Инструментальная головка

(56) Авторское свидетельство СССРР 676391, кл, В 23 В 29/02, 1977,(54)(57) ИНСТРУМЕНТАЛЪНАЧ ГОЛОВКА,содержащая корпус, в радиальномпазу которого установлены с возможностью перемещения инструмент и устройство для компенсации его износа,содержащее установленный с возможностью радиального перемещения относительно корпуса толкатель, предназначенный для взаимодействия с об-.работанной поверхностью, и компенсатор со скосами, установленныйс возможностью перемещения вдоль осикорпуса и взаимодействия .скосамис инструментом и толкателем, о т -л и ч а ю щ а я с я тем, что,с целью повышения точности обработЯО 1199472 ки, компенсатор выполнен в виде цилиндрического стержняи установлен , с возможностью поворота в выполненном в корпусе эксцентрично его,оси отверстии, при этом скосы на компенсаторе выполнены под углом к его оси, меньшим угла трения, а компенсаторподпружинен относительно корпуса в направлении толкателя и инструмента, причем устройство для компенсации износа инструмента снабжено клиновым подпружиненным элементом, установленным в выполненном в корпусе отверстии с возможностью взаимодействия со скосом, выполненным на инстру-. менте, и предназначенным для его фик- З сации от перемещения в направлении рр оси корпуса, и регулируемым упором, установленным в корпусе с возмож": ностью взаимодействия со скосом компенсатора, предназначенным для взаи" Я модействия с толкателем, при этом фщ корпус снабжен жесткими направляющими 3 пеа элементами, установленными вдоль его ф образующей по обе стороны от инстру- Д мента, и упругим направляющим эле- р .ментом, установленным на корпусе со стороны толкателя.Ю лфИзобретение относится к станкостроению и может быть использованодля обработки точных отверстий в деталях и узлах.Цель изобретения. - повышение точности обработки за счет исключениявлияния износа инструмента нагеометрическую точность отверстияв продольном сечении.На фиг. 1 показана инструментальая головка, продольный разрез;на фиг 2 - сечение А-А на фиг. 1;на фиг. 3 - сечение Б-Б на фиг.на фиг. "4 " сечение В-В на фиг.3; нафиг . 5 -" схема формообразованияотверстия при расточке.Инструментальная головка состоитиз корпуса 1, в котором установленыинструмент 2, толкатель 3, контактирующий с обрабатываемой поверхностью 4 и кинематически связанныйс помощью компенсатора 5 с инструментом 2. На наружной поверхностикорпуса 1 по обе стороны инструмента симметрично установлены два жест"ких направляющих элемента 6, а диаметрально. противоположно инструменту 2 - упругий направляющий элемент 7.Инструмент 2 закреплен в корпусе 1 подпружиненным клиновым элементом 8. Ввиду наличия скоса 9на инструменте 2,.элемент 8 исключает возможность перемещения инструмента 2 относительно корпуса поддействием усилия резания. Усилиефиксации регулируется винтом 10Для расфиксации инструмента служитвинт 11.Компенсатор 5 выполнен в виде цилиндрического стержня и установленс возможностью осевого перемещенияпод действием пружины 12 и винта 13в корпусе 1. На конце компенсатора,контактирующего с инструментом 2и толкателем 3, выполнены скосы 14и 15 под углом к оси корпуса, меньшим угла трения. Компенсатор 5 имеетвозможность вращения по часовойстрелке относительно продольной оси,которая смещена на величинуот оси корпуса головки. Для ограничения вращения компенсатора противчасовой стрелки в корпусе 1 установлен регулируемый упор 16.Головка работает следующим образом,Предварительно производится настройка инструмент 2 на требуемый 99472размер. Для этого вращением винтов 11 и 13 элемент 8 и компенсатор 5 перемещают в крайнее правое положение, В отверстие корпуса 1 вставляют инструмент 2.,Затем инструментальную головку устанавливают в кондукторную втулку. При этом корпус 1под действием упругого направляющего элемента 7 базируется жесткими1 О направляющими элементами 6 в отверстии кондукторной втулки. При отвинчивании винта 13 компенсатор 5 поддействием усилия пружины 12 перемещается по оси влево, выдвигая инструмент 2 и толкатель 3 в радиальномнаправлении до контакта с поверх"ностью отверстия кондукторной втулки. Окончательная настройка инструмента 2 на требуемый размер Р осуК2 О ществляется регулируемым упором 16.В этом положении инструмент 2 закрепляют клиновым элементов 8, отвинчивая винт 11.В процессе обработки отверстияна первоначальном участке длиной Ь,равной расстоянию между инструментом 2 и толкателем 3, прямая конусо"образность отверстия определяетсявеличиной износа инструмента. Научастке отверстия 2 Ь наблюдаетсяобратная конусообразность, т,е.увеличение диаметра отверстия отначала участка 2 Ь к его кон 1 у. Этообъясняется тем, что во время обработки участка 2 Ь толкатель 3 контакЗ 5 тирует с участком Ь, имеющим прямуюконусообразность, В результате толкатель перемещается в радиальномнаправлении к оси корпуса головкина величину Дт, равную величине из-.носа инструмента на пути Ь.