SU1583226A1 - Tool for working holes - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к обработке металлов резанием и может быть использовано при получении глубоких точных отверстий. Целью изобретени   вл етс  повышение производительности и точности посредством разгрузки инструмента от осевых усилий, действующих в процессе обработки. Хвостова  часть цилиндрического корпуса 1 фиксируетс  на борштанге 2. Режущий элемент установлен в пазу корпуса. Направл ющий узел выполнен из охватывающей корпус втулки 4 с направл ющими элементами в виде шпонок 5, подпружиненных с помощью подложки. На внутренней поверхности перемещающейс  относительно корпуса втулки 4 и на наружной цилиндрической поверхности корпуса 1 выполнены симметрично относительно поверхности их сопр жени  наклонные пазы дл  размещени  опорных элементов в виде шариков 7 или винтов со сферическими торцами. 3 з.п. ф-лы, 7 ил.The invention relates to metal cutting and can be used to obtain deep, precise holes. The aim of the invention is to increase productivity and accuracy by unloading the tool from the axial forces acting in the process. The tail part of the cylindrical body 1 is fixed on the boring bar 2. The cutting element is installed in the groove of the body. The guide assembly is made of a sleeve 4 enclosing the body with guide elements in the form of keys 5, spring-loaded with a substrate. The sleeve 4 moving relative to the housing and the outer cylindrical surface of the housing 1 are made symmetrically with respect to the surface of their mating inclined grooves for accommodating supporting elements in the form of balls 7 or screws with spherical ends. 3 hp f-ly, 7 ill.

Description

Фиг.11

10ten

1515

Изобретение относитс  к области обработки металлов резанием и может быть использовано при получении глубоких точных отверстий.The invention relates to the field of metal cutting and can be used to obtain deep, precise holes.

Целью изобретени   вл етс  повышение производительности и точности посредством разгрузки инструмента от осевых усилий, действующих в процессе обработки.The aim of the invention is to increase productivity and accuracy by unloading the tool from the axial forces acting in the process.

На фиг.1 изображен двухлезвий- ный инструмент дл  чернового растачивани  глубоких отверстий; на фиг.2 - разрез А-А фиг.1; на фиг.З - узел I на Фиг.1; на Фиг.4 - олнолезвийнып инструмент дл  образовани  винтовой риски при его выводе; на фиг.З - вид Б на фиг.4; на фиг,6 - разрез В-В на фиг.4; на фиг.7 - схема действи  сил на инструмент в процессе 2П обработки.Fig. 1 shows a double-edged tool for rough boring of deep holes; figure 2 - section aa of figure 1; fig.Z - node I in figure 1; Fig. 4 shows a solubilisation tool for forming helical risks during its withdrawal; on fig.Z - view B in figure 4; Fig, 6 is a section bb In figure 4; Fig. 7 is a diagram of the effect of forces on the tool in the process of 2P processing.

Инструмент дл  обработки отверстий содержит цилиндрический корпус 1, хвостова  часть которого фиксируетс  на борштанге 2, режущий элемент в ви- 25 де двухлезвийного блока 3, установленный в пазу передней части корпуса 1, и направл ющий узел, выполненный из охватывающей корпус втулки 4 с направл ющими элементами в виде шпонок 5, подпружиненных с помощью подложки 6, котора  в средней своей части размещена на дне продольного паза втулки 4, а крайние ее части размещены консоль- но.The tool for machining holes contains a cylindrical body 1, the tail part of which is fixed on the boring bar 2, a cutting element in the form of a two-blade block 3 mounted in a groove of the front part of the body 1, and a guide assembly made of the sleeve 4 enclosing the body elements in the form of keys 5, spring-loaded with the help of the substrate 6, which in its middle part is placed at the bottom of the longitudinal groove of the sleeve 4, and its extreme parts are placed cantilever.

30thirty

обработки данным инструментом заготовки 8.processing this workpiece tool 8.

