Устройство для обработки глубоких отверстий

/02//В 23 В 43/ пВ ЕТЕНИ ТВУ О 4 й ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ ОПИСАНИЕ ИЗ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕ(72) В. Б, Мездрогин и А.А. Шаманин (71) Ленинградский ордена Ленина и ордена Красного Знамени механический институт(54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБРАБОГКИ ГЛУБОКИХ ОТВЕРСТИЙ, содержащее несущую режущую головку, борштангу с напра вляюшей опорой, размешенной на последней, и направляюшее устройство, вклю,ЯО 1093424 чающее корпус, отличающееся тем, что, с целью повышения производительности и упрошения конструкции, направляющая опора выполнена в виде навитой на борт- штангу пружины, один конец которой жестко соединен с режущей головкой, а другой упруго сопряжен с задним торцом корпуса направляющего устройства через введенную в него муфту, выполненную в виде жестко соединенной с корпусом направляющего устройства втулки, подвижно сопряженной с ней шайбы и двух толкателей, размещенных в выполненном в шайбе и втулке симметрично относительно контактирую шей поверхности и концентрично оси тороидальном пазу, причем оба толкателя расположены диаметрально противоположно и соединены посредством пружин.Изобретение относится к металлообработке и может быть использовано при обработке глубоких отверстий.Известно устройство для обработки глубоких отверстий, состоящее из расточногоблока, борштанги и направляющих, разнесенных одна от другой по длине стебля иустановленных с возможностью радиального перемещения. Оно снабжено установленными вдоль оси и кинематически связанными между собой ползунами, в которыхвыполнены отверстия под направляющие,причем противолежащие торцы ползуноввыполнены наклонными к продольной осиборштанги. Направляющие на борштангемогут вводиться в отверстие с натягом и служат для повышения ее виброустойчивости 1.Недостатками данного устройства являются сложность конструкции, невысокая виброустойчивость, сложность сборкиразборки, что снижает его производительность,Известно также устройство для растачивания глубоких отверстий, в котором используются специальные расточные оправки с предварительной регулировкой направляющих элементов, которое позволяет вести обработку вращающейся и невращающейся заготовки и состоит из борштанги,закрепляемого на ней двухрезцового блока,направляющей гильзы с составными шпонками, упорного подшипника, пружины ирегулировочных гаек.Направляющая гильза представляетсобой корпус опоры следящего устройства,которое автоматически регулируется по диаметру согласно изменению диаметра обработанного отверстия и сохраняет постоянным давление опоры на обработанную поверхность, Гильза зафиксирована на борштанге от проворота. В направляющем корпусе расположены четыре продольные направляющие. Для выполнения операциирастачивания борштанга в сборе вставляется в подготовленное отверстие и соединяется со шпинделем станка. Затем при вращении.борштанги и ее подаче направляющиескользят вдоль расточенного отверстия.Пружинный механизм в процессе растачивания поддерживает уравненное радиальное давление на направляющих 12.Недостатками известного устройства являются сложность устройства, невозможность использования при обработке глубоких отверстий из-за громоздкости и большихсил трения на направляющих, невысокаяпроизводительность из-за больших сил трения на направляющих.Цель изобретения - повышение производительности и упрощение конструкции.Указанная цель достигается тем, чтов устройстве для обработки глубоких отверстий, содержащем несущую режущуюголовку, борштангу с направляющей опорой,размещенной на последней, и направляющее устройство, включающее корпус, направляющая опора выполнена в виде навитой на борштангу пружины, один конец которой жестко соединен с режущей головкой, а другой упруго сопряжен с задним торцом корпуса направляющего устройства через введенную в него муфту, выполненную в виде жестко соединенной с корпусом направляющего устройства втулки, подвиж О но сопряженной с ней шайбы и двух толкателей, размещенных в выполненном в шайбе и втулке симметрично относительно контактирующей поверхности и конценгрично оси тороидальном пазу, причем оба толкателя расположены диаметрально противоположно и соединены посредством пружины.На фиг. 1 изображено устройство, общий вид; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 2; на фиг. 4- узел 1 на фиг. 1.Устройство для обработки глубоких отверстий содержит режущую головку 1, соединенную с борштангой 2, и направляющее устройство 3.