Устройство для сверления глубоких отверстий

576709 СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 09) В 35/00 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ ЕЛЬСТВ ВТОРСКОМУ С с целью коррекверла, онорезцом, соедиуцим элементом щ е е с я тем, что, ции направления оси с снабжено калибрующим ненным с основным реж и взаимодействующим с упорнои напз перемычку, пендикулярной рези и связанм, а привод енным на стеб ого измененияиде обоймы,р, датчикачальный моличе ле механизмо подачи, выпо несущей ново еннымк-фикснала в для подачи си мент коррекци ка с приводомс поводкомненног ения,аторо О(72),Л,Л.Фрезинский и С.Л.Фрезинская (71) Волгоградский политехнический институт, (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ. СВЕРЛЕНИЯ ГЛУБОКИХ ОТВЕРСТИЙ инструментом, включаю,щим режущий элемент с расположенной в его основной плоскости упорной нап равляющей планкой и стебель, связанный с приводом подачи, о т л и ч а ю равляющеи планкои чере выполненную в виде пер основной плоскости про ную с режущим элементо подачи снабжен установл1 576Изобретение относится к области станкостроения и может быть использовано для сверления глубоких отверстий большой протяженности малых и средних диаметров с точным направ 5 пением отверстий.Известны устройства для сверления глубоких отверстий инструментом, включающим режущий элемент с расположенной в его основной плоскости упор ной направляющей планкой и стебель, связанный с приводом подачи Я .Недостатком этих устройств является то, что они не обеспечивают коррекцию положения инструмента и не устраняют увод отверстия.С целью устранения этих недостатков предлагаемое устройство снабже" но калибрующим резцом, соединенным с основным режущим элементом и взаимодействующим с упорной направляющей планкой через перемычку, выполненную в виде перпендикулярной основной плоскости прорези и связанную с режущим элементом, а привод подачи снабжен установленным на стебле механизмом циклического изменения подачи, выполненным в виде обоймы, несущей поводок-фиксатор, датчика для подачи сигнала в начальный момент коррек 30 ции и кулачка с приводом вращения, соединенного с поводком-фиксатором,На чертеже изображено предлагаемое устройство.Устройство для сверлеиия глубоких отверстий содержит сверло, включаю- З 5 щее сверлильную головку и стебель, и механизм циклического изменения подачи сверла. Передняя часть сверлильной головки40 1 выполнена как режуще-калибрующая часть и содержит основной резец 2 с твердо- сплавной пластиной и калибрующий резец 3. Режущая кромка резца 2 распространяется за ось сверла и обеспечивается45 при сверлении одностороннее снятиеею металла по всему диаметру отверстия, поверхность которого формообраэуется вершиной И этого резца. Спротивоположной стороны по отношениюк основному резцу устаневлен калибрующий резец 3. Для осуществлениянм калибрования отверстия вершинараеположена на расстоянии, равномдиаметру обрабатываемого отверстия .относительно вершины 4 резца 2 и выс.тавлена по оси сверла на одном с неюуровне. 709 3Главный угол в плане для резца 3принимается заведомо большим посравнению с основным резцом с тем,чтобы при сверлении не происходилоделение срезаемого слоя по толщинемежду противоположно расположеннымирежущими кромками основного и калибрующего резцов (целесообразно принятие главного угла в плане для резоца 3 больше 90 ) .Режуще-калибрующая часть сверлильной головки 1 соединена с ее. основанием перемычкой, образованной прорезью К . Прорезь 1 выполнена перпендикулярно основной плоскости так,что упорная направляющая планка 4сверлильной головки, размещенная восновной плоскости напротив резца 2,остается закрепленной на основании,головки.Сечение перемычки ослаблено в сравнении с основным сечением корпусасверлильной головки, что обеспечивает консольное закрепление режуще-калибрующей части на основании, а выполнение прорезиК перпендикулярноосновной плоскости создает возможность поперечного отжатия резцов вдиаметральном сечении, совпадающемс основной плоскостью,Вторая направляющая планка 5,являющаяся базовой опорной планкой,воспринимающей при резании тангенциальную силу резания, закрепленана корпусе сверлильной головки кплоскости, перпендикулярной основнойплоскости.Стебель 6 сверла закреплен в стеблевой бабке станка 7, снабженной приводами подачи сверла и его вращения.Для сообщения стеблю сверла дополнительных осевых перемещений в процессе подачи инструмента, необходимыхдля осуществления коррекции направления обрабатываемой поверхности,на свободном конце стебля 6 смонтирован механизм циклического измененияподачи. Стебель 6 зафиксирован внаправляющей, обойме 8 с возможностьюосевых его перемещений и опираетсяна управляющий кулачок 9 механизмациклического изменения подачи роликом 10, закрепленным на его конце.Для прижатия стебля 6 к кулачку 9установлена пружина 11, дополняиуаядействие осевой составляющей силйрезания. Управляющий кулачок торцового типа установлен на кронштейне12. В исходномположении он эафикси,3 5 рован так, что ролик 10 расположен в начале подъема кривой рабочего профиля кулачка .9.Для вращения кулачка 9 в период коррекции направления инструмента предусмотрен привод 13, вращание с которого передается через зубчатые колеса 14 и муфту 15. Для фиксации положения кулачка 9 и соединения его со стеблем 6 предназначен поводок-фиксатор 16, введенный в паз, вы полненный во фланце 17, скрепленном с кулачком 9.Датчик 18 фиксирует положение инструмента при сверлении и подающим сигнал в начальный момент коррекции направления обрабатываемой поверхнос ти при изгибе стебля сверла в реэуль тате увода отверстия.Устройство работает следующим образом.