Расточная головка
Використання: при обробці металів різанням, зокрема при расточке глибоких отворів. Суть винаходу: розточна головка складається з несучого ріжучі елементи корпусу 1, радіально-рухомих опор 10 з плоскими торцевими поверхнями, що направляють шпонок 3, віброгасителя. Виброгаситель встановлений в осьовому отворі 4 корпусу 1 і складається з втулки 9, тарілчастих пружин 8, кілець 7 з конічними поверхнями і двох регулювальних гвинтів 6 з конічними головками. В осьовому отворі 4 корпусу 1 встановлені сегменти 5, на торцях яких виконані конічні поверхні, відповідні конічним поверхням деталей, 6 і 7. На зовнішній циліндричній поверхні кожного сегмента 5 виконана лиска, призначена для взаємодії з опорою 10. При угвинчуванні гвинтів 6 в отвір для гвинта втулки 9 відбувається налаштування на жорсткість шпонок 3 за рахунок попереднього стиснення пружин 8. При взаємодії обробленої поверхні отвору заготовки з шпонками 3 останні через опори 10 давлячи на сегменти 5 і переміщують їх до осі розточний головки. Одночасно сегменти 5 зміщуються по осі розточний головки в протилежну від головок гвинтів 6 сторону, переміщаючи при цьому кільця 7 і стискаючи пружини 8. 1 з. п. ф-ли, 2 мул.
Винахід відноситься до обробки металів різанням, а саме до расточке глибоких отворів.
Відома розточна головка з радіально-рухливими напрямними, що забезпечують беззазорний базування інструменту в оброблюваному отворі. Расточная головка складається з корпусу, на якому за допомогою двох конічних підшипників встановлена втулка. На втулці надіта по ковзної посадці гільза з скосами по кінцях, на які спираються полозки своїми виступами з закріпленими на них направляють. Полозки з направляючими мають можливість переміщатися в радіальному напрямку при осьовому переміщенні гільзи під впливом пружин, встановлених в гніздах, виконаних в шайбі, і таким чином центрировать і жорстко базувати розточувальні головку в оброблюваному отворі.
Недоліком відомої конструкції розточний головки є те, що незважаючи на беззазорний і точне центрування інструмента в оброблюваному отворі, корпус розточний головки разом з ріжучими елементами, закріпленими на ньому, може мати радіальне коливання на величину зазору між втулкою і гільзою зі скосами, що забезпечує ковзаючу посадку. При роботі розточний головкою відомої конструкції, що має зазор в ковзної посадці величиною до 0,01 мм, на довжині обробки отвору 1000 мм з робочою подачею 1 мм / об, відведення або кривизна осі отвору може бути отримана до 10 мм, а також може бути отримана огранювання поверхні. Крім того, розточна головка відомої конструкції не виключає поперечних коливань, що викликаються змінним навантаженням на ріжучі елементи в процесі розточування. При впливі сил різання на передній кінець напрямних шпонок гільза зі скосами на кінцях переміщається по осі назад, стискаючи пружини, при цьому автоматично звільняє задній кінець напрямних шпонок від опори, що може привести інструмент до поперечних коливань, звідси до стеження за вихідної непрямолинейности отвори і утворенню огранки.
Відома розточна головка з обмежено-рухливими напрямними, що складається з корпусу, в осьовому отворі якого по ковзної посадці встановлена рухома в осьовому напрямку втулка з похилими майданчиками на кінцях. Втулка з заднього торця подпружинена із заданим зусиллям, створеним гайками. У корпусі головки виконані поздовжні пази, де встановлені направляючі шпонки з виступами на підставі, на яких виконані похилі площадки.
Направляючі шпонки своїми похилими майданчиками спираються на похилі площадки, виконані на рухомий втулці. Ріжучі елементи закріплені в корпусі головки.
Відома розточна головка з обмежено-рухливими напрямними, що складається зі збірного корпусу, в осьовому отворі якого нерухомо встановлена втулка з прорізами по кінцях, що створює пружні пелюстки. У корпусі виконані поздовжні пази, в яких на радіально-рухомих опорах встановлені направляючі шпонки. Радіально-рухливі опори встановлені на кінцях пружних пелюсток розрізний втулки. Усередині втулки встановлено віброгасники, виконаний з кілець з конічними поверхнями, тарілчастих пружин, наполегливої втулки і стягивающего гвинта, за допомогою якого здійснюється попереднє зусилля стиснення пружин.
