БОРШТАНГА ДЛЯ РАСТАЧИВАНИЯ ГЛУБОКИХ ОТВЕРСТИЙ Российский патент 1994 года по МПК B23B29/02 

Изобретение относится к обработке металлов резанием и может быть использовано при расточке глубоких отверстий.

Известна борштанга, содержащая полый корпус, закрепленную на нем трубу, концентричную корпусу, между которыми образованы полости с размещенными в них упругими виброгасящими элементами, выполненными, например, из резины.

Эта конструкция гасит колебания за счет сжатия упругих элементов, однако гашение крутильных колебаний осуществляется менее эффективно, так как применение упругих виброгасящих элементов ограничивает возможности демпфирования, снижая в итоге точностные характеристики борштанги.

Известна также борштанга, содержащая корпус с закрепленной на нем трубой, кольцевая полость между которыми заполнена виброгасящей жидкостью, причем на одной из поверхностей упомянутых элементов выполнены ребра. Данная борштанга позволяет эффективно гасить осевые и изгибные колебания, однако практически не обеспечивает гашения крутильных колебаний, что отрицательно влияет на точность обрабатываемых с помощью борштанги изделий.

Целью изобретения является повышение точности обработки за счет гашения крутильных колебаний.

Это достигается тем, что в конструкцию борштанги введена гильза с ребрами, установленная в кольцевой полости с радиальным и торцовым зазором относительно поверхностей трубы и корпуса, причем гильза соединена с корпусом в его передней части, а ее ребра размещены между ребрами трубы с равномерным зазором по периметру.

На фиг.1 представлена борштанга, продольный разрез; на фиг.2 - поперечный разрез А-А на фиг.1; на фиг.3 - узел I на фиг.2 (в увеличенном масштабе).

Предлагаемая борштанга содержит цилиндрический корпус 1, закрепленный одним концом в держателе (на чертеже не показан) и несущий на другом конце инструмент 2. На этом же конце корпуса 1 консольно закреплена гильза 3, а на противоположном конце - труба 4 с образованием равномерных радиальных зазоров 5 и 6 соответственно между консольными частями 7 и 8 гильзы, а также трубы 4 и наружной поверхностью корпуса 1 (фиг.2,3).

По торцам указанных консольных частей 7 и 8 образованы кольцевые камеры 9 и 10 соответственно, выход первый из которых закрыт герметичной податливой перемычкой (пленкой) 11. Крепление упомянутой перемычки 11 на гильзе 3 и трубе 4 осуществляется резиновыми кольцами 12. Зазоры 5 и 6 и камеры 9 и 10 заполнены виброгасящей жидкостью 13, в качестве которой наиболее целесообразно использовать высоковязкую эластогидродинамическую жидкость, например, полиметилсилоксанового ряда (ГОСТ 13032-77). На наружной поверхности консольной части 7 гильзы 3 выполнены продольные ребра 14, размещенные с равномерным зазором между соответствующими ребрами 15, выполненными на внутренней поверхности консольной части 8 трубы 4.

Работа борштанги происходит следующим образом.

В процессе резания возникающие крутильные колебания вызывают закручивание свободного конца корпуса 1 борштанги, несущего инструмент 2. При этом происходит угловое перемещение сечения, лежащего рядом с инструментом 2, относительно сечения, лежащего рядом с закрепленным в держателе концом корпуса 1. Эти взаимные смещения вызывают относительно угловые перемещения гильзы 3 и трубы 4, т.е. в конечном итоге изменение зазора между боковыми поверхностями зубьев 14 и 15, вызывая тем самым перетекания виброгасящей жидкости 13 по зазору 5. В силу высокой вязкости упомянутой жидкости 13 происходит гашение энергии крутильных колебаний корпуса. Аналогичным образом происходит гашение изгибных колебаний в любой плоскости, чему способствует также изменение объема кольцевых камер 9 и 10.

Эффективность гашения колебаний пропорциональна величине боковых площадей ребер 14 и 15, вязкости виброгасящей жидкости 13 и величине зазора h. В предлагаемой конструкции возможно получение максимальной степени гашения (вплоть до получения апериодического закона затухания) изгибных и крутильных колебаний, в результате чего обеспечивается повышение точности обработки.

Использование: расточка глубоких отверстий. Сущность изобретения: установка в кольцевой полости между поверхностями трубы 4 и корпуса 1 гильзы 3 с ребрами 14 и создание равномерного зазора между ребрами 14 и 15, выполненными на трубе, при этом зазор заполнен виброгасящей жидкостью. В процессе резания возникают крутильные колебания, которые вызывают относительные угловые перемещения гильзы 3 и трубы 4, что изменяет зазор между боковыми поверхностями ребер 14 и 15, вызывая перетекание жидкости 13, вследствие чего и происходит гашение крутильных колебаний. 3 ил.

БОРШТАНГА ДЛЯ РАСТАЧИВАНИЯ ГЛУБОКИХ ОТВЕРСТИЙ, содержащая корпус с закрепленной на нем трубой, между наружной и внутренней поверхностями которых образована кольцевая полость, заполненная виброгасящей жидкостью, причем на одной из указанных поверхностей выполнены ребра, отличающаяся тем, что с целью повышения точности обработки путем гашения крутильных колебаний, борштанга снабжена гильзой с ребрами, установленной в кольцевой полости с радиальным и торцевым зазором относительно поверхностей трубы и корпуса, и соединена с последним в его передней части, при этом ребра гильзы размещены между упомянутыми ребрами с равномерным зазором по их периметру.