Устройство для растачивания глубоких отверстий в невращающихся деталях Советский патент 1991 года по МПК B23B41/02 

Изобретение относится к станкостроению, а именно к технологии обработки глубоких отверстий в невращающихся деталях.

Целью изобретения является повышение точности обработки и расширение технологических возможностей.

На фиг.1 изображеноустройство для обработки глубоких отверстий в невращзю- щихся деталях, разрез; на фиг.2 - схема формообразования поперечного сечения обрабатываемого отверстия на фиг.З - схема привода двухкоординатного перемещения управляющего кулачка, на фиг 4 - схема осевого перемещения кулачка.

Устройство состоит из корпуса 1 с направляющими 2. расточной головки 3. привода 4 вращения расточной головки 3, резцедержателя 5 с инструментом 6 Корпус гидроусилителя 7 жестко соединен с резцедержателем 5 и установлен с диаметрально противоположной стороны от инструмента 6. Шток 8 гидроусилителя 7 жестко соединен с корпусом расточной головки 3 Управляющий золотник 9 роликом 10 при помощи пружины 11 опирается на боковую повер ность конического кулачка 12 ступенчатой формы. Торцовая полость 13 золотника ( соединена каналом 14 со сличнои мэ ип ралью 15. Кулачок 12 оснащен датчиком if положения оси в плоскости XOV систем координат XyZ обрабатываемой дртачи 1 / и датчиком 18 осевого полпжет- уп 04 1P|

о

00

сл о

ho

ОТ

относительно корпуса 1. Устройство снабжено корпусом 19 привода кулачка 12 м гидрораспределителем 20, служащим для реверсирования сливной 15 и напорной 21 магистралей гидроусилителя 7.

Привод кулачкз 12 включает рычаг 22, установленный на оси 23, жестко соединенной с корпусом 19. На рычаге 22 установлена ось 24 рыча а 25, на котором установлен управляющий кулачок 12. Рычаг 22 поворачивается вокруг оси 23 при помощи электродвигателя 26 и пары винт-гайка 27 Рычаг 25 поворачивается вокруг оси 24 при помощи электродвигателя 28 и пары винт-гайка 29. Выходные валы электродвшателей 26 и 28 оснащены щелевыми дисками 30 и опто-па- рами ссетодиод 31 фотодиод 32. Кулачок 12 установлен на втулке 33, имеющей осевое перемещение при помощи пары винт- гайка 34 от электродвигателя 35.

Устройство работает следующим образом.

При помощи расточной головки 3 ролик 10 эо/ютника 9 обкатывается по конической поверхности кулачка 12. При этом гидроусилитель 7 обеспечивает эквидистатное расстояние от вершины режущего инструмента 6 до боковой поверхности кулачка 12 в плоскости обкатывания ролика 10. Следящий золотник 9 обеспечивает точность и чувст- гительность гидроусилителя. Жесткость системы кулачок 12 - корпус 19 в силу своей многозвенности невысока, однако обеспечивает точность положения в пространстве кулачх.а 12 и датчик.1 16 под действием усилия пружины 11. Беги ось вращения расточной головки 3 и кулачка 12 совпадают, то резцедержатель 5 с инструментом 6 совершает только вращательное движение Если указанные оси не совпадают, то за каждый оборот расточной головки 3 резцедержатель 5, помимо вращения, совершит воз- йратно-поступательное перемещение относительно расточной головки 3, обеспечивая при этом ось вращения резцедержателя 5 тождественно равную оси кулачка 12. При наличии рассогласования между осью и датчиком 16, привод перемещения управляющего кулачка 12 возвращает его на заданную ось. При необходимости обеспечить отверстие заданной пространственной конфигурации при движении устройства вдоль оси обрабатываемого отверстия задается заранее рэсчитанное положение датчика 16.

В случае обработки отверстия с заданным радиусом осуществления радиальной подналадки изношенного инструмента включается электродвигатель 35, который

перемещает конический кулачок 12 на заданную величину.

