RU1773574C - Boring head - Google Patents

Abstract

Использование: обработка металлов резанием при растачивании глубоких отверстий . Сущность изобретени : втулку, установленную на корпусе, выполн ют ступенчатой по длине и с выемкой со стороны ступени большего диаметра, при этом оба торца продольных пазов выполнены наклонными в одном направлении и предназначены дл  взаимодействи  с дополнительными наклонными поверхност ми, выполненными на направл ющих, а подпружиненные элементы размещены оппозитно друг другу. Направл ющие 3 установлены в пазах втулки 2, на поверхности которой, имеющей меньший диаметр ch, расположены кольцаUsage: metal cutting when boring deep holes. SUMMARY OF THE INVENTION: a sleeve mounted on a housing is made stepwise in length and has a recess on the side of the step of larger diameter, while both ends of the longitudinal grooves are made oblique in one direction and are designed to interact with additional inclined surfaces made on guides, and spring-loaded elements are placed opposite each other. The guides 3 are installed in the grooves of the sleeve 2, on the surface of which, having a smaller diameter ch, are rings

Description

Изобретение относитс  к металлообра ботке и примен етс  в технологии обпабог- ки отверстий в издели х из различных материалов. Изобретение предназначено дл  совершенствовани  длинномерных инструментов и может быть использовано на машиностроительных заводах, св занных с операци ми сверлени , растачивани  глубоких отверстий.The invention relates to metal working and is used in the technology of processing holes in articles of various materials. The invention is intended to improve long tools and can be used in engineering plants associated with drilling operations, boring deep holes.

Известна расточна  головка, котора  содержит охватывающую корпус вращающуюс  направл ющую втулку, концевые участки котором представл ют собой жесткие кольца, а средн   часть имеет сквозные продольные пазы, раздел ющие ее на упругие элементы.A boring head is known which comprises a rotatable guide sleeve enclosing the housing, the end sections of which are rigid rings, and the middle part has through longitudinal grooves that divide it into elastic elements.

Недостатком указанной юловки  вл етс  нарушение центрировани  корпуса относительно оси обрабатываемого отверсти  и снижение качества их обработки из за износа трущихс  поверхностей в сопр жени х вращающейс  втулки с корпусом инструмента .The disadvantage of this claw is a violation of the centering of the body relative to the axis of the hole being machined and a decrease in the quality of their machining due to wear of the friction surfaces in conjunction of the rotating sleeve with the tool body.

Извссша расточна  iсновка, котора  содержит вращающуюс  направл ющую втулку, концевые учпсткч которой представл ют собой жесткие копьца. а средн   часть Р мсет сквозные продольные п зи, посред сизом которых образованы ynpyine элементы . Средн   часть втулки выполнена в виде коаксиальных тел вращени  с радиальным зазором между ними.An extra-boring base which comprises a rotatable guide sleeve, the end parts of which are rigid lances. and the middle part of Pset is the end-to-end longitudinal position, through which ynpyine elements are formed. The middle part of the sleeve is made in the form of coaxial bodies of revolution with a radial clearance between them.

Недостатком указанной расючки голо в к и следует счигагьто, что выполнение нтул- ки в виде коаксиальных тел вращени  с радиальным зазором между ними приводит к уменьшению жесткости инструмента , а именно к уменьшению поперечного сечени  несущего корпуса, а также к ограничению технологических возможностей по частоте вращени  втулм; из-зл наличи  в конструкции скольз щих соединений и по диаметру обработки отверстии из-за необходимости выполнени  радигыь- ных зазоров и самих козкгиапыых тел вращени .The disadvantage of this drawback is that it is necessary to realize that the execution of the sleeve in the form of coaxial bodies of revolution with a radial clearance between them leads to a decrease in the stiffness of the tool, namely to a decrease in the cross section of the bearing body, as well as to a limitation of technological capabilities in terms of rotational speed of the bushings ; due to the presence of sliding joints in the design and the diameter of the hole to be machined, due to the need to make radial clearances and the goat bodies themselves.

Другим недостатком конструкции можно считать то, чш выполнение упругих элементов непосредственно на цельной втулке з-i С1 ст фрезеровани  продольных пазов иAnother disadvantage of the design can be considered that the execution of the elastic elements directly on the solid sleeve s-i C1 st milling of longitudinal grooves and

контактирующих с поверхностью отверсти  заготовки направл ющих в процессе эксплуатации приводит к частым изломам, наблюдающимс  в зоне выполнени  упругих элементов с жесткими кольцами или направл ющего участка с упругими элементами . В результате расточной инструмент необходимо переоснащать новым направл ющим узлом, что представл етс  экономически нецелесообразным.During operation, the guides in contact with the surface of the opening of the workpiece lead to frequent kinks observed in the area of execution of the elastic elements with rigid rings or of the guide section with the elastic elements. As a result, the boring tool must be re-equipped with a new guide assembly, which is not economically feasible.