В варианте исполнени  узел направл ющих элементов (Фиг.З) состоит из опорных элементов в виде установочных -винтов 9, размещенных по длине пазов а на втулке 4.. Паз а выполнен с круглым дном, в полости которого размещены сферические торцы установочных винтов 9. Пазы а, б и в (Фиг.1-3) на сопр гаемых поверхност х втулки 4 с корпусом 1 выполнены с наклоном относительно вектора скорости вращени  заготовки 8. При этом опорные элементы, выполненные в виде шариков 7 или установочных винтов 9, всегда должны быть св заны с поверхностью корпуса 1 через накпонные относительно этого вектора пазы, а торец г втулки 4, обращенный к режущему двухлезвийному блоку 3, имеет возможность при повороте ее относительно оси инструмента контактировать с торцом корпуса 1. Втулка 4 благодар  выполнению наклонных пазов при ее повороте совершает сложные движени , образованные продольным перемещением корпуса 1 и поворотом ее относительно этого кррпуса, т.е. винтовое перемещение установочных направл ющих шпонок 5. При этом возможны и другие сочетани  выполнени  наклонных пазов и ограничителей , размещенных в зоне сопр 40In the embodiment, the guide element assembly (Fig. 3) consists of supporting elements in the form of mounting screws 9 placed along the length of the slots a on the sleeve 4 .. The keyway is made with a round bottom, in the cavity of which spherical ends of the mounting screws 9 are placed. The grooves a, b and c (Figures 1-3) on the mating surfaces of the sleeve 4 with the housing 1 are made with an inclination relative to the rotational velocity vector of the workpiece 8. In this case, the supporting elements, made in the form of balls 7 or set screws 9, should always be connected to the surface of housing 1 through n grooves relative to this vector, and the end face of the sleeve 4 facing the cutting double-edged block 3, when rotated relative to the tool axis, contacts the end of the body 1. The sleeve 4, due to the inclined grooves, rotates complex movements when it rotates 1 and turning it about this krpusa, i.e. screw movement of the installation guide pins 5. In this case, other combinations of inclined grooves and stoppers located in the area of the counterparts 40 are possible.

На внутренней поверхности, уставов-35 жени  поверхностей втулки 4 с корпусом 1 ,On the inner surface, statutes-35 of the surfaces of the sleeve 4 with the housing 1,

Дл  устранени  винтовых рисок на обработанной поверхности втулки 4 и корпуса 1 могут быть выполнены конусными с одинаковым углом наклона этих поверхностей (фиг.4-6). Втулка 4 имеет возможность изменени  диаметра по направл ющим шпонкам 5, установленным на упругих прокладках 10. Диаметральное увеличение втулки 4 осуществлено за счет выполнени  пазов Q, расположенных равномерно (фиг.6) по окружности втулки 4 между направл ющими гапонками 5. Винты 11 и 12 выполнены дл  возможности регуленнои с возможностью перемещени  втулки 4, и на наружной цилиндрической поверхности корпуса 1 выполнены симметрично относительно поверхности их сопр жени  пазы а и б, образованные с помощью винтовых канавок, имеющих в поперечном сечении полуокружности . Число канавок и их расположение выбираетс  максимальным и одинаковым дл  втулки 4 и корпуса I. В результате при их сборке образуютс  внутренние пазы круглого сечени , в которых размещены опорные элементы в виде шариков 7. Пазы а и б при сборке заполн ют шариками 7 через технологические отверсти , выполненные во втулке 4 и после сборки заглушаемые, или же заполн ют эти полости шариками 7 при выходе совмещенных пазов втулки 4 и корпуса 1 с последующим заглушением этих выходов непосредственно торцом борштанги 2, на которую навинчивают корпус 1 дл  последующейTo eliminate the screw marks on the machined surface, the bushings 4 and the body 1 can be made tapered with the same angle of inclination of these surfaces (Figures 4-6). The sleeve 4 has the ability to change the diameter of the guide pins 5 mounted on elastic spacers 10. The diametrically increased sleeve 4 is made by making the grooves Q evenly spaced (Fig.6) around the circumference of the sleeve 4 between the guide tabs 5. Screws 11 and 12 made to be able to regulatively move the sleeve 4, and on the outer cylindrical surface of the housing 1 are made symmetrically relative to the surface of their interface grooves a and b, formed by means of helical grooves having -screw semicircle section. The number of grooves and their location is chosen maximum and the same for the sleeve 4 and the body I. As a result, during their assembly, internal grooves of circular cross-section are formed, in which the supporting elements in the form of balls 7 are placed. The grooves a and b are filled with balls 7 during assembly , made in the sleeve 4 and after assembly are muffled, or these cavities are filled with balls 7 when the combined slots of the sleeve 4 and the housing 1 exit, followed by damping these outlets directly with the end of the boring bar 2, onto which the housing 1 is screwed for later