На борштангу 2 навита пружина 4, один 25 конец которой прикреплен к режущей головке 1 винтом 5, а другой винтом 6 - к корпусу 7 через муфту, выполненную в виде шайбы 8, подвижно сопряженной своим торцом с торцом втулки 9, которая присоединена винтами 10 к заднему торцу корпуса 7 направляющего устройства 3. В шайбе 8 и втулке 9 симметрично относительно контактирующей поверхности выполнен концентрично оси борштанги 2 тороидальный паз 11, в котором помещены толкатели 12 3 и 13.Толкатель 2 прикреплен винтом 14 кшайбе 8, а толкатель 13 винтом 15 - к втулке 9. Толкатели 12 и 13 расположены диаметрально противоположно и соединены друг с другом посредством пружин 16, по мещенных в тороидальном пазу 11, напримерв сжатом состоянии.Пружины 16 могут быть предварительносжаты, растянуты или помещены в паз без натяга.Шайба 8 находится во втулке 9 и закреп ляется в ней гайками 17. Между шайбой8 и гайками 17 установлено регулировочное кольцо 18. Шайба 8 вместе с толкателем 12 установлены с возможностью вращения относительно втулки 9 и толкателя 13.Смазочно-охлаждающая жидкость подается в направляющее устройство 3 через патрубок 19, Уплотнение направляющего устройства и стебля осуществляется резиновым кольцом 20. Пружина 4 установлена с гарантированным зазором относительно у борштанги 2 и отверстия заготовки 21, закрепляемой в патроне 22, например, по посадке движения. Между поверхностями пружины и отверстия, а также борштанги, всегг ФигаВНИИПИ Заказ 3345/8 Тираж 1037 Подписи филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектн,да существует масляная пленка, котораяиграет роль эффективного демпфера поперечных колебаний. Кроме того, поверхностьотверстия в пределах гарантированного зазора между пружиной и борштангой и отверстием ограничивает амплитуду поперечных колебаний борштанги по всей ее длинекак системы с распределенными параметрами.Таким образом, установка пружины 4на борштанге 2 по посадке движения позволяет с одной стороны направлять борштангу в процессе обработки, а с другойстороны эффективно гасить поперечные колебания.Устройство работает следующим образом.Заготовку 21 одним концом закрепляютв патроне 22, а другой ее конец поджимаютнаправляющим устройством 3, затем режущей головке 1 сообщается движение подачи, а заготовке 21 - вращательное движение. Первоначальное направление режущая головка 1 получает посредством кондукторной втулки 23 направляющего устройства 3, В процессе увеличения вылетаборштанги 2 пружина 4, навитая на нее,начинает входить в отверстие заготовки 21,При этом происходят направление борштанги 2 поверхностью отверстия заготовки 21 и гашение поперечных колебаний борштанги пружиной 4. Дополнительно происходит гашение крутильных колебаний пружиной 4, соединенной одним концом с режущей головкой 1, а другим - с шайбой8, которая при крутильных колебаниях борштанги 2 также совершает крутильные колебания. Также колеблется и соединенныйс ней толкатель 12, помещенный в тороидальном пазу 11, выполненном в шайбе 8 и втулке 9,При этом упруго деформируются пружины .16, установленные в тороидальном пазу,так как они упираются в толкатель 13, неподвижно соединенный с втулкой 9 и задней частью направляющего устройства 3. Гашение крутильных колебаний происходит за счет сил трения, возникающих меж ду внутренней поверхностью пружины 4 инаружной поверхностью борштанги 2, между наружной поверхностью пружины 4 и поверхностью отверстия заготовки 21, между шайбой 8 и втулкой 9 и в других соединениях.Это происходит несмотря на то; что пружина помещается в отверстии на борштанге по посадке движения. В процессе совместных поперечных и крутил ьных колебаний борштанги возникает контакт пружины с поверхностью отверстия. Кроме того, пружины 16 выбирают зазор между пружиной и борштангой (в пределах толщины масляной пленки), а также служат для компенсации изменения углового положения конца пружины 4 при изменении, вылета борштанги 2 за счет радиального разворота шайбы 8, соединенной с пружиной 4, относительно 20 втулки 9, прикрепленной к задней части направляющего устройства 3. Смазочно-охлаждающая жидкость поступает через патрубок 19 в направляющее устройство 3 и далее по полости, образуемой витками пружины 4, поверхностью отверстия заготовки 21,и наружной поверхностью борштанги 2, в зону резания. Отвод смазочно-охлаждающей жидкости внутренний (не показан).Предлагаемая конструкция устройствадля обработки глубоких отверстий позволяет повысить производительность обработки путем повышения виброустойчивости в отношении поперечных и крутильных колебаний, а кроме того, повысить стойкость инструмента и улучшить качество обрабатываемой поверхности в результате уменьшения увода оси обрабатываемого отверстия вследствие, лучшего направления инструмента пружиной, навитой на борштангу, а также в результате уменьшения огранки и 4 О волнистости обработанной поверхности изза снижения уровня колебаний.