Для выполнения автоматической настройки инструмента на новый размер без

остановки вращения расточной головки 3 при многопроходной обработке, нужно осуществить переход ролика 10 золотника 9 на новую ступеньку кулачка 12. Для этого гид- рораспределителем 20 осуществляется ре0 версирование сливной 15 и напорной 21 магистралей в гидроусилителе 7. При этом рабочее давление по каналу 14 подается под верхний торец следящего золотника 9 в полость 13. В этом случае воздействие золот5 ника 9 через ролик 10 на кулачок 12 резко возрастает, золотник 9 перемещается в направлении кулачка 12 и сордчняет шгоко- вую полость исполнительного цилиндра с рабочим давлением. Пои таком подключе0 нии золотник 9 работает в неследящем ре - жиме, система становится неустойчивой и гидроусилитель 7 с резцедержателем 5 перемещается в радиальном направлении от кулачка 12. а ролик 10 отойдет от поверхно5 сти кулачка 12. При этом пружина 11 обеспечивает такое положение золотника 9, при котором штоковая полость силового гидроцилиндра соединена с рабочим давлением. Перемещая кулачок 12 в осевом напрэвле0 нии при помощи электродвигателя 35 и пары винт-гайка 34 под роликом устанавливается новая ступень кулачка 12. При обратном переключении гидро распределителя 20 рабочее давление подается в бесштоковую полость

5 силового гидроцилиндра, гидроусилитель 7 с резцедержателем 5 перемещаются э радиальном направлении к кулачку 12 до тех пор, пока ролик 10 войдет в контакт с кулачком 12, а золотник 9 займет следящее положение.

0 Как частный случай, перемещение резцедержателя в направлении от кулачка 12 можно использовать для отвода инструмента от обрабатываемой поверхности при вводе-выводе устройства из обрабатывае5 мого канала.

Привод перемещения управляющего кулачка 12 в полости вращения резцедержателя 5 работает следующим образом. Электродвигатель 26 через пару винт-гайка 27

0 осуществляет проворот рычага 22 вокруг оси 23. При этом кулачок 12 перемещается по дуге радиуса RI, Электродвигатель 28 через пару винт-гайка 29 осуществляет проворот рычага 25 вокруг оси 24 При этом

5 кулачок 12 перемещается по дуге радиуса R2. Поскольку оси 23 и 24 расположены на дуге 90° относительно центра корпуса 19, то кулачок 12 при малых углах поворота рычагов перемещается в двух взаимно перпендикулярных направлениях. Щелевые диски

30 и onfo-иары соетодиод 31 фотодиод 32 позволяет осуществлять заданное щение кулячка 12

Формула изобретения Устройство для рэслачираиия глубоких отверстий в невращающихся деталях, со - держащее установленную с возможностью вращения расточную головку с инструментом, размещенным в резцедержателе, привод которого включает кулачок, о т л и ч а ю- щ е е с я тем, что, с целью повышения точности обработки и расширения технологических возможностей за счет снижения ошибки копирования и увеличения диаметра обрабатываемых отверстий, привод резцедержателя снабжен гидроусилителем с магистралями давления и слива и четырех- кромочным следящим золотником причем

корпус гидроупилителя жестко соединен с резцедержателем его шток - с головкой, а золотник установлен с возможностью взаимодействия с кулачком и сообщен торцевой

полостью с упомянутыми магистралями. при этом кулачок установлен с возможностью перемещения в вертикальном и горизонтальном направлениях от привода, который выполнен в виде расположенных в

корпусе двух пар винт-гайка и двух связанных с ними рычагов, установленных с возможностью поворота, причем ось одного рычага закреплена в упомянутом корпусе, а ось второго рычага расположена на первом,

таким образом, что угол между осями рычагов составляет 90°, а расстояния от осей рычагов до оси кулачка выполнены равными

Изобретение относится к станкостроению, а именно к технологии обработки глубоких отверстий в невращэющихся деталях. Цель изобретения -- повышение точности обработки и расширение технологических возможностей, благодаря снижению ошибки копирования и увеличению диаметра об- рабатываемых отверстий. Если ось вращения расточной головки и ось кулачка совпадают, то резцедержатель с инструментом совершает только вращательное движение. В противном случае, резцедержатель за каждый оборот растояной головки осуществит возвратно-поступательное движение. Для обеспечения автоматической настройки инструмент на новый размер без остановки вращения головки гидрораспределителем осуществляется реверсирование сливной и напорной магистралей в гидроусилителе Следящей золотник воздействует на кулачок, резцедержатель отводится от изделия вместе с золотником, а кулачок перемещается в осевом направлении от привода Далее гидрораспределитель возвращается о исходное положение. 4 ил СП с

Ш

# J /4 20 /6 / 18 2 4

-о(ЧчУ хЧ . /

19

Фиг.З

12

V

Ј

Т .зз

Фиг.Ь