Способ повышения виброустойчивости расточной оправки

 

лат и.:, + т . н,,„ в нж:е:-.z ),, ;, „

Союз Советских

Социалистических

Республик

О П И С А НИ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

<„>774821

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву 617176 (22) Заявлено 170179 (21) 2714740/25-08 с присоединением заявки Ио (23) Приоритет

Опубликовано 301 080. Бюллетень Мо 4 0

Дата опубликования описания 301080 (51)М. Кл.з

В 23 В 47/00

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 621 952 .5-752(088.8) (72) Авторы изобретения

В.И. Эльцин и N.C. Френкель (71) Заявитель

Специальное конструкторское бюро алмазно-расточных и радиально-сверлильных станков.(54) СПОСОБ ПОВЬЫЕНИЯ ВИБРОУСТОЙЧИВОСТИ

PACT0ЧНОИ ОПРАВКИ

Изобретение относится к способу повышения виброустойчивости расточной оправки.

В ocHoBHQM авт. св. Р 617176 описан способ повышения виброустойчи- 5 вости расточной оправки, заключающийся в том, что элементам оправки сообщают напряженное состояние путем приложения к нчм постоянного усилия в направлении, перпендикулярном к на- (G правлению действия возмущающей силы.

Линию действия усилия смещают в направлении, противоположном вершине резца, при этом снятием усилия обеспечивается отвод резца от обработан- 15 ной поверхности.

Этот способ не обеспечивает размерную подналадку резца расточной оправки, в связи с чем регулировка радиального вылета резца (например, 20 для компенсации его износа) может производиться только вручную, что снижает точность установки резца и увеличивает затраты вспомогательного времени при обработке. Эти недостатки25 препятствуют повышению точности и производительности обработки при использовании известного способа.

Цель изобретения -- повышение точности и производительности обработки при использовании основного изобретения путем обеспечения размерной подналадки резца.

Для этого к элементам оправки прилагают дополнительное усилие, линия действия которого совпадает с линией действия постоянного усилия, при этом величину дополнительного усилия выбирают в зависимости от заданной величины подналадки резца. Это позволяет регулировать радиальный вылет резца относительнб оси оправки путем изменения прогиба оправки.

Дополнительное усилие может прилагаться в направлении действия постоянного усилия, при этом подналадку резца в сторону увеличения диаметра обработки производят путем увеличения дополнительного усилия.

Дополнительное усилие может прилагаться в направлении, противоположном направлению действия постоянного усилия, при этом подналадку резца в сторону увеличения диаметра обработки производят путем уменьшения дополнительного усилия.

На фиг. 1 изображена схема, иллюстрирующая нагружение элементов оправки дополнительным усилием, действующим в том же направлении, что и

774821

Известно, что

2ЕЗ а

РЕ

2Е0 а

40 постоянное усилие; на фиг. 2 — то же, при действии дополнительного усилия в направлении, противоположном направлению действия постоянного усилия; на,фиг. 3 — шпиндельный узел тонко-расточного станка, реализующего описываемый способ по схеме, при..веденной на фиг. 2. где а — величина смещения линии действия прилагаемого усилия относительно оси оправки;

Е) — жесткость поперечного сечения оправки при изгибе;

P — усилие, прилагаемое к элементам оправки в направлении, перпендикулярном к направлению действия возмущающей силы;

à — расстояние от фланца оправки до резца;

Ь вЂ” прогиб оправки у резца.

Эту формулу можно переписать в вигде Ь вЂ” заданная величина одного импульса подналадки резца; д =k a — диапазон подналадки резца; подн — количество импульсов подна адки в заданном диапазоне;

Р— прилагаемое к элементам onАоп равки дополнительное усилие, соответствующее прогибу оправки у резца на величину > поди

На основании формулы (1) 2E3 2EJ акоп à g> AQAH = а

Величина Р,оп выбирается из условия обеспечения эффективного повышения виброустойчивости оправки во всем 4 диапазоне значений суммарного усилия, прилагаемого к элементам оправки: 3P = P + Р . Знак (-) соответпост - доп ствует приложению дополнительного усилия в направлении, противоположном 5О направлению действия постоянного усилия. Для выбранного значения Р удовлетворяющего указанному условию, заданный диапазон подналадки резца

Ьп „обеспечивается при значении велйчины смещения а линии действия усилий Рп т и Р „ относительно оси оправки, определяемом по формуле

2Е3 а - keg„ доп

В корпусе 1 шпиндельного узла станка (фиг. 3) на опорах 2 смонтирован шпиндель 3, на фланце которого закреплена оправка 4 с резцом 5. В корпусе оправки со смещением а относительно ее оси выполнено глухое отверстие, в котором установлен стержень б. В расточке корпуса оправки размещен пакет тарельчатых пружин 7, служащий источником постоянного усилия, прилагаемого к корпусу оправки 4 через стержень б и головку 8 жесткой тяги.9, пропущенной сквозь шпиндель 3.