4545

5050

5555

лировани  однолезвийного блока 3 (фиг.4 и 5) в радиальном направлении относительно оси корпуса 1 и закреплени  в пазу этого корпуса. Дл  регулировки продольного перемещени  втупки 4 при ее повороте относительно корпуса 1 установлены винты 13 вместо конусных поверхностей в соп0lining the single-blade unit 3 (Figures 4 and 5) in the radial direction relative to the axis of the housing 1 and fixing it in the groove of the housing. To adjust the longitudinal movement of the nose 4, when it is rotated relative to the housing 1, screws 13 are installed instead of conical surfaces in the joint

5five

П P

25 3025 30

обработки данным инструментом заготовки 8.processing this workpiece tool 8.

В варианте исполнени  узел направл ющих элементов (Фиг.З) состоит из опорных элементов в виде установочных -винтов 9, размещенных по длине пазов а на втулке 4.. Паз а выполнен с круглым дном, в полости которого размещены сферические торцы установочных винтов 9. Пазы а, б и в (Фиг.1-3) на сопр гаемых поверхност х втулки 4 с корпусом 1 выполнены с наклоном относительно вектора скорости вращени  заготовки 8. При этом опорные элементы, выполненные в виде шариков 7 или установочных винтов 9, всегда должны быть св заны с поверхностью корпуса 1 через накпонные относительно этого вектора пазы, а торец г втулки 4, обращенный к режущему двухлезвийному блоку 3, имеет возможность при повороте ее относительно оси инструмента контактировать с торцом корпуса 1. Втулка 4 благодар  выполнению наклонных пазов при ее повороте совершает сложные движени , образованные продольным перемещением корпуса 1 и поворотом ее относительно этого кррпуса, т.е. винтовое перемещение установочных направл ющих шпонок 5. При этом возможны и другие сочетани  выполнени  наклонных пазов и ограничителей , размещенных в зоне сопр 35 жени  поверхностей втулки 4 с корпусом 1 ,In the embodiment, the guide element assembly (Fig. 3) consists of supporting elements in the form of mounting screws 9 placed along the length of the slots a on the sleeve 4 .. The keyway is made with a round bottom, in the cavity of which spherical ends of the mounting screws 9 are placed. The grooves a, b and c (Figures 1-3) on the mating surfaces of the sleeve 4 with the housing 1 are made with an inclination relative to the rotational velocity vector of the workpiece 8. In this case, the supporting elements, made in the form of balls 7 or set screws 9, should always be connected to the surface of housing 1 through n grooves relative to this vector, and the end face of the sleeve 4 facing the cutting double-edged block 3, when rotated relative to the tool axis, contacts the end of the body 1. The sleeve 4, due to the inclined grooves, rotates complex movements when it rotates 1 and turning it about this krpusa, i.e. screw movement of the installation guide pins 5. In this case, other combinations of inclined grooves and stops are also possible that are located in the interface between the surfaces of the sleeve 4 and the housing 1,

лировани  однолезвийного блока 3 (фиг.4 и 5) в радиальном направлении относительно оси корпуса 1 и закреплени  в пазу этого корпуса. Дл  регулировки продольного перемещени  втупки 4 при ее повороте относительно корпуса 1 установлены винты 13 вместо конусных поверхностей в сопр жении втулки 4 с корпусом 1. Эти поверхности могут быть выполнены цилиндрическими, на которых расположены винтовые канавки а и б. При этом канавки (пазы) выполнены с переменной их глубиной п, уменьшающейс  от режущего блока 3 к хвостовой части корпуса 1, сочлененной с бор- штангой 2.lining the single-blade unit 3 (Figures 4 and 5) in the radial direction relative to the axis of the housing 1 and fixing it in the groove of the housing. To adjust the longitudinal movement of the insert 4, when it is rotated relative to the housing 1, screws 13 are installed instead of tapered surfaces in conjunction of sleeve 4 with the housing 1. These surfaces can be cylindrical, on which screw grooves a and b are located. At the same time, the grooves (grooves) are made with their variable depth p, decreasing from the cutting unit 3 to the tail part of the body 1 articulated with the boron bar 2.

