Станок для финишной совмещенной обработки резанием и поверхностным пластическим деформированием отверстий Советский патент 1991 года по МПК B24B39/02 

Изобретение относится к станкостроению и может быть использовано для окончательной размерно-выглаживающей обработки глубоких отверстий трубчатых деталей типа корпусов гидро- и пневмоци- линдров, а также различного рода втулок.

Целью изобретения является повышение виброустойчивости станка и качества обработки глубоких отверстий.

На чертеже представлена конструктивная схема станка для финишной совмещенной обработки резанием и поверхностным пластическим деформированием (ППД) глубоких отверстий.

На станине 1 соосно размещены шпиндельная бабка 2 изделия с передней шпиндельной опорой 3 и задняя бабка 4 с установленной с возможностью вращения задней шпиндельной опорой 5 с центральным цилиндрическим отверстием. Механизм зажима изделия выполнен в виде двухштокового гидроцилиндра, смонтированного в задней бабке 4, поршень 6 которого, выполненный за одно целое со штоками, имеет сквозную ступенчатую расточку с большей по диаметру ступенью 7, обращенной в сторону шпиндельной бабки 2 изделия. Задняя шпиндельная опора 5 герметично установлена в малой ступени 8 расточки с возможностью вращения относительно поршня 6. Полая борштанга 9 с комбинированным инструментом 10, снабженным плавающим двухрезцовым блоком 1-1 и деформирующими роликами 12, установлена в центральном отверстии задней шпиндельной опоры 5. Механизм подачи и возврата борштанги 9 выполнен в виде дополнительного гидроцилиндра 13, установленного герметично в малой ступени 8 расточки за задней шпиндельной опорой 5, поршень 14 которого неподвижно закреплен на борштанге 9, и дополнительного поршня 15, установленного в центральном отверстии опоры 5 с возможностью совместного с ней вращения на борштанге 9 и с упором в корпус комбинированного инструмента 10. Для фиксации от проворота бор- штанга 9 снабжена шпоночным пазом и штифтом 16. Рабочие полости 17 и 18, расположенные между поршнями 15 и 14 и крышкой 19 дополнительного гидроцилиндра 13, снабженной отверстием под борш- тангу, сообщены каналами с источниками давления Pi и Рз, Штоковые полости механизма зажима изделия, образованные поршнем 6 и внутренними стенками задней бабки 4, соединены каналами с источниками давления Рз и РА.

Станок работает следующим образом.

Обрабатываемое изделие 20, например корпус гидроцилиндра, устанавливается на линию центров станка. Подается рабочее давление Рз в гидроцилиндр механизма зажима, поршень 6 перемещается совместно с задней шпиндельной опорой 5 и зажимает изделие 20 между обратными центрами шпиндельных опор 3 и 5. Через борштангу 9 подается под давлением смазочно-охлаждающая жидкость (СОЖ), включается вращение изделия 20 и одновременно подводится давление Pi и Р2 в рабочие полости 17 и 18 механизма подачи и возврата борштанги 9. Поршень 15 вместе с комбинированным инструментом 10 и борштангой 9 начинает перемещаться в осевом направлении, преодолевая осевые составляющие усилия резания и ППД, а также противодавление Р2 в гидроцилиндре 13. Последнее

позволяет регулировать и стабильно поддерживать величину подачи S для совмещенной обработки. Плавающий двухрезцовый блок 11 и деформирующие ролики 12 производят окончательную обработку отверстия изделия 20, обеспечивая точность обработки Н8-Н9, шероховатость поверхности Ra 0,1 мкм, создавая тем самым регламентированные условия раооты поршневой системы механизма возврата борштанги 8 вместе с комбинированным инструментом 10. В процессе обработки поршень 15 служит дополнительной второй направляющей опорой, базирующейся по окончательно обработанной поверхности

изделия 20.

Борштанга 9 в момент обработки упруго растянута и служит только для восприятия крутящего момента. Вылет режущих и деформирующих элементов инструмента 10

является минимальным и сохраняется постоянным, не превышая 3-5 диаметров обрабатываемого отверстия, в результате чего повышается точность и обеспечивается стабильность протекания процесса, повышается виброустойчивость системы, появляется возможность производить обработку малых диаметров отверстий с отношением длины изделия к диаметру 1 изд:О 50-70.

Обработка заканчивается в момент вы0 хода из контакта со стенками изделия 20 деформирующих роликов 12. Выключается вращение изделия 20 и подача давления Pi, борштанга 9 вместе с инструментом 10 и поршнем 15 под действием рабочего давле5 ния 2 в гидроцилиндре 13 возвращается в исходное положение. Подача СОЖ выключается, подается давление РА для обратного перемещения поршня 6 и разжима обработанного изделия 20.

Формула изобретения , Станок для финишной совмещенной обработки резанием и поверхностным пласти- ческим деформированием отверстий, содержащий станину, на которой размещены шпиндельная бабка изделия и задняя бабка с установленной с возможностью вращения и соосно со шпинделем шпиндельной бабки изделия задней шпиндельной опорой с центральным отверстием, механизм зажима и борштангу с комбинированным инструментом, связанную с механизмом подачи и возврата, отличающийся тем, что, с целью повышения виброустойчивости и качества обработки глубоких отверстий, механизм зажима выполнен в виде двухштокового гидроцилиндра смонтированного в задней бабке и имеющего в поршне со штоком сквозную

ступенчатую расточку, большая ступень которой обращена в сторону шпиндельной бабки изделия, причем задняя шпиндельная опора установлена с возможностью вращения герметично в малой ступени ступенчатой расточки, а механизм подачи и возврата выполнен в виде дополнительного гидроцилиндра, установленного герметично в полости малой ступени расточки за

задней шпиндельной опорой, поршень которого закреплен на борштанге, и дополнительного поршня, установленного в центральном отверстии задней шпиндельной опоры с возможностью вращения на

борштанге, при этом каждая из полостей, расположенных меХду дополнительным поршнем и поршнем дополнительного цилиндра, сообщена каналами со своим источником давления.

Изобретение относится к области станкостроения и может быть использовано для окончательной размерно-выглаживающей обработки глубоких отверстий трубчатых деталей типа корпусов гидро- и пневмоцилиндров, а также различного рода втулок. Целью изобретения является повышение виброустойчивости станка и качества обработки глубоких отверстий. Станок содержит станину 1 с размещенными на ней шпиндельной бабкой 2 и задней бабкой 4. В задней бабке 4 с возможностью вращения установлена задняя шпиндельная опора 5, через центральное отверстие которой проходит борштанга 9 с комбинированным инструментом 10, содержащим двухрезцовый блок 11 и деформирующие ролики 12. Механизм подачи и возврата борштанги 9 выполнен в виде дополнительного гидроцилиндра 13, установленного герметично в малой ступени 8 расточки за задней шпиндельной опорой 5, поршень 14 которого неподвижно закреплен на борштанге 9, и дополнительного поршня 15, установленного в центральном отверстии опоры 5 с возможностью совместного с ней вращения на борштанге 9 и с упором в корпус комбинированного инструмента 10. При подаче давлений P₁ и P₂ в рабочие полости 17, 18 поршень 15 с инструментом 10 и борштангой 9 перемещается в осевом направлении, преодолевая осевые составляющие усилия резания и ППД, а также противодавление P₂ в гидроцилиндре 13. Это позволяет регулировать и стабильно поддерживать величину подачи для совмещенной обработки. В процессе обработки поршень 15 служит дополнительной второй направляющей опорой, базирующейся по окончательно обработанной поверхности изделия 20. 1 ил.