Устройство для абразивной обработки отверстий Советский патент 1991 года по МПК B24B37/02 

о

д

///А////

Ј

%Ш)

Os 00 00 Ч) Ч)

ел

Изобретение относится к машиностроению, приборостроению и может быть использовано в механической обработке, а именно при абразивной обработке прецизионных отверстий малых диаметров. Цель изобретения - (повышение точности обработки. В торцах обоймы 2 установлены торцовые ловители 3 с центральными отверстиями, в которых расположены толкатели 4. Доводочный инструмент - шарик 8 - размещен с зазором между толкателями 4. Деталь 9 закреплена в обойме 2 между торцовыми ловителями 3. Механизм поворота инструмента выполнен в виде дфух роликов 6 и 7, установленных в пазах, выполненных в ловителях 3, под углом друг к другу и к оси толкателей 4. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

//////

Фиг. 1

Изобретение относится к машиностроению, приборостроению и может быть использовано в области механической обработки, а именно при абразивной обработке прецизионных отверстий малых диаметров.

Целью изобретения является повышение точности обработки цилиндрических отверстий преимущественно малых диаметров.

На фиг. 1 представлена схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1.

Устройство включает в себя корпус 1, в котором установлена обойма 2. В торцах обоймы 2 установлены торцовые ловители 3 с центральными отверстиями, в которых расположены толкатели 4, связанные с приводом (показан условно) возвратно-поступательного движения. В торцовых ловителях 3 выполнены наклонные сквозные пазы 5, в которые введены ролики 6 и 7, связанные с приводами вращения (не показаны). Доводочный инструмент - шарик 8 - размещен с зазором между толкателями 4. Деталь 9 закреплена в обойме 2 между торцовыми ловителями 3.

Оси роликов 6 и 7 не параллельны между собой и оси толкателей 4. Например, ось ролика 6 расположена под углом 30° к оси толкателей 4, в плоскости толкателей, а ось ролика 7 лежит в плоскости, пересекающей плоскость, в которой расположены оси ролика 6 и толкателей 4 под углом 45°.

Способ абразивной обработки реализуют на предлагаемом устройстве следующим образом.

Предварительно уточняют предельное значение натяга для конкретной детали в зависимости от диаметров отверстия, втулки, материала детали. При одноразовом ис- пытании определяют максимальный рекомендуемый натяг исходя из требования отсутствия вредных вибраций, исключения разбивки отверстия, а также соответствующее этому натягу осевое усилие продавли- вания. Определяют также при одноразовом испытании осевое усилие продавливания шарика при нулевом зазоре.

Измеряют обрабатываемое отверстие. По выявленному минимальному диаметру отверстия подбирают шарик, обеспечивающий ранее определенный максимальный рекомендуемый натяг в зоне минимального диаметра отверстия.

Устройство работает следующим образом.

Закрепляют деталь 9 в обойме 2 между торцовыми ловителями 3. Перемещают нижний толкатель 4 в верхнее положение.

Устанавливают шарик 8 на торец нижнего толкателя 4. Устанавливают и закрепляют в исходное положение верхний толкатель 4. С целью исключения брака детали, вызванного ошибкой оператора в подборе пары отверстие - шарик, максимальное усилие привода ограничивается значением максимального рекомендуемого усилия путем ре- гулирования фрикционной муфты.

0 Включают подачу абразивной эмульсии. Включают привод возвратно-поступательных перемещений шарика 8, механизмы поворота роликов 6 и 7.

В зависимости от требований к детали

5 обработку останавливают после определенного числа двойных ходов шарика или после снижения до заданного значения усилия продавливания шарика.

Использование именно прецизионного

0 шарика высокой твердости на финишной операции доводки таких точных деталей, как центрирующие втулки оптических соединителей, определяется высокими точностью геометрических параметров,

5 твердостью при малой стоимости их, самоцентрированием шарика в отверстии. Так, шарики по ГОСТ 3722-81,02,5 мм третьей степени точности с отклонением от сферичности не более 0,08 мкм, имеют стоимость

0 0,7 коп. за штуку.

При обработке деталей из хрупких материалов (керамика, твердый сплав и др.) ограничением натяга является давление разрушения детали или возникновение виб5 раций. Ограничением натяга при обработке глубоких отверстий может быть значение осевого усилия продавливания, при кото- °ром толкатель теряет устойчивость.

