Деформирующе-режущая протяжка Советский патент 1993 года по МПК B23D43/02 

СО

С

Использование: для отделочной обработки цилиндрических отверстий в деталях. Сущность изобретения: в винтовой канавке, образующей калибрующие зубья, установлен винтовой пружинный деформирующий элемент, передний походу прошивки конец которого жестко закреплен в корпусе, а витки пружинного элемента выступают в радиальном направлении за пределы задней поверхности калибрующих зубьев не более чем на половину диаметра проволоки пружинного элемента в нерабочем состоянии, ширина винтовой канавки равна диаметру пружинного элемента, а глубина канавки определяется таким образом, чтобы поверхность; проведенная через вершины калибрующих зубьев, при радиальном сжатии пружинного элемента до его контакта с дном канавки являлась касательной к виткам пружинного элемента по его наружному диаметру. 4 ил.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для чистовой обработки цилиндрических отверстий в деталях., .

Известна конструкция протяжки, у которой перед каждым режущим зубом размещен один деформирующий зуб, что позволяет при высоком качестве обработки повысить производительность процесса. Однако известное устройство не обеспечивает качество поверхности ,32, а также зачистку режущих кромок и удаление приваренной в процессе работы струж и.

Наиболее близкой по технической сущности к изобретению является протяжка, содержащая режущие зубья со сплошной главной режущей кромкой и размещенные перед ними деформирующие элементы с прерывистой рабочей поверхностью, служащей для обеспечения стружкоделения. При

Этом деформирующие элементы размещены наклонно к оси протяжки, а задняя их поверхность беззазорно примыкает к передней поверхности режущего зуба, что обеспечивает зачистку передней поверхности режущих зубьев и удаление приваренной стружки. Недостатками конструкции являются невысокое качество обработки: на поверхности заготовки остаются винтовые риски, следы инструментов, а также невозможность ее применения для отделочной обработки.

Целью изобретения является стабильное обеспечение высоких параметров качества обработки и повышение стойкости прошивки путем удаления стружки с передней поверхности калибрующих зубьез.

Цель достигается тем, что в винтовой канавке, образующей зубья, установлен винтовой пружинный деформирующий элеЧ

00

VJ о

4 О

СО

мент, передний по ходу прошивки конец которого жестко закреплен в корпусе, а витки пружинного элемента выступают в радиальном направлении за пределы задней поверхности калибрующих зубьев не более чем на половину диаметра проволоки пружинного элемента в нерабочем состоянии, ширина винтовой канавки равна диаметру пружинного элемента, а глубина канавки определяется таким образом, чтобы поверхность, проведенная через вершины калибрующих зубьев, при радиальном сжатии пружинного элемента до его контакта с дном канавки являлась касательной к вит-, кам пружинного элемента по его наружному диаметру.

Не известны технические решения, содержащие признаки, сходные с признаками, отличающими заявляемое техническое решение от прототипа, что позволяет считать заявляемое решение обладающим существенными отличиями. . ;,

На фиг. 1 представлена рабочая часть прошивки в нерабочем состоянии; на фйг.2 - схема взаимодействия участка прошивки с деталью; на фиг.3 схема образования стружки и сжатия пружинного элемента при рабочем ходе прошивки; на фиг.4 схема очистки передней поверхности калибрующих зубьев в конце рабочего хода:

Прошивка содержит корпус (фиг;1), на котором выполнены два усадка: - конический длиной | с углом конусности ,5...2,5°, II - цилиндрический участок. На корпусе нарезана винтовая канавка 2 с шагом t, глубиной h (фиг,2) и шириной Ь, которая образует винтовой калибрующий зуб 4 с режущей кромкой 3; задняя винтовая поверхность последнего является выглаживающей (деформирующей). В. винтовой канавке расположен винтовой пружинный деформирующий элемент 5, шаг которого в нёдефо рмированном состоянии t равен шагу канавки t, а диаметр проволоки пружинного элемента d равен ширине кан.авки Ь. Пружинный элемент закреплен своим передним по ходу прошивки -отогнутым к оси концом к корпусу прошивки винтом 6. За- .дний по ходу прошивши конец пружинного элемента свободен.

На пружинном элементе по всей длине выполнена канавка 7 радиусом г(фиг.2), величина которого определяется .по формуле

r (0,35...0,40)d,.

где d - диаметр проволоки..

В свободном нерабочем состоянии наружный диаметр пружины DH (фиг. определяется, по формуле

DH D + d-2htga ,

где Ь - максимальный диаметр калибрующего зуба (диаметр цилиндрического участка корпуса);

li - длина конического участка, на .котором размещен пружинный элемент;

а- угол конусности конического участк а:. . :.-.:.;:. . ; .

Таким образом, проволока пружинного элемента выступает за пределы канавок (задней поверхности калибрующих зубьев) на первом по ходу прошивки витке на половину диаметра проволоки d, а на остальных - не

менее, чем на половину диаметра.