Описана конструкція розточний головки є найбільш близькою по технічній сутності і прийнята за прототип.
Недоліком даної конструкції розточний головки є те, що в процесі розточування корпус головки разом з ріжучими елементами може здійснювати поздовжні коливання щодо неразрезанной частини розрізної втулки з пружними пелюстками. Розрізна втулка своєї нерозрізний (середньої) частиною нерухомо встановлена в осьовому отворі корпусу головки. Направляючі шпонки встановлені через плунжера на кінцях пружних пелюсток розрізний втулки. При повідомленні корпусу головки змінних навантажень через ріжучі елементи корпус робить поздовжні коливання разом з ріжучими елементами, згинаючи пружні пелюстки втулки. За допомогою віброгасителя, розташованого усередині розрізний втулки, в деякій мірі коливання можна знизити, однак повністю усунути неможливо, а це призводить до підвищеної непрямолинейности осі отвору і можливої огранювання.
Наступним недоліком відомої конструкції розточний головки є те, що внаслідок одностороннього розрізу кілець з конічними поверхнями жорсткість кілець по колу не однаково, в результаті чого пружні пелюстки розрізний втулки відгинаються нерівномірно, що порушує точність центрування корпуса головки з закріпленими елементами щодо оброблюваного отвору, а це призводить до нерівномірного розподілу подачі між ріжучими елементами і, як наслідок, до закупорки стружкоотводящіх каналів і аварійної ситуації.
Завданням розробки було створення розточний головки, що дозволяє виключити поздовжні коливання і збільшити точність центрування в оброблюваному отворі.
Суть винаходу полягає в тому, що в осьовому отворі корпусу встановлені сегменти з виконаними на зовнішньому радіусі Лиско і з поверхнями на торцях, відповідними формі поверхні деталей, що сполучаються, на сегментах встановлені радіально-рухливі опори, виконані у вигляді циліндричних стрижнів з плоскими торцями, в осьовому отворі встановлені також два регулювальних гвинти з конічною голівкою, які своєю різьбовій частиною угвинчені в отвір для гвинта, виконане у впертій втулці. Зовнішній діаметр регулювальних гвинтів виконаний так, що беззазорний контактує з поверхнею осьового отвору корпусу розточний головки, а підпружинені кільця з конічною поверхнею виконані зовнішнім діаметром з мінімальним зазором по отвору, що забезпечує осьове переміщення кільця.
Запропонована конструкція розточний головки виключає можливість поздовжніх коливань, так як сегменти спираються на конічні головки гвинтів, які беззазорний встановлені в осьовому отворі корпусу, при цьому головки гвинтів рознесені між собою по довжині корпусу.
Підвищення точності центрування розточний головки в оброблюваному отворі забезпечується за рахунок того, що всі чотири сегменти встановлені в одній площині перетину, мають однакову жорсткість радіального переміщення, так як ця жорсткість залежить від кута конуса і зусилля поджатия рухомого конусного кільця тарілчастими пружинами, які в кожній окремій секції є ідентичними. Установка двох регулювальних гвинтів (для кожної секції свій гвинт) дозволяє забезпечити незалежне регулювання зусилля натягу пружин кожної секції окремо. Таке рішення дозволяє виключити звільнення задньої частини напрямних шпонок при навантаженні передній частині, що має місце в перших двох відомих описаних конструкціях.
На фіг.1 зображена пропонована головка, загальний вигляд; на фіг.2 - розріз А-А на фіг.1.
Расточная головка складається з корпусу 1, в передній частині якого виконано вікно 2 під расточкой блок, а на зовнішній поверхні - чотири паза під напрямні шпонки 3. По осі корпусу 1 виконано отвір 4, в якому встановлений віброгасники, що складається із сегментів 5, розташованих в два ряди по чотири сегменти в кожному ряду. Сегменти є кільце з зовнішнім діаметром, рівним діаметру отвору 4 і з виконаними на торцях поверхнями, відповідними формі поверхонь деталей (в конкретному випадку з внутрішніми конусами), розрізане на чотири частини. На зовнішньому радіусі кожного сегмента 5 по осі симетрії виконана лиска. Сегменти 5 одним кінцем спираються на конічну поверхню головки гвинта 6, а іншим кінцем спираються на конічну поверхню кільця 7 рухомого в осьовому напрямку і подпружиненного тарілчастими пружинами 8. Зовнішній діаметр гвинтів 6 виконаний так, що в отворі 4 вони встановлені без зазору, а кільця 7 - з мінімальним зазором, що забезпечує осьове переміщення кільця 7. Гвинти 6 різьбовій частиною угвинчені в отвір для гвинта, виконане по осі наполегливої втулки 9, і служать для регулювання жорсткості тарілчастих пружин 8. Напрямні шпонки 3 встановлені в пазах корпусу 1 на радіально-рухомих опорах 10, виконаних у вигляді циліндричних стрижнів з плоскими торцями і встановлених через радіальні отвори корпусу 1 на лиски сегментів 5. Довжина опор 10 виконана з таким розрахунком, щоб між дном паза і опорною поверхнею напрямних шпонок 3 був гарантований зазор 11, розмір якого не менше величини необхідного радіального переміщення напрямних шпонок.
