Инструмент для обработки отверстий Советский патент 1984 года по МПК B23B29/02 B23B51/04 

Изобретение относится к металлообработке и может быть использовано .на операциях, связанных с обработ кой внутренних поверхностей. Известен инструмент для обработки отверстий, содержащий резец, закрепленный в корпусе, охваченном втулкой с дорожками качения, опорная поверхность которых предназначена для взаимодействия с направляющими элементами, выполненными в виде тел вращения, размещенных в сепаратоое СП. Указанная конструкция головки имеет тот недостаток, что втулка представляет собой целый сложный 9лемент инструмента, который технологически трудно выполним. 8 процессе эксплуатации инструмента дорожки качения, .выполненные с помощью радиальных прорезей, испытывают знакопеременные нагрузки, которые вы зывают усталостные трещины и поломки их в местах фрезерования этих прорезей, что отрицательно влияет на технологическую надежность проведения операции растачивания. Кроме того, упругие участки дорожек качения характеризуются низкой демпфирующей способностью, так как конструкционны материал, из которого выполнена втул ка с дорожками качения, обладает малым декрементом затухания, что отрицательно отражается на виброустойчивости самого инструмента. Цель изобретения - повышение технологической надежности проведения процесса обработки путем упрощения конструкции и повышения виброустойчи вости инструмента. Указанная цель достигается тем, что в инструменте, содержащем резец закрепленный в корпусе, охваченном втулкой с дорожками качения, опорная поверхность которых предназначена дл взаимодействия с направляющими элементами, выполненными в виде тел вра щения, размещенных в сепараторе, кор пус снабжен выступами, выполненными на его наружной поверхности, и упругими прокладками, размещенными между выступами в кольцевой полости, об разованной охватывающей втулкой, которая установлена с возможностью контакта с упомянуть1ми выступами, и поверхностью корпуса, при этом втул ка выполнена в виде тонкостенной уп ругой оболочки. Выступы могут быть образованы призматическими шпонками, которые размещены в пазах, выполненных в корпусе. На фиг. 1 представлена однореэцовая расточная головка, разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 1; на фиг. k - разрез А-А на фиг. 1 (вариант для двухлезвийного расточного инструмента); на фиг. 5 - развертка сепаратора с размещением шариков. Однорезцовая расточная го.ловка (фиг. 1 и 2) для обработки отверстий содержит корпус 1 с элементами крепления его на длинномерном стебле 2, режущийэлемент 3, закрепленный на корпусе 1, и направляющие элементы, выполненные в виде шариков и 5, которые заключены в сепараторе 6. Сепаратор 6 расположен на шариках 7, размещенных на его торцах равномерно по окружности с помощью пружинного сепаратора 8 и опирающихся на корпус 1 инструмента (фиг. 3). На наружной поверхности корпуса 1 (фиг; 2) выполнены выступы а и Ъ с возможностью контактирования с внутренней поверхностью тонкостенной упругой оболочки 9. Выступ 8 выполнен для однорезцовой расточной головки под углом 180 к резцу, а выступ Ъ под углом Ю-ЗО к вертикальной оси. Наличие выступов а и Ъ определяется из условия, чтобы равнодействующая тангенциальных и радиальных составляющих от сил резания заготовки 10 проходила между этими опорами. На оболочке 9, являющейся дорожкой качения для шариков i и 5 расположены несколько рядов шариков, количество которых бпределяется усилиями резания, диаметром растачиваемого отверстия и его длины. I На участках между выступами а и Ъ в кольцевой полости, образованной оболочкой 9 и наружной поверхностью корпуса 1, размещены упругие прокладКИ 11. Выступы а и Ъ могут быть выполнены в виде призматических шпонок 12, размещенных в продольных пазах кор,пуса 1. На фиг. представлен вариант исполнения выступов для двухлезвийной расточной головки, у которой четыре выступа выполнены на корпусе 1 в виде призматических шпонок 12, установленных в пазах корпуса на мерных прокладках 13, позволяющих в процессе эксплуатации инструмента путем установки прокладки с определенной толщиной изменять в некотором диапазоне (0,1-0,6 мм) диаметр по направляющим элементам. Заключенные в сепараторе 6 шарики Ц ряда Э (фиг. 5) размещены с относительным угловым смещением по отно шению к шарикам 5 ряда е. Инструмент работает следующим.-образом. При вращении заготовки 10 и- посту пательном движении закрепленного на стебле 2 корпуса 1 с режущим элементом 3 шарики- и 5 перекатываются . по упругой оболочке 9 и своей сферой контактируют не только с поверхностью оболочки 9, но и с поверхностью обрабатываемого отверстия заготовки 10, когда шарики А и 5 находятся в зоне выступов а и Ъ, базирующихся на внутренней поверхности оболочки 9 (фиг. 1 и 2). В процессе обработки шарики и S в момент прохождения этих участков одновременно перемещают сепаратор 6, в котором они заключены. Вращение сепаратора 6 обеспечивается благодаря размещению его на шариках 7, расположенных по торцам сепаратора 6 и контактирующих только с невращающимся корпусом 1 ин струмента, Равномерность расположе-ния шариков 7 по окружности корпуса в процессе их вращения обеспечивается пружинными сепараторами 8. При об работке отверстия и возникновении уг ловых перемещений инструмента упруги участки оболочки 9, размещенные меж выступами а и Ъ на корпусе 1, обеспечивают дополнительные усилия, кото рые препятствуют угловому перенещению корпуса 1 относительно оси заготовки, а прокладки 11, установленные в кольцевой полости между оболочкой 9 и корпусом, демпфируют эти колебания за счет рассеяния колебательной энергии оболочки, размещенной на прокладках 11. Призматические шпонки 12 (фиг. k} позволяют путем установки мерных прокладок 13 регулировать диаметр описанной окружности по размещенным на оболочке шарикам, что упрощает не только технологическое выполнение опорных участков корпуса, но и в п0оцессе эксплуатации инструмента компенсирует износ шариков, который скажется на изменении диаметра по направляющим инструмента.Выполнение оболочки 9, размещенной на выступах а и Ъ корпуса 1 или призматических шпонках 12, позволяет устранять заклинивание инструмента в процессе обработки отверстий за счет податливого ее участка, расположенного между выступами корпуса. Размещение шариков k в каждом ряду, 3с относительным угловым смещением по отношению к шарикам 5 другого ряда е сепаратора 6 (фиг. 5) исключает динамические явления, сопровождающиеся в момент перехода их с упругих участков оболочки 9 на опорные ее участки. Повышение виброустойчивости инструмента обеспечивается за счет применения оболочки, размещенной на высокодемпфирующих прокладках, декремент затухания которых значительно больше, чем у конструкционных материалов .

Фиг. 3

Б-Б

8

4--+-к5f- -- - -:f-f--f--+--i- - $ -- -h-t--b-i- -Ф -ф- Ф- -Ф--Ф- Ф - -&

(Рие.5