Следует отмешть также то, что в процессе обработки трущиес  поверхности расточной головки изнашиваютс  и в результате уменымасгс  долговечность использовани  направл ющего узла, которыйIt should also be noted that during processing the friction surfaces of the boring head wear out and, as a result, the durability of using the guide assembly, which is

из-за преждевременного износа одного из конструктивных элементов необходимо замен ть весь направл ющий узел. Кроме того , отсутствует в конструкции инструмента возможность регулировки прижати  направл ющей втулки к обрабатываемой поверхности л корпусу.due to premature wear of one of the structural elements, it is necessary to replace the entire guide assembly. In addition, the tool design does not have the ability to adjust the pressure of the guide sleeve against the work surface and the body.

Известна расточна  головка, содержаща  корпус с уст ановленной на нем втулкой, причем во втулке выполнены пазы, прсдпазпаченныа дл  размещени  радиально подвижных направл ющих. Направл ющие снабжены наклонными поверхност ми, предназначенными дл  взаимодействи  с наклонными поверхност ми подпружипенных элементов.A well-known boring head comprising a housing with a sleeve mounted on it, wherein grooves are made in the sleeve that are designed to accommodate radially movable guides. The rails are provided with inclined surfaces designed to interact with the inclined surfaces of the spring-loaded elements.

Анализ данного технического решени  показал, что дл  данной конструкции инструмента присущи следующие недостатки: усилие прижима направл ющих к обработаниси поверхности по величине определ ет с  пропорционально величине деформации подпружиненных элементов. Поэтому с изменением диаметральных раз- мероь обрабатываемого спверстп , св занного с износом калибрующих лезвий инструментов, усилие прижима направл ющих существенно возрастает, что приводит неизбежно к увеличению сил трени  по направл ющим . Это приводит к увеличению износа по направл ющим, возможности по влени  автоколебательных процессов в инструментальной системе станка, снижению качества обработки поверхности детали и т.д.;The analysis of this technical solution showed that the following disadvantages are inherent in this tool design: the clamping force of the guides to the surface treatment determines in magnitude proportional to the magnitude of the deformation of the spring elements. Therefore, with a change in the diametric size of the machined borehole associated with wear of the calibrating tool blades, the clamping force of the guides increases significantly, which inevitably leads to an increase in friction forces along the guides. This leads to an increase in guideway wear, the possibility of self-oscillating processes in the tool system of the machine, a decrease in the quality of surface treatment of the part, etc .;

размещение втулки, несущей направл ющие , непосредственно на подшипниках с возможностью вращени  снижает радиальную жесткость опорного узла инструмента в силу того, что отсутствует механизм выбора зазоров в подшипниковом узле, т.е. в кинематической цепочке конструкции инструмента могут возникать технологические зазоры, возникающие в результате износа элементов вращени  этой пгулки, что приводит также к нежелательным  влени м, снижающим технологическую надежность в работе инструмента.placing the sleeve bearing the guides directly on the bearings with the possibility of rotation reduces the radial stiffness of the tool support assembly due to the fact that there is no mechanism for selecting clearances in the bearing assembly, i.e. technological clearances may occur in the kinematic chain of the tool structure resulting from wear of the rotation elements of this handle, which also leads to undesirable phenomena that reduce the technological reliability of the tool.

Целью изобретени   вл етс  повышение надежности в работе за сче г устранени  зазоров между элементами направл ющих.An object of the invention is to increase operational reliability by eliminating gaps between guide elements.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в расточной головке, содержащей корпус с режущим элементом и установленную на корпусе с возможностью вращени  втулку, в продольных пазах которой размещены направл ющие с наклонными торцами, предназначенными дл  взаимодействи  с наклонными поверхност ми подпружиненных элементов, втулка выполнена ступенчатой по длине и с выемкои со стороны ступени большего диаметра. При этом один из торцов продольных пазов расположен в месте перепада диаметров. Оба торца выполнены наклонными в одном направлении и предназначены дл  взаимодействи  с дополнительными наклонными поверхност ми, выполненными на направл ющих . Подпружиненные элементы при этом размещены оппозитно друг другу, соответственно , в выемке ступенчатой втулки и на поверхности ступени меньшего диаметра . This goal is achieved in that in the boring head containing the housing with a cutting element and mounted on the housing with the possibility of rotation of the sleeve, in the longitudinal grooves of which are placed rails with inclined ends designed to interact with the inclined surfaces of the spring elements, the sleeve is made stepwise in length and from the recess from the side of the step of a larger diameter. In this case, one of the ends of the longitudinal grooves is located in the place of the diameter difference. Both ends are made inclined in one direction and are designed to interact with additional inclined surfaces made on rails. The spring-loaded elements are placed opposite each other, respectively, in the recess of the step sleeve and on the surface of the step of a smaller diameter.