Инструмент дл  обработки отверсти работает следующим образом.The tool for machining the hole works as follows.

Введенный в растачиваемое отверстие заготовки 8 инструмент своимиThe tool inserted into the bore hole of the workpiece 8 is

58322665832266

растачивани  с меньшим усилием, развиваемым приводом подающей каретки станка после ввода инструмента в обрабатываемое отверстие вращающейс  заготовки. При этом узел направл ющих в виде шпонок 5 обеспечивает гашение крутильных колебаний боргатан- ги 2 и несущего режущие блоки 3 корпуса 1. Уменьшение механических колебаний инструментальной системы станка осуществл етс  за счет соответствующего изменени  сил, действующих в кинематической цепи, состо щей изboring with less effort developed by the drive of the machine feed carriage after inserting the tool into the machined hole of the rotating workpiece. In this case, the node of guides in the form of keys 5 ensures damping of torsional vibrations of borgatang 2 and bearing cutting blocks 3 of housing 1. Reduction of mechanical oscillations of the machine tool system is carried out due to a corresponding change in the forces acting in the kinematic chain consisting of

10ten

направл ющими шпонками 5 взаимодейст- $ корпуса 1, шариков 7, втулки 4 соthe guide pins 5 of the interaction of the housing 1, the balls 7, the sleeve 4 with

вует с обработанной поверхностью и центрируетс  в нем. В результате установленного нат га по направл ющим шпонкам 5 и возникновени  сил трени  на поверхност х их контакта, размещенных на упругих прокладках 10 (фиг.4) или на подпружиненной подложке 6 (фиг.1), втулка 4 поворачиваетс  относительно оси корпуса 1. Вследствие того, что пазы сГ , выполнены на втулке 4 с наклоном относительно вектора скорости вращени - U (фиг.7) и возникновени  в зоне контактировани  шпонок 5 с заготовкой 8 касательной силы N, втулка 4 передает эту силу через тела качени  - шарики 7, размещенные в образованной полости пазов а и б, на корпусе 1 инструмента. Так как шарики 7 и уста.- новочные винты 9 (фиг.З) действуют на наклонные пазы о корпуса 1, то действующа  касательна  сила N в радиальной плоскости ОХ разлагаетс  на две составл ющие, одна из которых NJ, действует- в противоположном направлении осевой составл ющей Р сил резани , воспринимаемых от режущих блоков 3 корпусом 1, закрепленным на борштанге 2, Поэтому действующа  разгружающа  сила Nx не только ком- пенгирует действующую на борштангу осевую составл ющую Рх силы резани , но и может привести к по влению раст гивающего усили  при создании определенных нат гов и режимов резани . Раст гивающее усилие приводит к вт гиванию инструмента в обрабатываемое отверстие заготовки, что измен ет услови  работы длинномерной борштанги 2 и позвол ет ей воспринимать большие осевые силы резани  до потери статической и динамической устойчивости или, при прочих равных услови х, производить процессIt is centered with the treated surface. As a result of the tension set on the guide pins 5 and the occurrence of frictional forces on the surfaces of their contact, placed on elastic pads 10 (Fig.4) or on a spring-loaded substrate 6 (Fig.1), the sleeve 4 rotates relative to the axis of the housing 1. As a result that the grooves cG are made on the sleeve 4 with an inclination relative to the rotational velocity vector U (Fig. 7) and the occurrence of a tangent force N in the zone of contact of the keys 5 with the workpiece 8, the sleeve 4 transmits this force through rolling bodies - balls 7 placed in the formed cavity of the grooves a and b, on the case of 1 instrument. Since the balls 7 and the fixed screws 9 (Fig. 3) act on the inclined grooves of the housing 1, the effective tangential force N in the radial plane OX decomposes into two components, one of which is NJ, acts in the opposite axial direction component P of cutting forces perceived from cutting blocks 3 by housing 1 fixed to boring bar 2. Therefore, the acting unloading force Nx not only compensates the axial component of the cutting force Px acting on the boring bar, but can also cause a tensile force creating gov EFINITIONS tensioning and cutting modes. The tensile force leads to the tool being pulled into the machined hole of the workpiece, which changes the conditions of operation of the long boring bar 2 and allows it to perceive large axial cutting forces until static and dynamic stability is lost or, ceteris paribus, to produce