Со стороны хвостовика шпинделя 3 смонтировано электромагнитное устройство, содержащее электромагнит 10 с обмоткой 11 и якорь 12, охватывающий с радиальным зазором хвостовик

13 тяги 9. Корпус 14 электромагнитного устройств1а установлен в расточке кронштейна 15 и через подшипник 16 взаимодействует с торцом хвостовика шпинделя 3. Якорь 12 через подшипник

17 взаимодействует с упорным буртом

18, выполненным на хвостовике тяги 9.

Корпу 14 электромагнитного устройства и хвостовик 13 тяги 9 выполнены из немагнитного материала.

Электромагнитное устройство служит источником дополнительного усилия, прилагаемого к элементам оправки. В приведенном примере дополнительное усилие действует в направлении, противоположном направлению действия постоянного усилия, развиваемого пакетом пружин 7.

В процессе работы шпиндельного узла корпус оправки 4 находится под воздействием усилия (2) где Р— постоянное усилие, развипост ваемое пакетом пружин 7;

P оп — дополнительное усилие, развиваемое электромагнитным устройством.

Усилие P обеспечивает напряженное состояние элементов оправки и упругий прогиб ее корпуса в направлении врезания резца 5 в поверхность обрабатываемого отверстия.

Пусть в начале работы шпиндельного узла станка величина тока в обмотке

11 электромагнита 10 такова, что где P — величина дополнительного

1 усилия, соответствующая одному импульсу подналадки

2Е0 резца (Р„= — й.1 ) . аЕ<

При этом прогиб оправки у резца равен

Ь вЂ” P = — (P — „). аЕ а6

2EJ 2Ез пост

При необходимости подналадки резца (например, на и импульсов, в + для компенсации износа резца) сооТ ветствующим уменьшением тока в обмотке 11 электромагнита 10 дополнительное усилие уменьшают до значения

) 774821

При этом прогиб оправки у резца будет равен что соответствует увеличению радиального вылета резца на величину

à6

2ЕР (noes " nP4 пост 2ЕЭ 1

Для отвода резца от обработанной поверхности необходимо было обеспечить прогиб оправки у резца на вели-, чину 0,01-0,02 мм в направлении, соответствующем уменьшению его вылета.

По предлагаемому способу, для обеспечения прогиба оправки на укаэанную величину, достаточно частично снять усилие, прилагаемое к элементам оправки. В соответствии с формулой (2) это может быть обеспечено уменьшени пост либо увеличением Рс оп.

В шпиндельном узле отвод резца от обработанной поверхности после окончания обработки осуществляют увеличением дополнительного усилия свыше значения kP . Это обеспечивают соот4 ветствующим увеличением тока в обмотке 11 электромагнита 10.

Управление радиальным вылетом резца (подналадку) осуществляют при помощи регулятора тока (сопротивления) в обмотке 11 электромагнита 10 по измерительному прибору (не показан), шкала которого протарирована в соответствии с заданными значениями Ь и

При оснащении станка измерительным устройством для контроля размера обрабатываемого отверстия процесс подналадки резца может быть полностью автоматизирован.

Технико-экономический эффект иэобУ ретения заключается в обеспечении ав томатической размерной подналадки резца и повьзаении виброустойчивости расточной оправки. Это повышает точ5 ность растачиваемых отверстий и увеличивает производительность обработки за счет полного (или частичного) исключения вспомогательного времени, связанного с тонкой размерной регу о лировкой резца вручную.

Формула изобретения

1. Способ повыаения виброустойчи1S вости расточной оправки по авт. св.

М 617176, отличающийся. тем, что, с целью повышения точности и производительности обработки путем обеспечения размерной подналадки

20 резца, к элементам оправки прилагают дополнительное усилие, линия действия которого совпадает с линией действия постоянного усилия, при этом величину дополнительного усилия выбирают в зависимости от заданной величины подналадки резца.

2. Способ по п. 1, о т л и ч а юшийся тем, что, дополнительное усилие прилагают в направлении действия постоянного усилия, а подналадку резца в сторону увеличения диаметра обработки производят путем увеличения дополнительного усилия.

3. Способ по п. 1, о т л и ч а ю— шийся тем, что, дополнительное усилие прилагают в направлении, протитивоположном направлению действия постоянного усилия, а подналадку резца в сторону увеличения диаметра обработки производят путем уменьшения допол10 нительного усилия. фис.!

Тираж 1160 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 7611/17

Филиал ППП "Патент", r Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель Е. Болотина

О. Билак

Редактор Г. Улыбина Техред H.Барадулина Корректор