На фиг.1 показан общий вид расточной головки с местным разрезом; на фиг.2-4 - разрезы А-А, Б-Б и В-В на фиг.1 соответственно .Figure 1 shows a General view of the boring head with a local cut; figure 2-4 - sections aa, bb and bb in figure 1, respectively.

Головка дл  растачивани  отверстий может примен тьс  как по кинематической схеме проведени  обработки на сжатие, так и на раст жениеThe hole boring head can be used both in the kinematic scheme of the compression treatment and in the tension

Расточна  головка содержит охватывающую корпус 1 втулку 2 с направл ющими колодками 3, резцовые блоки 4, установленные в продольных пазах и фиксируемые в передней части корпуса 1 посредством резьбовых втулок 5 и 6. Втулка 2 выполненаThe boring head comprises a sleeve 2 enclosing the housing 1 with guide pads 3, cutting units 4 mounted in longitudinal grooves and fixed in the front of the housing 1 by means of threaded bushings 5 and 6. Sleeve 2 is made

по длине ступенчатой, а в зоне перепада ее диаметров di и d2 выполнен с наклонными стенками а и b паз. На наружной поверхности втулки 2, имеющей меньший диаметр сНthe length is stepped, and in the differential zone of its diameters di and d2, a groove is made with inclined walls a and b. On the outer surface of the sleeve 2 having a smaller diameter SN

ступени, расположены кольца 7, цилиндрическа  прорезна  пружина 8 и гайка 9, а в кольцевой полости между большей по диаметру da ступенью втулки 2 и корпусом 1 размещены также кольцо 10 и цилиндриче0 ека  прорезна  пружина 11.steps, there are rings 7, a cylindrical slotted spring 8 and a nut 9, and in the annular cavity between the larger diameter da of the sleeve 2 and the housing 1 there is also a ring 10 and a cylindrical slotted spring 11.

На каждом торце колодки 3 выполнены двухсторонние наклонные поверхности b и г, посредством которых они имеют возможность контактировани  с аналогично выпол5 пенными поверхност ми колец 7, 10 и стенками паза втулки 2. Втулка 2 с размещенными на ней колодками 3 установлена по торцам на р дах шариков 12, перемещающихс  по наклонным дорожкам качани On each end of the block 3, there are made two-sided inclined surfaces b and d, by means of which they have the ability to contact the similarly executed surfaces of the rings 7, 10 and the walls of the groove of the sleeve 2. The sleeve 2 with the blocks 3 placed on it is mounted at the ends on the rows of balls 12 moving along inclined swing paths

0 опорных колец 13 и 14 и наружной цилиндрической шейки е корпуса 1, что создает возможность вращени  втулки 2 относительно корпуса 1, Упруга  шайба 15, размещенна  между торцами опорного кольца 130 support rings 13 and 14 and the outer cylindrical neck e of the housing 1, which makes it possible to rotate the sleeve 2 relative to the housing 1, an elastic washer 15 located between the ends of the support ring 13

5 и стеблевой частью 16 инструмента, обеспе чивает некоторый нат г в соединении шариков 12 с дорожками качени  опорных колец 13 и 14 и корпусом 1. Характеристики цилиндрических пружин 8 и 11 выбираютс  одина0 ковыми так, чтобы при одинаковой нагрузке они имели равные перемещени .5 and the stem part 16 of the tool, provides some tension in connecting the balls 12 to the raceways of the support rings 13 and 14 and the housing 1. The characteristics of the coil springs 8 and 11 are chosen the same so that under the same load they have equal displacements.

Посредством гайки 9 осуществл етс  дополнительна  регулировка диаметрального размера по базовой поверхности на5 правл ющих колодок 3 путем поворота ее в ту или иную сторону, а диаметр по режущим лезви м резцовых блоков 4 осуществл ют посредством регулировки резьбовых втулок 5 и 6.By means of the nut 9, the diametric size is further adjusted along the base surface of the guide shoes 3 by turning it in one direction or another, and the diameter along the cutting blades of the cutting blocks 4 is carried out by adjusting the threaded bushings 5 and 6.