2020

2525

30thirty

3535

4040

4545

5050

5555

шпонками 5, заготовки 8. В процесс обработки заготовки 8 втулка 4 сво торцом ч может посто нно действов на соответствующий торец корпуса и нар ду с шариками 7 (установочными р дами штифтами) передавать усилие разгрузки.by dowels 5, blanks 8. During machining of the blanks 8, the sleeve 4, with its end face h, can continuously act on the corresponding end of the body and, along with the balls 7 (set rows of pins), transmit the unloading force.

В случае использовани  инструме та по варианту выполнени - втулки 4 с радиальными пазами о и коническ ми поверхност ми, сопр гаемыми в с динении втулки 4 и корпуса 1 (фиг. 6), после прекращени  рабочей пода диаметр втулки 4 с направл ющими шпонками 5, размещенными на упруги прокладках 10, несколько уменьшает за счет упругости самой втулки. Уменьшение диаметра втулки 4 приво к соответствующему изменению распо ложени  режущего лезви  блока 3, з крепленного в пазу корпуса 1 г. помощью винтов 11 и 12 в обрабатывае мом отверстии. Так как при выводе однолезвийного инструмента втулка отходит от торцов винтов 13 при одновременном уменьшении нат га по шпонкам 5 и благодар  собствч мому весу инструмента (фиг.З) режущее лезвие блока 3 перемещаетс  в ради альном направлении, что обеспечива вывод инструмента без образовани  рисок от режущего лезви .In the case of using the tool according to the embodiment, sleeve 4 with radial grooves o and conical surfaces mating in the direction of sleeve 4 and body 1 (Fig. 6), after the working flow was terminated, the diameter of sleeve 4 with guide pins 5, placed on the elastic pads 10, somewhat reduces due to the elasticity of the sleeve itself. Reducing the diameter of the sleeve 4 leads to a corresponding change in the position of the cutting blade of the block 3, which is fastened in the groove of the housing of 1 g. Using screws 11 and 12 in the machined hole. Since during the withdrawal of the single-blade tool, the sleeve departs from the ends of the screws 13 while simultaneously reducing the tension on the keys 5 and due to the proper weight of the tool (Fig. 3), the cutting blade of the block 3 moves in the radial direction, which ensures the output of the tool without forming scratches from the cutting blade.

Claims (4)

