Расточная оправка Советский патент 1987 года по МПК B23B29/03 

Изобретение относится к обработке металлов резанием и может быть использовано при расточке глубоких от верстий,.

Целью изобретения является повышение надежности, производительности и качества обработки за счет повьше- ния эффективности гироскопического момента и создания защиты опор ротора от внешней среды.

На фиг. I показана расточная оправка, общий вид; на фиг, 2 - оправка на рабочей турбине, сеченир; на фиг. 3 - развертка наружной поверх- йости инер4дионного кольца; на фиг.4- схема сил резания и гироскопического момента,

Расточная оправка . содержит корпус 1 с осевым отверстием 2 и фланцем 3 дпя крепления оправки на станке, ин струментодержатель 4, служащий корпусом дпя передней опоры 5, максимально приближенного к резцу. Во фланце 3 закреплена задняя опора 6. В осевом отверстии 2 корпуса 1 на опорах 5 и 6 установлен ротор 7, на наружной поверхности которого вьтол- нены две активные турбины - рабочая (основная) 8 и тормозная (дополнительная ) 9. На корпусе 1 установлен коллектор 10 для подвода сжатого воздуха с механизмом переключена нап- равления потока воздуха, который держит инерционное кольцо 11 с продольными закрытыми пазами 12 и два , ограничительных кольца 13 и 14, одно из которых (13) содержит ограничительной палец 15, а другое (14) - ; пружинный фиксатор 16. Дпя подачи сжатого воздуха на рабочую 8 и тормозную 9 турбины служат два ряда тан- генциалыа1Х отверстий 17 и жиклеров . 18 и 19, которые расположены равно - мерно по периметру корпуса 1, при

лерами 18 рабочей турбины 8. Указанное положение инерционного кольца 11 обеспечивается пальцем 15 и фиксатором 16. После этого включается подача сжатого возд уха в коллектор 10. За время подвода расточной оправки к обрабатываемому отверстию ротор 7 разгоняется до рабочей частоты вращения ,

В процессе растачивания из трех составляющих силы резания, действующих на резец, наибольшее влияние на качество обработки оказывает нормальная сила Р. Но при этом наибольшей по величине является танген-{- циальная составляющая силы резания Р. Именно она в состоянии вызвать наибольший гироскопический момент вращающегося ротора 7, причем ее изменение и изменение силы Р во время обработки подчиняются одному закону Рабочая турбина 8 обеспечивает направление вращения ротора 7, совпадающее с направлением вращения расточной оправки. При этом возникающий гироскопический момент Мр 1рСО„оЗр создает силу F 1/L IpCOpCup в опоре 5, направленную в сторону, противоположную направлению действия нормальной составляющей силы резания Р, где Ту, -момент инерции ротора 7, сОр - частота вращения ротора 7,сОр частота колебания силы резания.

Расположение опоры 6 во фланце З , 35 обладающем жесткостью, во много раз превьшающей жесткость консольной части оправки, позволяет считать точку О неподвижной точкой гироскопа. Благодаря этому -достигаются MakciF- мальные перемещения опоры 5, компенсирующие упругие отжатия оправки под действием силы Р/ .

По окончании растачивания шпинto

20

25

40

,.,лг дель останавливается и инерционное

этом отверстия 17 дпя подвода возду- 4э . , .

.1 1т-1 „., ..« 11 ля j -xr -j-v - tj o-n/- rTt «jm птллтэп-п Qircr-

кольцо 11 самопроизвольно проворачивается относите-пьно корпуса оправки. При этом пазы 12 совпадают с жиклерами 19 тормозной турбины 9, После полного торможения ротора 7 подача сжатого воздуха к коллектору 10 прекращается.

ха к рабочей и тормозной турбинам направлены в противоположные стороны.