Расточная головка працює наступним чином.
Перед роботою розточувальні головку налаштовують на певну жорсткість по напрямних шпонках 3 в залежності від оброблюваного матеріалу і можливого разнос'ема металу за один оборот деталі (інструменту), викликаного вихідної Непрямолінійність осі отвору і разностенность деталі.
Налаштування на жорсткість проводиться гвинтами 6 за рахунок попереднього стиснення тарілчастих пружин 8. Зі збільшенням попереднього стиснення тарілчастих пружин 8 зусилля на радіальне переміщення напрямних шпонок 3 збільшується, отже, розточна головка може сприймати великі змінні навантаження, при цьому забезпечувати задану непрямолінійність і виправлення осі отвору.
Після настройки розточний головки на необхідну жорсткість, її шліфують по напрямних шпонках 3 на заданий діаметр. Діаметр по напрямних шпонках 3 задається на 0,2. 0,3 мм більше розточувального блоку, тобто оброблюваного отвору. Після шліфування розточувальні головку за допомогою приєднувального хвостовика встановлюють в борштангу. У паз 2 встановлюють розточний блок, який центрируют конусом 12 і закріплюють. З кондукторной втулки маслоприемника верстата виробляють розточування отвору. Расточной блок виконує отвір, рівне своїм розміром по вершинах ріжучих елементів, тобто діаметром менше на 0,2. 0,3 мм, ніж діаметр головки по напрямних шпонках 3. При вході напрямних шпонок 3 в оброблене отвір напрямні шпонки 3 через рухливі опори 10 тиснуть на сегменти 5, переміщають їх до осі інструменту. Одночасно з огляду на виконаних скосів на торцях сегментів 5 сегменти 5 зміщуються по осі розточувального інструменту в протилежну сторону головок гвинтів 6, переміщаючи при цьому кільця 7 і стискаючи тарілчасті пружини 8.
З огляду на те, що головки гвинтів 6 встановлені в осьовому отворі 4 корпусу 1 беззазорний і в процесі розточування не переміщаються, в ланцюжку сполучених деталей інструменту від ріжучих елементів до напрямних шпонок 3 зазору немає, що забезпечує високу жорсткість і точність центрування інструменту. Рознесення опор уздовж осі інструменту (в нашому випадку головок гвинтів 6) усуває поздовжні коливання інструменту, що забезпечує високу прямолінійність осі отвору і зменшує відведення.
Крім перерахованих переваг, розточна головка запропонованої конструкції простіше у виготовленні і експлуатації.
1. розточувальні ГОЛОВКА, що містить корпус з осьовим отвором, ріжучі елементи, радіально-рухливі опори, виконані у вигляді циліндричних стрижнів, з направляючими шпонками і віброгасники, встановлений в отворі корпусу і виконаний у вигляді наполегливої втулки, тарілчастих пружин, кілець з конічними поверхнями і регулювальних елементів, що відрізняється тим, що розточна головка забезпечена сегментами, встановленими в осьовому отворі корпусу з можливістю взаємодії з радіально-рухливими опорами, з конічними поверхнями до олец і з регулювальними елементами, виконаними у вигляді двох регулювальних гвинтів з конічними головками і встановленими в виконаному в завзятій втулці різьбовому отворі, при цьому радіально-рухливі опори виконані з плоскими торцевими поверхнями, а сегменти - з лиски на зовнішній циліндричній поверхні і з торцевими поверхнями , відповідними сполучаються з ними поверхонь кілець і гвинтів.
2. Головка по п.1, що відрізняється тим, що регулювальні гвинти встановлені в осьовому отворі корпусу з можливістю повороту, а кільця з конічними поверхнями - з можливістю осьового переміщення.