В процессе сверления отверстия не вращающимся сверлом во вращающейся заготовке 19 планка 5 и 4 сверлиль- . ной головки 1 скользят по обработанному участку отверстия и направляют сверло. Режущая пластина резца 2 производит одностороннее снятие металла, а возникающее при этом поперечное отжатие режуще-калибрующейчасти сверлильной головки воспринимается и уравновешивается упорной планкой 4, При работе без коррекции резец 3 стружку не срезает, а сколь зит по обрабатываемой поверхности.При уводе оси обрабатываемого отверстия с геометрической оси вращения заготовки сверло начинает раска" чиваться. В момент, когда сверло предельно отклонится вверх, по сигналу, поступающему от датчика 18, включает. ся механизм циклического изменения подачи. При этом поводок-фиксатор 16 выводится из прорези фланца 17, одновременно муфта 15 включается и вращение от привода 13 передается через зубчатые колеса 14 и через нее. на кулачок 9 механизма циклического изменения подачи.По мере вращения кулачка 9 сверлу, стебель 6 которого опирается роликом 10 на профилированный его торец, сообщается следующий цикл. За полоборота заготовки 19 происходит быстро нарастающее осевое смещение сверла вперед и такой же возврат в исходное положение, причем максимальное перемещение сверла вперед совмещается с моментом увода оси отверстия.в76709 4 5 О 15 20 25 30 35 40 45 50 55 сторону режущей кромки резца . За счет упругого отжатия режуще-калибрующей части головки 1 рабочая кром. ка резца 2 смещается к оси сверла. Сохранение диаметрального размера обрабатываемой поверхности обеспечивается при отжатии резцом 3, внедряющимся в противоположную сторону отверстия на ту же величину (при отсутствии резца 3 поперечное отжатие резца 2 вызвало бы уменьшение диаметра отверстия в зоне коррекции). Это обеспечивает смещение обрабатываемой . поверхности на данном участке в сторону геометрической оси вращения заготовки на величину поперечного отжатия рабочих кромок резцов.Затем производится одностороннее срезание металла, оставшегося при этом в центральной части с противоположной стороны отверстия в течение следующих ( 7 - 0,5) оборотов заготовки 19, приходящихся на остальную часть первого цикла коррекции (где2 - число полных оборотов заготовки, в течение которых производится цикл коррекции) . Обработка при этом ведется путем выхаживания противоположной стороны отверстия при вновь умень. щенной подаче. Число оборотов кулачка 9 при включении механизма коррекции принимается в 2, раз меньшим, чем число оборотов заготовки 19.При последующем вращении в начале второго цикла коррекции криваяподъе,- ма рабочего профиля кулачка 9 вновь подходит к опорному ролику 10 стебля 6, и цикл работы повторяется. Величина смещения обрабатываемой поверхности, осуществляемого предлагаемымустройством, с каждым циклом уменьшается и при каком-то цикле становится равной нулю. Однако при дальнейшем продвижении сверла ввод упорной направляющей планки 4 в зон коррекции вызовет повторное такое же смещение обр 4 атываемой поверхности. Это повторяется и при дальнейшем продвижении сверла, пока общее его смещение не обеспечит совмещение оси инструмента с геометрической .осью вращения заготовки, т.е, пока увод отверстия не будет полностью устранен. Тогда для выхода из зоны коррекции вновь включается механизм: циклического изменения подачисо смещением по фазе в 180", вызываЗаказ 7066/4 Тираж 1036 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР,по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 щий поперечное отжатие режущей части головки сверла в противоположную сторону, полностью компенсирующее смещение обрабатываемой поверхности при очередном копировании продольного профиля отверстия вроне коррекции планкой 4,Таким образом, регулированием подайисверла с помощью механизма циклического ее изменения осуществляются поперечныеотжатия режуще-калибрующей части сверла и обеспечивается коррекция направления обрабатываемого отверстия на заданную величину (общая величина коррекции определяется ее длительностью) . Поскольку кор рекция может начинаться с любого углового положения заготовки, то она осуществима в любом направлении (в любом диаметральном сечении).Устройство может быть применено и при сверлении вращающимся сверлом невращающейся и вращающейся заготовки (при встречном вращении сверла). В этих случаях числа оборотов кулачка 9 принимаются в соответствии со следующим.Кулачок 9 должен повторить цикл коррекции через 2; полных оборотов сверла 1, т.е. при вращении его в сторону вращения сверла за тот же цикл (за Е оборотов сверла),ему сле,ует сообщить Е + 1 оборотов. Имея еэто в виду, получим, что число обоворотов управляющего кулачка 9 должно равняться где 11 - относительные обороты сверла 1 (при сверлении невращающегосяиэделия 19 - это число оборотов свера, апри сверлении вращающейся заготовки с встречным вращением свер-ла - это суммарные обороты заготовкии сверла),В условиях вращения сверла изменяется характер работы поводка-фиксатора 16. В период работы беэ коррекции Направления отверстия, когда сверлят отверстие невращающимся сверлом, поводок-фиксатор 16удерживает кулачок 9 от вращения,при сверлении отверстия вращающимсясверлом он, по-прежнему, соединяякулачок 9 со стеблем 6 сверла, ведетего как поводок, вращая вместе сосверлом.Применением описаного устройствавпервые решается задача коррекциинаправления инструмента в областиглубокого сверления отверстия малого и среднего диаметра с целью сохранения прямолинейности отверстия.Повышение точности сверления обеспечивается без снижения производительности и стойкости инструмента. Коррекция может производиться в любом направлении на заданную величину смещения оси отверстия.Предлагаемое устройство обеспечивает повышение точности и качестваобработки при глубоком сверленииотверстий большой протяженности иможет быть использовано для сверления глубоких отверстий малого исреднего диаметра (например, до40 мм) .