1ся 1ехнологичсские зазоры в соединениях устройства, а имен >о в сопряже; поверхности б и а, в сопряжении конус»ой поверхности е упругой втулки 11 со сферической поверхностью к промежуточной гтулки 4, а также в торцевом сопряжении корпуса 1 с упругой в>улкой 11. Г!осле этого окончательно закрепляют промежуточную вту>ку 4 с установлен«ыми направляющими элем»тами 5 на стебле 3. Таким образом перед эксплуатацией ус1ройс1ва в соединениях конструкции при завинчивании гайки 9 созда>от односторонний натяг, обуславливающий силы ðåàêции на поверхностях сферических пар.

В процессе обработки отверстий смазочно-охлаждающая технологическая среда подается по внутренней полости стебля 3 и через радиальные отверстия, выполненные в промежуточной втулке 4. поступает в зону резания режущих элементов 2, закрепленных в пазах корпуса 1 с помощью винтов 12.

При работе устройства (фиг. 1-3) наг рэвляющие шпонки 5 контактируют с поверхностью е>редварительно обработанного отверстия и тем самым обеспечивают базирование переднего конца стебля. Действующие силы резания на режущие элем "нты 2 воспринимаются корпусом 1 и передаются посредством штифта 10 на упругую втулку

11, Крутящий момент «оспринимается через планки 15 попиуретановой втулкой 13 и далее посредс1вом планок 14 восприн>1>1ается закрепленнои на стебле 3 промежуточной втулкой 4. В процессе обработки за счет выполнения сферической поверхности а на стержне 6, несущем закрепленнь>й корпус 1 с помощью разрезного кольца 7, быстросьемной шайбы 8 и гайки 9, и аналогично выполненной по форме поверхности к. и>леетcsI возможность самоустанавливания корпуса

1 с режуее,ими элементами 2. а также устранения нежелательного влияния изгибных колебаний стебля 3 на этот корпус. В зависимости от величины сни>лаемого припуска под растачивания может быть установлен штифт 16 (фиг. 4), Упругие его участки воспринимаю1 часть крутяц> íî мо>лента от действующих сил резания и одновременно позволяют сое>ео>иать стержню б угловые пере>ле>цения относительно оси 0О, так как сферические поверхности а l1 к, контактирующие с коническими повер;настями б >1 в, выполняются с радиуса>1 ЛI и.

Кр, исходящими из од»ого центр; >. Который расположен на оси стебля.

В процессе работы е>редпаг;>емого устройства 01сутст>.-ó от Tсх >О;Огичес> и» зп30 рь>, которые отрицатель >о сказ>,>е>з е тс на

1704943 виброустойчиности режущ:,х элементов. Устранение их осуществляется за сче герераспределения действующих сил резания и сил, обусловленных предоар:1тельным натягом е сосдин;лиях упругой втулки с промежуточной, а также в соединении стержня со стеблевой частью. При этс . в соединениях конструкции действуют меньшие по величине силы трения. что обеспечивает улучшение процесса самоустанавливания и большую кинематическую независимость корпуса с режущими злеменвми от стебля.

Повышение производительности и точности обработанных отверстий по сравнению с известным устройством обеспечивается также за счет использования в конструкции демпфирующего узла. являющимся одновременно и для передачи крутящего момента и осевой составляющей силы резания.

Наряду с этим решается задача при использовании этого устройства по технологической надежности направления корпуса с . режущими элементами по оси обрабатываемого отверстия в начале врезания элементов в торец заготовки, которое характеризуется отсутствием базирования направляющих элементов на поверхности растачиваемого отверстия заготовки, а также наличием влияния веса концевой части данного устройства. Переходный процесс врезания режущих элементов известными устройствами требуют применение более низких скоростей резания и подач из-за возникновения вибраций при врезании и увеличения величины несоосности оси детали с осью инструмента в силу его смещения изза веса концевой части и шарнирного соединения корпуса со стеблевой частью и других причин. Поэтому применение предпагае ого устройства обеспечит использование увеличенных скоростей резания и подач, т.е. обеспечит гювышение производительности процесса растачивания. Конструкция устройства позволяет испольэовать его как на чистовых операциях, так и на черновых при одновременном сохранении своих режущих лезвий по их плаванию относительно оси обрабатываемого отверстия заготовки и восприятии большей величины крутящ .го момента.

5 Формула изобретения

1. Расточное устройство, содержащее стебель, корпус с внутренней полостью, режущими и направляющими элементами, предназначенный для вэаимодеиствия со

10 стеблем по сферической поверхности, и элемент соединения корпуса со стеблем, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения производительности и качества обработки за счет повышения жесткости и виброустойчиво15 сти, устройство снабжено промежуточной втулкой, внутренняя и наружная поверхности которой, обращенные в сторону корпуса, выполнены соответственно конической и сферической формы, при этом на торцах

20 стебля,и корпуса, обращенных навстречу друг другу, выполнены внутренние конические поверхности, причем коническая поверхность корпуса предназначена для взаимодействия со сферической поверхно25 стью промежуточной втулки, а элемент соединения выполнен в виде стержня с шаром на конце, причем последний размещен между коническими поверхностями стебля и промежуточной втулки.

ЗО 2. Устройствопоп.1, отл ичаю щеес я тем, что оно снабжено втулкой из демпфирующего материала и планками, при этом упомянутая втулка размещена в полости корпуса и предназначена для взаимо35 действия со стержнем в ere средней части, а планки ра мещены встречно в пазах. выполнанных во втулке иэ демпфирующего материала, корпусе и промежуточной втулке.

40 З.Устройствопо п.1. отл ича ю щеес я тем, что оно снабжено штифтом с двумя упругими участками, размещенным в радиальном отверстии, выполненном в и ромежуточной втулке и с возможностью

45 взаимодеиствия с промежуточной втулкой и шаром.

1704943

1704943

Составитель Р,Климова

Техред М.Моргентал Корректор Н.Ревская

Редактор Э.Слиган

Заказ 151 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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