Хонинговальная головка Советский патент 1992 года по МПК B24B33/08 

Фиг. 2

Изобретение относится к прецизионному хонингованию отверстий, обрабатываемых по схеме жесткий инструмент - плавающая деталь, изготовляемых с высокой точность, например с отклонением от цилиндрической формы в пределах 0,001 - 0,002 мм.

Известна жестко закрепленная хонин- говальная головка, представленная в книге Н.Н.Богородицкий, Г.Г.Чубаров, Б.А.Лебедев Технологическое оснащение хонинго- вания (Маш.. Л, 1984 г., с.. 14, рис. 1.6). Согласно описания корпус головки жестко закреплен в шпинделе станка посредством гайки, а разжим брусков осуществляется штоком хонинговального станка, воздействующим через направляющую иглу, выполненную с двумя корпусами на конические колодки подвижных брусков, которые перемещаются в радиальном направлении. Применяются эти головки для предварительного и окончательного хонин- гования отверстий в кольцах, шатунах и других деталях.

Недостатком данной хонинговальной головки является то, что ее режущие элементы размещены только на подвижных брусках. Это значительно снижает точность и жесткость инструмента и не позволяет обработать прецизионные отверстия с незначительным отклонением от цилиндрич- ности.

Отмеченный недостаток описанного аналога частично устранен в однобрусковой хонинговальной головке, описанной в статье И.Е.Фрагина и В.Д.Брискина Обработка прецизионных отверстий (Машиностроитель, Мг 1, 1987, с.21).

Согласно описания однобрусковая хо- нинговальная головка содержит корпус, на- правляющую иглу с угловым скосом, равным 8°, и Т-образный подвижный брусок, состоящий из конической колодки и двух алмазоносных планок. На корпусе жестко закреплены два неподвижных бруска, выполненные из твердого сплава ВК8. Для возврата Т-образного подвижного бруска в исходное положение служат кольцевые пружины, а так же дополнительная осевая пружина, смонтированная в корпусе.

При этом коническая колодка Т-образного подвижного бруска взаимодействует с угловым скосом направляющей иглы, что обеспечивает перемещение двух алмазоносных планок в радиальном направлении. В данной хонголовке частично устранены недостатки, присущие аналогу. В частности - эта конструкция обладает большей жесткостью за счет выполнения двух неподвижных брусков, выполненных из твердого

сплава ВК8, закрепленными на корпусе, однако существенным недостатком данной хо- нинговальной головки является то, что режущие элементы ее размещены на подвижном бруске.

Согласно описания направляющая игла этого инструмента имеет угловой скос равный 8°. Допуск на изготовление свободного размера 8°, при выполнении точных инструментов обычно принимается равным ± 5. Такой же допуск ± 5 может иметь конус 8° конической колодки Т-образного подвижного бруска. Поскольку кольцевые пружины постоянно прижимают Т-образный подвижный брусок к угловому скосу направляющей иглы, то образующие алмазоносных планок в первоначальный момент установки инструмента неизбежно составят с геометрической осью инструмента некоторый угол,

обусловленный разностью допусков ±5 на подвижном бруске и направляющей игле, который будет искажать геометрию обрабатываемой детали в пределах 0,116 мм радиального смещения при заданной длине

конической части направляющей иглы порядка 80 мм. При этом будет значительно увеличено время приработки хонинговальной головки по технологической детали, которое будет осуществляться до тех пор, пока

образующие алмазоносных планок не станут строго параллельными геометрической оси инструмента. Только после полной приработки данный инструмент окажется способным выполнить ту геометрическую

точность (0,001 - 0,0025 мм), о которой пишут в своей статье И.Е.Фрагин и В.Д.Бри- скин.

Без специальной приработки инструмент, представленный в указанной выше

статье, обеспечить упомянутую точность не может, тем более, что он предназначен для обработки прецизионных отверстий по схеме жесткое приспособление - плавающий инструмент. При этом схеме хонингования

цилиндрическая точность обработки во многом определяется геометрической точностью режущих элементов инструмента, которые должны быть идеально параллельными геометрической оси хонинговальной

0 головки.

Целью изобретения является повышение точности обработки прецизионных отверстий, например, корпусных деталей аксиально-плунжерных насосов.

5 Поставленная цель достигается за счет того, что в известном устройстве, содержащем корпус, в рабочей зоне которого закреплены два неподвижных бруска, установленный в пазу рабочей зоны подвижный брусок, состоящий из конической колодки, и закрепленной на ней планки и перемещающуюся в корпусе направляющую иглу с угловым скосом, согласно изобретения неподвижные бруски выполнены с нанесенным на них ал- мазоносным слоем, планка подвижного бруска изготовлена твердосплавной, а на конической части колодки подвижного бруска установлен с возможностью взаимодействия с угловым скосом направляющей иглы свободно прокачивающийся шарик.

Выполнение неподвижных брусков с алмазоносным слоем позволяет прошлифовать их на центрах корпуса с высокой степенью точности, что обеспечивает полную прилегаемость инструмента по эталонной детали. Это повышает точность обработки.

Изготовление планки подвижного бруска твердосплавной обеспечивает ее приле- гание к образующем обрабатываемой детали со скольжением без резания, что ни в коем случае не может отразился на геометрической точности обрабатываемой заготовки.

