Устройство для обработки глубоких отверстий Советский патент 1992 года по МПК B23B41/02 

Изобретение относится к металлообработке и может быть использовано при растачивании глубоких отверстий.

Известны устройства для обработки глубоких отверстий, содержащие установленные на станине стеблевую баб куй направляю14ую стойку с механизмом зажима для невращающейся борштанги, привод подачи борштанг.

Основным недостатком известных устройств является большие осевые габаритные размеры, что приводит к нерациональному использованию производственных площадей.

Известно также устройство для обработки глубоких отверстий, содержащее размещенные на валу и кинематически связанные между собой инструментальную

головку, приводы ее вращения и подачи, а также корпуса упругих опорных элементов, предназначенных для взаимодействия с обрабатываемым отверстием, и установленных с возможностью перемещения вдоль отверстия.

Основным недостатком известного устройства, принятого в качестве прототипа, является невысокая продольная и крутильная жесткость технологической системы ввиду наличия длинной штанги и схемы обработки на сжатие.

Это приводит к возникновению вибраций и, следовательно, к снижению производительности обработки.

Недостатком являются также большие осевые габа.риты устройства из-за наличия длинной штанги, передающей крутящий момеит от привода вращения на инструментальную головку.

Целью изобретения является повышение производительности обработчи глубоких отверстий за счет снижения вибраций.

Указанная цель достигается тем, что в устройстве для обработки глубоких отверстий, содержащем размещенные на валу и кинематически связанные между собой инструментальную головку, приводы ее вращени я и подачи, а также корпуса упругих опорных элементов, предназначенных для взаимодействия с обрабатываемым отверстием, вал выполнен шлицевым, а в корпусах упругих опорных элементов выполнены шлицевые отверстия, предназначенные для взаимодействия с упомянутыми шлицами вала, причем корпуса упругих опорных элементов корпуса размещены на приводе вращения. Кинематическая связь между приводом вращения, инструментальной головкой и приводом подачи выполнена гибкой, например, в виде троса.

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство для обработки глубоких отверстий, общий вид; на фиг. 2 - узел I на фиг. 1; на фиг. 3 - то же, в процессе перемещения одного упругого .опорного элемента; на фиг. 4 - то же. в процессе переходного момента, когда упругие опорные элементы неподвижны в осевом направлении; на фиг. 5 - сечение А-А на фиг. 2; на фиг. 6 - сечение Б-Б на фиг. 5; на фиг, 7 - схема гидравлического обеспечения попеременной подачи рабочей среды в полости упругих опорных элементов; на фиг. 8 - механизм подачи устройства для обработки глубоких отверстий; на фиг 9 - узел механизма подачи, установленный на приводе вращения.

Устройство для обработки глубоких отверстий состоит из инструментальной головки 1 независимого базирования, привода 2 ее вращения, включающего в себя двигатель 3 (электрический либо гидравлический), установленный на корпусе 4, представляющем собой полый шлицевой вал, на шлицевых втулках 5 и 6 которого установлены упругие опорные элементы 7 и 8, выполненные в виде двух цилиндрических колец с фрикционными накладками 9. Втулки 5 и 6 могут прижиматься к буртам 10 корпуса 4 coojBeTCTBeHHo пружинами 11 и 12, Связь инструментальной головки 1 с приводом 2 ее вращения осуществляется через компенсационную муфту 13 с помощью втулки 14, связывающей вал двигателя 3 с валом компенсационной муфты.

Механизм подачи/инструментальной головки связан с ней и приводом ее вращения гибкой связью, например тросом 15 через тягу 16. Разжим упругих опорных элементов 7 и 8 с целью прижима их к поверхности обрабатываемого отверстия осуществляется путем подачи рабочей среды, например масла, в замкнут1 1е объемы между втулками 5 и 6 и соответственно цилиндрическими кольцами 7 и В с помощью гидронасоса 17 через обратный клапан 18 напорными золотниками 19. Регулирование

0 расхода масла осуществляется дросселями 20.,

Механизм подачи содержит двигатель 21 постоянного тока.с регулируемой частотой вращения (или гидромотор с регулируемой частотой вращения), муфты 22 и 23, редуктор 24 (или коробка скоростей-подач), барабан 25, рамку 26, направляющие трос 15 ролики 27.

Элемент механизма подачи, установленный на приводе 2 вращения, содержит кольцо 28, в котором закреплен трос 15, кольцо 28 установлено на валу 29, снабжен-, ном радиально-упорными подшипниками 30. Подшипники крепятся с помощью корпуса 31 к приводу 2 вращения (например, к корпусу двигателя 3).

Подобное закрепление троса 15 к приводу вращения исключает вращение троса 15 в процессе обработки.

0Устройство работает следующим образом.

