Устройство для обработки отверстий Советский патент 1993 года по МПК B23B29/34 B23B41/02 

Изобретение относится к станкостроению и может быть использовано в устройствах для чистовой обработки глубоких, отверстий.

Цель изобретения - повышение точности при обработке глубоких отверстий за счет компенсации износа инструмента в процессе обработки.

На фиг. 1 изображен инструмент, для обработки отверстий, разрез; на фиг.2 - вид А на фиг.1; на фиг.З показаны кривые: а - реального износа инструмента в устройстве без механизма компенсации износа; в. - относительного износа инструмента в предложенном устройстве с механизмом компенсации износа.

Устройство содержит оправку 1, на которой размещена система центрирования, включающая корпус 2, охватывающий оправку 1 с возможностью вращения при помощи подшипников 3. На наружной поверхности корпуса 2 выполнены гидрокарманы 4, в которых размещены центрирующие элементы 5. На торце корпуса 2 образованы пазы 6, в которых размещены поршни 7. Пазы 6 соединены с карманами 4 каналами 8 подвода рабочей жидкости. Регулирующая гайка 9 взаимодействует с упорным кольцом 10, охватывающим корпус 2 и оправку 1 с возможностью осевого перемещения.

С оправкой 1 жестко связана режущая головка 11, содержащая основной гидроцилиндр 12 и расположенный соосно е.му дополнительный гидроцилиндр 13. Полости гидроцилиндров соединены каналом связи с обратным клапаном 14. В гидроцилиндре 12 расположен резцедержатель 15, несущий режущий элемент 16. А в гидроцилиндре 13 размещен поршень, на котором жестко закреплен корректирующий щуп 17. При этом рабочая площадь гидроцилиндра 12 в два раза меньше рабочей площади гидроцилиндра 13,

Режущая головка 11 снабжена механизмом компенсации износа режущего элемента, состоящего из установленного параллельно гидроцилиндру 13 второго дополнительного гидроцилиндра 18 одностороннего действия, в полости которого размещен поршень 19, подпружиненный пружиной 20 через жестко соединенную с ним пластину 21, взаимодействующую с храповой рейкой 22, жестко закрепленной на головке 11. Гидроцилиндр 18 через канал связи 23 соединен с полостью гидроцилиндра 13.

; Штифт 2А предохраняет резцедержатель 15 от проворота вокруг своей оси. Аналогично предохраняется от вращения и поршень гидроцилиндра 13.

Устройство работает следующим образом.

Перед началом работы устройство, настроенное на определенный размер, помещают в направляющую втулку, имеющую привод вращения от обрабатываемой детали, и производят его центрирование посредством механизма центрирования. При этом вращают гайку 9, которая через упорное

0 кольцо 10 обеспечивает равное осевое перемещение поршней 7 в пазах 6 корпуса 2, Вытесненная из пазов 6 рабочая жидкость, через каналы 8, попадает в гидрокарманы 4, вынуждая перемещаться центрирующие

5 элементы 5 в радиальном направлении до контакта с обрабатываемой поверхностью, За счет того, что действующие на элементы 5 силы равны между собой, происходит автоматическое совмещение оси оправки 1 с

0 осью обрабатываемого отверстия.

При обработке отверстия механизм центрирования вращается вместе с деталью, посредством подшипников 3, а режущая головка совершает встречное рабочее

5 вращение.

Под действием пружины 20 поршень 19 сжимает рабочую жидкость в полости второго дополнительного гидроцилиндра 18, создавая определенное избыточноедавление.