Точность используемых шариков бесь0 ма велика. При постоянстве состава используемой абразивной эмульсии существует весьма надежная, стабильная зависимость между натягом шарика в отверстии и усилием его продавливания.

5 При продавливании через отверстие шарик изнашивается по пояску. Провороты уменьшают погрешность формы шарика при многократном продавливании его в отверстии. Происходит уменьшение диаметра

0 шарика без существенного увеличения погрешностей его формы.

Наличие двух толкателей в приводе относительного осевого перемещения шарика обеспечивает увеличение производитель5 ности обработки в результате уменьшения продолжительности холостых ходов, возможность местной доводки, когда шарик совершает 1-2 коротких возвратно-поступательных перемещения на каком-либо участке обрабатываемого отверстия.

При высокой жесткости толкателей целесообразен плоский торец, уменьшающий до минимума радиальные воздействия толкателя нашарик, вызываемые погрешностями работы привода. При малой радиальной жесткости толкателей (обработка глубоких отверстий) целесообразно выполнение вогнутых торцов, обеспечивающих центрацию толкателей по шарику, увеличивающих значение осевого усилия, при котором толкатель теряет устойчивость.

Размещение шарика между торцами толкателей с зазором - условие, обеспечивающее самоцентрирование его в отверстии, максимальную разгрузку шарика от радиальных усилий со стороны толкателей.

Наличие торцовых ловителей необходимо для осуществления проворота шарика при выходах его из отверстия. Наличие пазов в торцовых ловителях неободимо для принудительного проворота шарика в заданной плоскости. Непараллельность ( положение под углом друг к другу) осей вращения роликов между собой и оси отверстия - условие равномерного износа шарика по всей поверхности, без серьезного возрастания погрешностей формы шарика.

Выполнение роликов механизмов проворота шарика из магнитотвердого материала, например ЮНДК-24, и намагничивание их в радиальном направлении повышают надежность проворота шарика, уменьшают износ толкателей при использовании шарика из ферромагнитного материала, например стали ШХ-15, и размагниченного. Это объясняется тем, что намагниченный участок ролика захватывает шарик, проворот шарика происходит вследствие качения шарика по намагниченному участку вращающегося ролика в плоскости вращения, ролика.

Так как в зоне пазов торцовых ловителей шарик осуществляет возвратно-поступательное движение, захват его намагниченным участком ролика приводит к провороту шарика и в вертикальной плоскости. Таким образом при вращении намагниченного в радиальном направлении ролика шарик проворачивается в двух плоскостях, что гарантирует равномерный износ шарика.

Пример. Обрабатывается латунная втулка. Длина втулки 14 мм; диаметр б мм; диаметр отверстия 2,540 5 мм.

При одноразовом испытании выявляют максимальный рекомендуемый натяг 3 мкм. Этому натягу соответствует при. наличии смазки - сульфофрезола - и отсутствии абразива осевое усилие 2,5 кг. При нулевом натяге и зернистости абразива 0,5/0 осевое усилие продавливания 0,15 кг. Измеряют отверстие. Например, минимальный диаметр отверстия 0 2,497 мм. Подбирают для данной втулки шарик 02,499 мм. Используют при обработке кубанитовую пасту, разведенную сульфофрезолом. При припуске 2 мкм используют пасту зернистостью 1/,0,5.

При подходе к требуемому размеру используют пасту зернистостью 0,5/0. При снижении осевого усилия продавливания на любом участке отверстия до 0,15 кг меняют используемый шарик на шарик большего

диаметра, или осуществляют местную доводку в зоне увеличенного усилия продавливания.

Оптимальное усилие продавливания 1,3-0,3 кг. При подходе к требуемому размеру число двойных ходов шарика уменьшают до 15-5, после чего деталь измеряют, а шарик заменяют. Частота замены шарика определяется близостью к требуемому размеру, требованиями к отверстию, материалом детали.

Формула изобретения

торцовыми ловителями, предназначенными для размещения по обе стороны детали, и механизмом поворота инструмента в виде двух роликов, расположенных в пазах, выполненных в ловителях, под углом друг к

другу и к оси толкателей.

2,Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е е- с я тем, что, с целью повышения надежности поворота инструмента, ролики выполнены из магнитотвердого материала и намагничены в радиальном направлении.

А-А

фие.1.