Инструментальная головка 1 независимого базирования базируется по направляющему отверстию, которое может быть

5 предварительно обработано в обрабатмваемой детали на длине, равной длине инструментальной.головки, либо по кондукторной втулке, установленной перед торцом обрабатываемой детали,

0 После ввода устройства в обрабатываемое отверстие и ориентации (базирования) инструментальной головки производят стопорение корпуса привода ее вращения. Для этого масло от насоса 17 через обратный

5 клапан 18 инапорный золотник 19 подается а полость между втулкой 5 и упругим опорным элементом 7. Поскольку магистраль слива в этот момент перекрыта дросселем 20, давление в полости возрастает, упругий

0 опорный элемент 7 расширяется, и фрикционные накладки 9 прижимаются к поверхности обрабатываемого отверстия, фиксируя относительно него корпус 7 привода вра щения головки.

5 Затем включают двигатель 3, приводящий инструментальную головку во вращение посредством компенсационной муфты 13. После этого включают привод подачи, который через гибкую связь, например трос 15, взаимодействует с тягой 16, шарнирно

связанной с корпусом А и инструментальной головкой 1 для обеспечения оптимальных условий работы компенсационной муфты 13. При этом муфта передает только крутящий момент.

При осуществлении подачи с помощью привода подачи корпус 4 привода вращения инструментальной головки перемещается по шлицам неподвижной втулки 5, сжимая средним буртом 10 пружину 11 (фиг. 3). При этом втулка 6 с опорным элементом 8 перемещается вместе с корпусом 4. Затем производится сто поре ние втулки 6 подачей давления в полость между втулкой б и опорным элементов 8. При этом корпус 4 перемещается относительно обеих втулок 5 и 6 в течение определенного хода, определяемого остаточной деформацией пружины, и временем, необходимым Hia расстопорение втулки 5.

Затем электроуправляемый золотник 19 соединяет полость втулки В со сливом. Благодаря настройке дросселя 20 давление в этой полости падает постепенно, что обеспеч1}вает безударное возвращение втулки 5 под действием пружины 11 в исходное положение. После определенного хода корпуса 4 относительно втулки 6 происходит повторное стопорение втулки 5 и расстопорение втулки б, которая под действием пружины 12 возвращается в исходное положение. В дальнейшем цикл работы устройства повторяется.

Техническими преимуществами предлагаемого устройства для обработки глубоких отверстий по сравнению с известным являются повышение продольной и крутильной жесткости технологической системы с помощью значительного уменьшения 2222222г2а2 222а21

7 д Л

длины вала (штанги, соединяющей инструментальную головку с приводом вращения и использования схемы обработки на сжатие, а также, сокращение осевых габаритных размеров устройства, которое достигается за счет уменьшения более чем в два разЗ длины вала (штанги), соединяющей устройства с приводом ьращения.

Применение предлагаемого устройства повышает производительность обработки глубоких отверстий за счет уменьшения вибраций, вследствие более высокой жесткости технологической системы и сокращает производственные площади для устройств, предназначенных для обработки глубоких отверстий.

Формул а изобретения Устройство для обработки глубоких отверстий, содержащее размещенные на валу и кинематически связанные между собой инструментальную головку, приводы ее вращения и подачи, а также корпуса упругих опорных элементов, предназначенных для взаимодействия с обрабатываемым отверстием и установленных с возможностью перемещения вдоль отверстия, отличающ е е с я тем, что, с целью повышения производительности обработки глубоких отверстий за счет снижения вибраций, вал выполнен шлицевым, а в корпусах упругих опорных элементов выполнены шлицевые отверстня, предназначенные для взаимодействия с упомянутыми шлицами вала, причем корпуса упругих опорных элементов размещены на приводе вращения, при этом кинематическая связь между приводом вращения, инструментальной головкой и приводом подачи выполнена гибкой.

ж

/J /г./

11

j // //j // / /// ////y/////////A//j / Xf// jf// /

f

Изобретение относится к металлоббра- ботке и может быть использовано при растачивании глубоких отверстий. Целью изобретения является повышение производительности обработки глубоких отверстийза счет снижения вибраций. Устройство для обработки глубоких отверстий содержит размещенные на валу и кинематически связанные между собой инструментальную го- . ловку, приводы ее вращения и подачи, а также корпуса упругих опорных элементов, предназначенных для взаимодействия с обрабатываемым отверстием. Вал выполнен шлицёвым, а в корпусах упругих опорных элементов выполнены шлицевые отверстия, предназначенные для взаимодействия с упомянутыми шлицами вала. Корпуса упругих опорных элементов размещены на приводе вращения, при этом кинематическая связь между приводом вращения, инструментальной головкой и приводом подачи выполнена гибкой, например в виде троса. 9 ил.,

6 A /////// , / JL......

/// /У///7/ ///7//У

/// /////////// //////////)C ///y//

71,,Л

-И

T .2

Фие.

ФизЛ 8

25 фиг,1

27

Б-Б

У АХ|у;х: ХУУУУУУ/.

т..

$S$$$SS$$$$$ S$

ш

y/TZ

V7/7//7////J

т

essssmssasss Фие.6

26

Фиге

16

15

Фие.З