0 А так как гидроцилиндр 18 соединен с первым дополнительным гидроцилиндром 13 каналом связи 23, то и в полости гидроцилиндра 13 создается избыточное давление, с помои1ью которого будет обеспечен гаран5 тированный контакт корректирующего щупа 17 (независящий от его износа) с деталью. Вытеснения рабочей жидкости из гидроцилиндра 13 в основной гидроцилиндр 12 через обратный клапан 14 происходить не будет,

0 т.к. давление в гидросистеме, создаваемое пружиной 20, меньше давления, при котором происходит открытие обратного клапана 14,

В процессе резания, при котором про5 исходит съем металла с детали, имеет место непрерывный процесс износа режущего элемента 16, закон которого имеет, как правило, относительно линейный характер (прямая а, фиг.З). Износ режущего элемен0 та 16 начинается в точке О и прогрессирует до точки 1 кривой в, т.е. до того момента пока корректирующий щуп не достигнет точки О. После этого начинается процесс компенсации износа. На участке 0-1 проис5 ходит уменьшение диаметра обрабатываемого отверстия, которое вызывает радиальное перемещение корректирующего щупа 17 в направлении оси устройства. При этом поршень, на котором закреплен корректирующий щуп, перемещаясь вытесHJteT рабочую жидкость из полости первого дополнительного гидроцилиндра 13 через обратный клапан 14 в основной гидроцилиндр 12. Вытесняемая жидкость не сможет упти во второй дополнительный гидроци- лнндр 18 в виду того, что при обратном ходе поршня 19, закрепленная на нем подпружи- н энная пластина 21 упрется в один из зубь- е храповой рейки 22 и зафиксирует данное положение поршня 19. Поступающая в полость гидроцилиндра 13 рабочая жидкость создает избыточное давление, поддействи- еи которого резцедержатель 15.радиально перемещается от оси устройства. Так как рабочие площади гидроцилиндров 12 и 13 имеют отношение 1:2, то перемещению корректирующего щупа 17 соответствует удвоенное перемещение резцедержателя 15, несущего режущий элемент 16. Перемещение резцедержателя скомпенсирует не только износ, который Произошел научает кв 0-1,.но и износ,который происходит на участке 1-2 в процессе компенсации. Поэто- twy режущий элемент 16 будет двигаться по прямой 1-2, стремясь при этом к заданно- у диаметру обрабатываемого отверстия. После того как корректирующий щуп 17 достигнет точки 1 кривой начнет движение в обратном направлении (участок 1-2), стремясь к своему исходному положению, за счет восстановления первоначального }бъемэ рабочей жидкости в полости гидро- L илиндра 13. Это.происходит благодаря то- му, что под действием пружины 20 поршень 19 перемещается по второму дополнительному гидроцилиндру 18 и вытесняет рабочую жидкость через канал связи 23 в первый дополнительный гидроцилиндр 13. Движение поршня 19 в одну сторону обеспечивает драповая рейка 22 и взаимодействующая с ней подпружиненная пластина 21. Во время движения корректирующего щупа 17 по участку 1-2 кривой в режущий элемент U получает определенную величину износа который выражается участком 2-3. После того, как корректирующий щуп 17 достигнет 5 точки 2, весь цикл процесса компенсации износа режущего элемента 16 повторится. Таким образом кривая в имеет периодический характер с амплитудой и периодом зависящим от расстояния,на котором

0 расположены вершина режущего элемента 16 и корректирующий щуп 17 вдоль траекторий их движения относительно обрабатываемой детали.

Формула изобретения

51. Устройство для обработки отверстий,

в корпусе которого размещена резцовая головка с установленным в ней гидроцилиндром, связанным с резцедержателем, несущим инструмент, отличающееся

0 тем, что, с целью повышения точности при обработке глубоких отверстий за счет компенсации износа инструмента в процессе обработки, устройство снабжено двумя параллельно расположенными относительно

5 друг друга дополнительными гидроцилиндрами, первый из которых установлен соосно с основным гидроцилиндром, размещенным между последними и соединенным с ними обратным клапаном, жестко связан0 ным с поршнем первого дополнительного гидроцилиндра щупом и закрепленной на головке храповой рейкой, при этом второй дополнительный гидроцилиндр закреплен на головке, а его подпружиненный поршень

5 жестко связан с введенной в устройство пластиной, которая подпружинена относительно головки и установлена с возможностью взаимодействия с храповой рейкой. 2. Устройство по п. 1 .отличающее0 с я тем, что рабочие площади поршней гидроцилиндров с резцедержателем и щупом выполнены с соотношением 1:2.

1836196

ША

AuwocafuM)

а