Глубина канавки h (фиг.2) определяется по формуле:

h 0,5d(1 +

1 cosa

tga).

где h определяется.из равенства условий

деформирования для задней поверхности

калибрующих зубьев и для рабочей повёрхности пружинного деформирующего элемента , ч ,;. ;; .--..г;-- ./-.. . v

. Прошивка работает следующим обра.ЗОМ ;-: ;; :;- v : .- .-,: :... -. : :..: ..: ;.

При вхождений прошивки в отверстие детали (фиг.З) первые витки пружинного элемента за счёт того, что они, располагаясь в канавках корпуса прошивки, выступают над задней поверхностью калибрующих зубьев не более, чем на половину диаметра проволоки, а также за счёт фаски обрабатываемого отверстия:, под действием силы Р, радиальная составляющая которой Рг направлена к оси прршивки, утапливаются в канавках. При этом пружинный элемент под действием радиальнрй составляющей PZ скручивается до момента контакта пружины с дном канавки (точка К, фиг.З), а длина пружины увеличивается, чему способствует незащемленный ее конец.

При условии DH D + d -2litga.

т.е. в том случае, если витки пружинного элемента выступают относительно задней поверхности калибрующих зубьев больше, чем на половину диаметра d проволоки, есть

вероятность Того, что пружинный элемент окажется защемленным между режущей кромкой и торцом детали, что .ведет к поломке прошивки; ; В процессе обработки обрабатываемая

поверхность детали за счет задних поверхностей калибрующих зубьев, а также рабочих, поверхностей пружинного деформирующего элемента выглаживается (формируется микрогеометрия), а отверстие за счет деформации раздается в диаметральном направлении.

Пружинный деформирующий элемент выступает как дополнительный многозу- бый(многовитковый) деформирующий элемент, при этом создает дополнительную опорную поверхность, что препятствует срезанию стружки большей толщины (стружки со сплошным по окружности сечением), располагающийся за деформирующим пружинным элементом режущей кромки.

Следующий за отдельным витком пружинного элемента калибрующий зуб снимает тончайшие стружки подобно шеверу, т.е. срезает отдельные микро- и макронеровности за счет небольшого расстояния между точкой А контакта пружинного элемента с обрабатываемой поверхности и режущей кромкой, а также небольшого угла конусности а- 0,5...2,5°.

Образованная таким образом стружка размещается между передней поверхностью калибрующего зуба, поверхностью дна канавки, выполненной на пружинном деформирующем элементе радиусом г, и обрабатываемой поверхностью детали 1.

После выхода прошивки из зоны обработки пружинный элемент стремится принять исходную форму (фиг.4), т.е. последний раскручивается, и за счет плотного прилегания проволоки по ширине канавки его кромка счищает микростружку с передней поверхности и выталкивает ее из канавки корпуса.

При этом стружчатая канавка 7 (фиг.2) на пружинном элементе должна определяться по формуле r (0,35..;0,40)d.T,e. г для выполнения функций очистки должна быть не больше половины d, а для гарантированной очистки стружечная канавка, располагающаяся в первом квадрате сечения проволоки пружинного элемента, должна иметь запас f для обеспечения выхода кромки 8 пружинного элемента к режущей кромке 3 калибрующего зуба в процессе раскручивания пружинного элемента.

Глубина канавки h (фиг.2) определяется из равных условий деформирования стенки обрабатываемого отверстия из равных условий деформирования стенки обрабатывае- мого отверстия в зонах контакта с поверхностью задней поверхности калибрующего зуба 4 и пружинного элемента 5 (точка А). При этом все точки контакта должны лежать на одной поверхности (фиг.1): на уча- 0 стке I - на конической поверхности, на участке II - на цилиндрической поверхности, т.е. точки В, А и R (фиг.2) должны размещаться на одной прямой.

Таким образом h ВС + CD, 5

ВС ОЕ-СЕ; CD d/2

20

cosa 2cosa

GE BG-tga |tga,

откуда h 0,5d(1 + tg a).

Формула изобрете.ния Деформирующе-режущая протяжка, включающая расположенные на оправке чередующиеся между собой деформирующие

и режущие элементы, при этом деформирующие элементы установлены с возможностью линейного контакта с передней поверхностью режущего элемента, о т л и- чающая с я тем, что, с целью повышения

качества обработки и стойкости протяжки тем, что, с целью повышения качества обработки и стойкости протяжки за счет очистки передней поверхности деформирующих элементов выполнен в виде винтовой поверхности с канавкой прямоугольного сечения, а деформирующий элемент представляет собой цилиндрическую пружину, установленную в канавке с возможностью контактирования с ее стенками, при этом

касательная, проведенная через вершины режущих элементов, и к деформирующему элементу совпадают.