0 В процессе чистового растачивани  стеблевой части 16 сообщают поступательное движение подачи, а обрабатываемой детали - вращательное. При введении инструмента в обрабатываемое отверстие0 During the fine boring of the stem part 16, the translational feed motion is reported, and the workpiece is rotational. When inserting a tool into the hole to be machined

5 детали направл ющие колодки 3 перемещаютс  в радиальном направлении и своими наклонными поверхност ми b и г действуют на аналогично выполненные поверхности колец 7 и 10, которые, преодолева  силы5 parts, the guide pads 3 are moved in the radial direction and with their inclined surfaces b and d act on the similarly made surfaces of the rings 7 and 10, which, overcoming the forces

0 упругости цилиндрических прорезных пружин 8 и 11, перемещаютс  в продольном направлении относительно корпуса 1 и втулки 2. В результате происходит центрирование корпуса 1 в обрабатываемом от5 верстии детали вращение втулки 2 относительно корпуса 1 без радиальных зазоров по наклонным дорожкам качени  опорных колец 13 и 16 и корпуса 1, т.к. о соединени х р дов шариков 12 осуществлен некоторый нат г, за счет применени 0 elasticity of the cylindrical slotted springs 8 and 11, are moved in the longitudinal direction relative to the housing 1 and the sleeve 2. As a result, the housing 1 is centered in the workpiece 5 being machined, the sleeve 2 is rotated relative to the housing 1 without radial clearances along the inclined raceways of the support rings 13 and 16 and building 1, because on the connection of the rows of balls 12, some tension has been applied, by applying

упругой шайбы 15, установленной между торцами опорного кольца и стеблевой частиan elastic washer 15 mounted between the ends of the support ring and the stem part

16.sixteen.

В процессе обработки направл ющие элементы практически не изнашиваютс  из- за совместного вращени  с деталью.During the processing, the guide elements practically do not wear out due to joint rotation with the part.

Конструкци  инструмента по сравнению с прототипом обеспечивает технологическую надежность его в работе и долговечность функционировани  направл ющих колодок. В соединени х колодок с корпусом полностью устранены зазоры и возможность выхода из стро  упругих элементов инструмента, что обеспечивает жесткость инструмента и его виброустойчивость , Вследствие этого повышаетс  надежность в работе инструмента в целом и качество обработанных отверстий в заготовках .The design of the tool in comparison with the prototype provides its technological reliability in operation and the durability of the functioning of the guide blocks. In the joints of the pads with the body, the gaps and the possibility of failure of the elastic elements of the tool are completely eliminated, which ensures the rigidity of the tool and its vibration resistance. As a result, the reliability of the tool as a whole and the quality of the machined holes in the workpieces are increased.

Claims (1)

Формула изобретени The claims Расточна  головка, содержаща  корпус с режущим элементом и установленную наBoring head comprising a housing with a cutting element and mounted on 00 55 00 корпусе с возможностью вращени  втулку, в продольных пазах которой размещены направл ющие с наклонными торцами, предназначенными дл  взаимодействи  с наклонными поверхност ми подпружиненных элементов, отличающа с  тем, что, с целью повышени  надежности работы за счет устранени  зазоров между элементами направл ющих, втулка выполнена ступенчатой по длине и с выемкой со стороны ступени большего диаметра, при этом один из торцов продольных пазов расположен в месте перепада диаметров, оба торца выполнены наклонными в одном направлении и предназначены дл  взаимодействи  с дополнительными наклонными поверхност ми, выполненными на направл ющих , а подпружиненные элементы размещены оппозитно друг другу соответственно в выемке ступенчатой втулки и на поверхности ступени меньшего диаметра .the housing is rotatable, the sleeve, in the longitudinal grooves of which are placed rails with inclined ends, designed to interact with the inclined surfaces of the spring elements, characterized in that, in order to improve reliability by eliminating gaps between the elements of the rails, the sleeve is made stepwise along the length and with a recess from the side of the step of a larger diameter, while one of the ends of the longitudinal grooves is located at the point of the difference in diameters, both ends are made inclined in one direction and intended to interact with complementary inclined surfaces formed on the rails, and spring-loaded elements are arranged opposite to each other respectively in the recess of the sleeve and the stepped surface of smaller diameter step. //