Поскольку в поперечном сечении(фиг. 3) ось толкателя, совпадающаяс осью корпуса головки, смещена45относительно оси компенсатора 5на величину 3, перемещение толкателя на величину д вызывает повотрот компенсатора 5 по часовой стрелке и соответсгвенное выдвижениеконтактирующего с ним инструмента50 на величину вд,В связи с тем, что углы скосов 14и 15 меньше угла трения, осевогоперемещения компенсатора 5 не происходитВеличина д определяется соотношениемс+ео - т вегде С - расстояние от оси вращениякорпуса головки до точкиконтакта инструмента с поверхностью скоса 14 компенсатора 5 в поперечном сечении (фиг, 3).Поскольку на участке Ь компенсация износа инструмента не происходит,для достижения в конце участка 2 Ьразмера обработки, равного настроенному размеру Э, необходимо переместитьинструмент в радиальном направлениина величину 2 й . Перемещение на этутвеличину осуществляется выбором соотношения между размерами с и 8, руководствуясь формулой (1) и с учетомтемпературных и контактных деформаций.Таким образом, в конце участка 2 Ь(фиг. 5 точка 3) диаметральныйразмер отверстия равен размеру отверстия 0 в начале обработки (фиг.5точка 1).На участке ЗЬ обработанногоотверстия наблюдается прямая конусообразность, так. как на этом участке,с одной стороны отсутствует поцналадка,поскольку толкатель 3, контактируя с поверхностью отверстия на участке 2 Ь, имеющем обратную конусо-образность , перемещается в радиальном направлении от оси вращения головки, С другой стороны. инструмент 2закреплен в корпусе 1 клиновым элементом 8, предотвращающим смещениеинструмента под действием усилийрезания,При перемещении толкателя 3 в радиальном направлении от оси вращения между компенсатором 5 и толкателем 3 появляется зазор, что дает воэможность поворота компенсатора 5 против часовой стрелки и осевого перемещения его под действием пружины 12 для устранения этого зазора, Усилие прижима выбирается таким, что оно с одной стороны обеспечивает осевое перемещение компенсатора 5, а с другой - не приводит к радиальному перемещению инструмента 2, закрепленного клиновым элементом 8.Регулируемый упор 16 предотвра-. щает поворот компенсатора против часовой стрелки на угол, больший заданного настройкой, в случае, если толкатель 3 контактирует с участком отверстия, имеющим увеличенный диаметр по сравнению с настроенным (на 99472 4пример, в случае овального отверстия),Это исключает перемещение компенсатора 5 в осевом направлении на величину, большую необходимой, что предотвращает разбивку обрабатываемогоотверстия.На участке отверстия 4 Ь процесСобработки аналогичен описанному научастке 2 Ь.10 Таким образом, обработанное отверстие состоит иэ чередующихся уча- .стков с прямой и обратной конусообразностью. В среднем конусообразность отверстия не наблюдается; Величина высоты гребешков (фиг. 5,точки 2,4,6,8,10,12) равнаК,В=в2 фгде К - конусообразность отверстияЬ20 на участке Ь.При обработке обычными расточными головками2 ИРкЬ 01.К - е106 Я ф25 где Р - диаметр обрабатываемого отКверстия;Б - относительный радиальный износ инструмента мкм/10 м;8 - подача на оборот шпинделЫ,30 мм/об.При обработке головкой иэ-за наличия направляющих элементов 6 и 7конусообразность на участке Ь пропор. циональна половине относительногоизноса инструмента, т.е.35 Д Ь иК,- Е,10 с 8СледовательноТОЬ 1)1,1 -(2)2 10 ф 840С уменьшением. расстояния Ь междуинструментом 2 и толкателем 3 в осевом направлении уменьшается и высота гребешков Ь, т.е. увеличиваетсяточность обработки. Высота гребешков Ь уменьшается и ввиду эффектавыглаживания отверстия направляющими элементами б и 7, что такжеприводит к увеличению точности обработки, Величина Ь зависит и отчувствительности системы подналад 50ки инструмента, которая:определяется натягом, создаваемым пружиной 12,и конусообразностью отверстия в начале обработки.55. В случае настройки инструмента 2 на размер, больший заданного диаметром кондукторной втулки 01, в процес5 1199472 6 се обработки инструмент 2 разбивает , ыналогичен описанному. обрабатываемое отверстие. Поэтому настррйку инструмента не-. Для предотвращения попадания обходимо производить на размер, стружки в зону контакта толкателя 3 равный диаметру кондукторной втулс поверхностью обрабатываемого отки, либо меньший, В последнем слу- верстия в кольцевой зазор, образочае в процессе обработки инструментванный корпусом головки и поверх- автоматически выдвигается до тех ностью отверстия 4,.подается СОЖ. пор, пока не настроится на размер, Отвод СОЖ вместе со стружкой осуопределяемый диаметром кондукторной 10 ществляется вперед по обрабатываевтулки, после чего процесс обработки, мому отверстию,. Я8 И1199472 Составитель А.Сапенокар Техред А.Бойко: Корре Решетник дактор И.Б ППП "Патент",каз 7766/14 Тираж 10 ВНИИПИ Государстве по делам изобре 113035, Иосква, Ж, 5 Подписное ного комитета СССР ений и открытий Раушская наб., д. Ужгород, ул.Проектн