Расточная оправка работает следующим образом,50

После закрепления расточной .оправ- ки в шпинделе или на планшайбе станка коллектор 10 соединяется гибким шлангом со станцией подготовки воздуха. При включении вращения шпинделя 55 инерционное кольцо 11 благодаря своей инерционности проворачивается относительно корпуса 1 расточной оправки так, что пазы 12 совпадают с жик

лерами 18 рабочей турбины 8. Указанное положение инерционного кольца 11 обеспечивается пальцем 15 и фиксатором 16. После этого включается подача сжатого возд уха в коллектор 10. За время подвода расточной оправки к обрабатываемому отверстию ротор 7 разгоняется до рабочей частоты вращения ,

В процессе растачивания из трех составляющих силы резания, действующих на резец, наибольшее влияние на качество обработки оказывает нормальная сила Р. Но при этом наибольшей по величине является танген-{- циальная составляющая силы резания Р. Именно она в состоянии вызвать наибольший гироскопический момент вращающегося ротора 7, причем ее изменение и изменение силы Р во время обработки подчиняются одному закону Рабочая турбина 8 обеспечивает направление вращения ротора 7, совпадающее с направлением вращения расточной оправки. При этом возникающий гироскопический момент Мр 1рСО„оЗр создает силу F 1/L IpCOpCup в опоре 5, направленную в сторону, противоположную направлению действия нормальной составляющей силы резания Р, где Ту, -момент инерции ротора 7, сОр - частота вращения ротора 7,сОр частота колебания силы резания.

Расположение опоры 6 во фланце З , 5 обладающем жесткостью, во много раз превьшающей жесткость консольной части оправки, позволяет считать точку О неподвижной точкой гироскопа. Благодаря этому -достигаются MakciF- мальные перемещения опоры 5, компенсирующие упругие отжатия оправки под действием силы Р/ .

По окончании растачивания шпинo

0

5

0

. , .

„., ..« 11 ля j -xr -j-v - tj o-n/- rTt «jm птллтэп-п Qircr-

кольцо 11 самопроизвольно проворачивается относите-пьно корпуса оправки. При этом пазы 12 совпадают с жиклерами 19 тормозной турбины 9, После полного торможения ротора 7 подача сжатого воздуха к коллектору 10 прекращается.

Формула изобретения

Расточная оправка, содержащая корпус, имеющий фланец и несушдй ин- струментодержатель, ротор с турбиной, установленной с возможностью

вращения на опорах качения, и канал для подвода рабочего агента, отличающаяся тем, что, с целью повьшения надежности, производительности и качества обработки, оправка снабжена коллектором с механизмом переключения направления потока рабочего агента, который вьшолнен в виде инер1щонного кольца с продольными пазами и установленных с возможностью взаимодействия с ним ограничительных колец с пальцем и пружинным фиксатором, и дополнительной турбиной с направлением вращения.

противоположным направлению вращения основной, причем коллектор установлен на корпусе, в котором выполнены осевое и два ряда тангенциальных от- . верстий, при этом тангенциальные отверстия каждого ряда смещены относительно друг друга по длине окружности и предназначены для поочередного совмещения с продольными пазами инерционного кольца, а ротор установлен в осевом отверстии корпуса таким образом, что одна его опора расположена у фланца корпуса, а другая -в непосредственной лэлизости от инструментодержателя.

Изобретение относится к обработке металлов резанием и может быть использовано при расточке глубоких отверстий. Целью изобретения является повышение надежности, производительности и качества обработки за счет повышения эффективности гироскопического момента и создания защиты опор ротора от внешней среды,.В корпусе ротора выполнено осевое от- верс тие 2, в котором размещен ротор 7 на опорах 5 и 6, которые находятся соответственно в пнструментодержате- ле 4 и фланце 3. Выполнение ротора 7 в виде вала, имеющего опоры в начале и конце опр.авки, позволяет повысить гироскопический эффект, а Еиут- реннее расположение опор 5 и 6 защищает их от внешних воздт;ействий струж ки и СОЖ, Кроме того, снабжение оправки механизмом переключения поправ ления потока pa6o iero агента позволяет осуществлять быструю остановку ротора 7. 4 iffl. . с S I - 1L 1чЭ о ю Фиг.1

JB

Фи&,2

Фиг.

Редактор И. Шулла

Составитель С, Вер Техред И.Попович

Заказ 79/13 Тираж 976Подписное

ВНИЙПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 ,

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Корректоре. Черни