Поскольку на конической части колод- ки подвижного бруска установлен с возможностью взаимодействия с угловым скосом направляющей иглы свободно прокачивающийся шарик, - то обеспечивается возможность самоустановки подвижного твердосплавного бруска по обрабатываемому изделию. При этом между угловым скосом направляющей иглы и конической частью колодки подвижного бруска обеспечивается необходимый технологический за- зор, поэтому отпадает необходимость в тщательной пригонке этих элементов конструкции друг к другу с обеспечением необходимой параллельности образующих подвижного бруска и геометрической оси инструмента. Это требование выполняется за счет самоустановки подвижного бруска по обрабатываемой поверхности заготовки.

Таким образом твердосплавная планка подвижного бруска не осуществляет процесс резания, а только обеспечивает прижим (с необходимым усилием) обрабатываемой детали к режущим элементам неподвижных брусков, изготовленных с высокой степенью точности. Поэтому пред- лагаемое техническое решение позволяет получить более высокую точность обработки, чем это имело место в прототипе.

На фиг.1 дан продольный разрез; на фиг.2 - место I на фиг.1; на фиг.З - сечение А-А на фиг.2.

Конструкция состоит из корпуса, выполненного из стационарной части 1 и сменной-рабочей части 2. Стационарная часть 1 зафиксирована на шпинделе станка при помощи пальца 3 и закреплена гайкой 4. Сменная-рабочая часть 2 зафиксирована по конусу и при помощи штифта 5 и закреплена гайкой 6. Шток 7 закреплен в подвижном шпинделе станка и соединен с направляющей иглой 8, которая удерживается от про- ворота винтом 9. X сменной-рабочей части 2 корпуса припаяны два неподвижных бруска 10 с нанесенным на них алмазоносным слоем, а подвижный брусок, состоящий из конической колодки 11 и твердосплавной планки 12 свободно установлен в пазу сменной рабочей части 2 корпуса. При этом на конической части колодки 11 выполнено коническое углубление (см.фиг.2), в котором установлен свободно прокачивающийся шарик .взаимодействующий с угловым скосом направляющей иглы 8. Коническая часть углубления колодки 11 предохраняет шарик 13 от выпадения.

Подготовка инструмента к работе осуществляется следующим образом. Сменная рабочая часть 2 корпуса хонголовки устанавливается на центрах круглошлифоваль- ного станка, где осуществляется прошлифовка неподвижных брусков 10 с высокой степенью точности до требуемого размера обрабатываемого отверстия изделия, предназначенного для хонингования.

Твердосплавная планка 12 так же про- шлифовывается на тот же размер, что и неподвижные бруски 10, после чего шарик 13 устанавливается в коническое углубление колодки 11.

8 нерабочем положении шпиндель хо- нинговального станка находится в верхнем положении, так что направляющая игла 5 перекрывает шарик 13.

В таком положении хонголовка вводится в обрабатываемое отверстие изделия, после чего исполнительный механизм станка опускает шток 7 (и направляющую иглу 8) до обеспечения рабочего контакта твердосплавной планки 12 подвижного бруска, а также режущих элементов неподвижных брусков 10 с обрабатываемой поверхностью изделия, после чего осуществляется процесс хонингования.

По сравнению с прототипом выполнение неподвижных брусков с нанесенным на них алмазоносным слоем позволяет прошлифовать эти элементы конструкции на центрах круглошлифовального станка с высокой степенью точности, э изготовление планки подвижного бруска твердосплавной исключает искажение геометрической формы обрабатываемой заготовки,так как на этой детали инструмента отсутствуют режущие элементы, Поскольку на конической части колодки подвижного бруска установлен

с возможностью взаимодействия с угловым скосом направляющей иглы свободно прокачивающийся шарик - это обеспечивает легкую самоустановку подвижного бруска по обрабатываемой поверхности изделия и прижим его к неподвижно закрепленным на корпусе алмазным брускам строго параллельно геометрической оси инструмента, В целом это обеспечивает получение более высокой точности,чем это имело место в прототипе.

Формула изобретения Хонинговальная головка, содержащая корпус с закрепленными на нем двумя неподвижными брусками и размещенным в

0

5

его радиальном пазу подвижным бруском, установленным с возможностью взаимодействия своей конической поверхностью с конусной иглой разжима, отличающая- с я тем, что, с целью повышения точности обработки, на конической поверхности подвижного бруска выполнено конусообразное углубление, в котором размещен дополнительно введенный в головку свободно прокачивающийся шарик, установленный с возможностью взаимодействия с конусной иглой разжима, при этом рабочие поверхности неподвижных брусков выполнены алмазоносными, а подвижного бруска - твердосплавной.

Прецизионное хонингование отверстий обрабатываемых по схеме жесткий инструмент-плавающая деталь, изготавливаемых с высокой точностью, например с отклонением от цилиндричности в пределах 0,0010,002 мм. В головке неподвижные бруски 10, закрепленные на корпусе, выполнены с нанесением на них алмазоносного слоя, что позволяет прошлифовать их на круглошлифо- вальном станке с высокой степенью точности, исключив процесс приработки. Кроме того выполнение подвижного бруска 12 с твердосплавной планкой и свободно прокачивающимся шариком 13, взаимодействующим с угловым скосом направляющей иглы, обеспечивает прижим обрабатываемой поверхности заготовки к образующим неподвижных брусков строго параллельно геометрической оси инструмента. 3 ил.

f

фиг.1

Фие.З