1. Инструмент дл  обработки отв тий,, содержащий несущий режущий эле мент корпус, закрепленный на боршта ге, втулку, охватывающую корпус и к нематически св занную с последним посредством опорных элементов, и со диненные с втулкой направл ющие эле менты, отличающийс  тем что, с целью повышени  производител1. A tool for machining spikes, containing a supporting cutting element housing, mounted on a bore, a sleeve, enclosing the housing and nematically connected to the latter by means of supporting elements, and guide elements connected to the sleeve, wherein in order to increase producer $ корпуса 1, шариков 7, втулки 4 со$ body 1, balls 7, bushings 4 with 00 5five 00 5five 00 5five 00 шпонками 5, заготовки 8. В процессе обработки заготовки 8 втулка 4 своим торцом ч может посто нно действовать на соответствующий торец корпуса и нар ду с шариками 7 (установочными р дами штифтами) передавать усилие разгрузки.by dowels 5, blanks 8. During machining of the blanks 8, the sleeve 4 with its end face h can constantly act on the corresponding end of the body and along with the balls 7 (installation rows of pins) to transmit the unloading force. В случае использовани  инструмента по варианту выполнени - втулки 4 с радиальными пазами о и коническими поверхност ми, сопр гаемыми в соединении втулки 4 и корпуса 1 (фиг.4- 6), после прекращени  рабочей подачи диаметр втулки 4 с направл ющими шпонками 5, размещенными на упругих прокладках 10, несколько уменьшаетс  за счет упругости самой втулки. Уменьшение диаметра втулки 4 приводит к соответствующему изменению распо ложени  режущего лезви  блока 3, закрепленного в пазу корпуса 1 г. помощью винтов 11 и 12 в обрабатываемом отверстии. Так как при выводе однолезвийного инструмента втулка 4 отходит от торцов винтов 13 при одновременном уменьшении нат га по шпонкам 5 и благодар  собствч мому весу инструмента (фиг.З) режущее лезвие блока 3 перемещаетс  в радиальном направлении, что обеспечивает вывод инструмента без образовани  рисок от режущего лезви .In the case of using the tool according to the embodiment, the sleeve 4 with radial grooves o and conical surfaces mating in the connection of the sleeve 4 and the housing 1 (Figures 4-6), after the working feed is stopped, the diameter of the sleeve 4 with guide pins 5 placed on the elastic pads 10, somewhat decreases due to the elasticity of the sleeve itself. Reducing the diameter of the sleeve 4 leads to a corresponding change in the location of the cutting blade of the block 3, which is fixed in the groove of the housing 1 g. Using screws 11 and 12 in the hole being machined. Since during the withdrawal of the single-blade tool, the sleeve 4 moves away from the ends of the screws 13 while simultaneously reducing the tension on the keys 5 and due to the proper weight of the tool (Fig. 3) the cutting blade of the block 3 moves in the radial direction, which ensures the tool is withdrawn without forming scratches from the cutting blade. Формула изобретени Invention Formula 1. Инструмент дл  обработки отверстий ,, содержащий несущий режущий элемент корпус, закрепленный на борштанге , втулку, охватывающую корпус и кинематически св занную с последним посредством опорных элементов, и соединенные с втулкой направл ющие элементы , отличающийс  тем, что, с целью повышени  производительности и точности, втулка установлена с возможностью перемещени  относительно корпуса и взаимодействи  с .последним посредством торца со стороны креплени  режущего элемента, при этом на поверхност х втулки и корпуса выполнены наклонные по отношени к ос м последние пазы, предназначенные дл  размещени  опорных элементов .1. A tool for machining holes, a housing comprising a support cutting member, mounted on a boring bar, a sleeve, enclosing the housing and kinematically connected to the latter by means of supporting elements, and guide elements connected to the sleeve, characterized in that, in order to increase productivity and precision, the sleeve is mounted for movement relative to the body and interacting with the latter through an end on the mounting side of the cutting element, while on the surfaces of the sleeve and the body are made Clones with respect to the axes of the latter grooves intended for receiving the support members. 2. Инструмент по п.1, о т л и - чающийс  тем, что опорные элементы выполнены в виде шариков ил винтов со сферическим торцом, уста- новленных в пазу втулки.2. The tool according to claim 1, wherein the supporting elements are made in the form of balls or screws with a spherical end mounted in the groove of the sleeve. А-АAa 7 Фиг.г®иг-37 Fig.ig®-3 / ///////// ////// S  S г  g / / / / / // / Л Г /f ЛfL G / f Lf ////// /V /////// / V / 7 7Г 77 Ууу7 / 7 / / /Y/ 7 7G 77 Ooo7 / 7 / / / Y / /s ,f s As As S s s / s s s s / s/ s, f s As As s s s / s s s s / s // ////////////// 11 J11 j (  ( 58322685832268 3.Инструмент по пп.1 и 2, отличающийс  тем, что поверхности втулки и корпуса, имеющие пазы, выполнены конусными, а на втулке в плоскости ее поперечного сечени  выполнены радиальные пазы, расположенные между направл ющими элементами .3. The tool according to claims 1 and 2, characterized in that the surfaces of the sleeve and the housing having grooves are tapered, and on the sleeve in the plane of its cross section there are radial grooves located between the guiding elements. 4.Инструмент по пп.1 и 2, отличающийс  тем, что пазы на поверхност х корпуса и втулки выполнены с переменной глубиной, уменьшающейс  от стороны креплени  режущего элемента к противоположной стороне„4. The tool according to claims 1 and 2, characterized in that the grooves on the surfaces of the housing and the sleeve are made with a variable depth, decreasing from the side of attachment of the cutting element to the opposite side. 10ten 9 9 8eight -4/-four/ / ///////////Л//// ///////// L /// S/S/ss S J  S / S / ss S J / /Y/ // Y / As S s s / s s s s / s  As s s s / s s s s / s // 8eight ФиёМFiyom ////////////// харетка станкаharetka machine