Сборная протяжка
Полезная модель относится к области металлообработки, точнее к инструменту, предназначенному для обточки протягиванием изделий типа тел вращения, преимущественно коленчатых валов ДВС.
Протяжка содержит основание с последовательно установленными на нем стружкоделительной, режущей, доводочной секциями и секцией для нанесения на поверхность изделия регулярного микрорельефа. На корпусах секций размещены соответствующие обрабатывающие инструменты в виде набора вертикально размещенных в сепараторе: игольчатых и столбиковых режущих элементов, а также столбиковых и/или проволочных деформирующих элементов. В наборе элементы установлены в сепараторе с натягом за счет сил трения. Для демонтажа набора на дне сепаратора предусмотрено технологическое сквозное отверстие. Инструмент в предлагаемой протяжке прост по конструкции и в изготовлении и позволяет вести обработку и при прямом и при обратном ходах протяжки, обеспечивая при этом многослойную траекторию воздействия инструмента на обрабатываемую поверхность. Для улучшения условий работы инструмента путем компенсации ударных нагрузок на него каждая секция протяжки снабжена упругим элементом, располагаемым под инструментом.
В результате упрощается и удешевляется изготовление протяжки, увеличивается диапазон ее технологических возможностей, что способствует расширению арсенала технических средств, повышающих эффективность обработки.
Полезная модель относится к области металлообработки, точнее к инструменту, предназначенному для обточки протягиванием изделий типа тел вращения, преимущественно коленвалов.
Обточка протяжкой коренных и шатунных шеек коленвалов в сравнении с токарной обработкой и круглым наружным фрезерованием обладает более высокой производительностью, т.к. значительно уменьшает технологическое время, и способствует повышению стойкости инструмента за счет перераспределения припуска на большее число режущих элементов.
Известны протяжки для обточки шеек коленвалов, содержащие корпус, состоящий из блоков, и съемные обрабатывающие модули с режущими и зачищающими инструментами в виде многогранных твердосплавных пластин с определенной геометрией их размещения на державке (SU 1726168, 1992 г.). Эти протяжки недостаточно функциональны, т.к. имеют узкий диапазон видов обработки, к тому же затратны в изготовлении.
Наиболее близким аналогом (прототипом) предлагаемой полезной модели является сборная протяжка (RU 2028884, 1995 г.), содержащая общее основание, на котором последовательно установлены: стружкоделительная секция с инструментом в виде выполненных на корпусе секции шлицев; режущая секция с инструментом в виде ряда призматических пластин с режущими кромками; выглаживающая секция с инструментом в виде набора увеличивающихся по высоте элементов в форме параллелепипеда и секция с шариковым инструментом для нанесения на обрабатываемую поверхность регулярного микрорельефа для повышения эксплуатационных качеств изделия. Такое выполнение протяжки расширяет диапазон ее функциональных и технологических возможностей, позволяет повысить производительность обработки изделия, однако использование достаточно сложного по геометрии лезвийного инструмента усложняет и удорожает протяжку, не позволяет форсировать режимы обработки, например, воздействием инструмента на обрабатываемую поверхность как при прямом ходе протяжки, так и при обратном ее ходе. Другой недостаток прототипа состоит в том, что в нем не предусмотрена компенсация ударной нагрузки на инструмент в процессе обработки.
Задача, на решение которой направлена полезная модель, и технический результат, получаемый от ее реализации, заключаются в расширении арсенала технологических обрабатывающих средств, способствующих повышению эффективности процесса обточки тел вращения протяжкой путем использования конструктивно упрощенного инструмента, нивелирования ударной нагрузки на инструмент и интенсификации режимов его работы.
Для достижения технического результата в сборной протяжке, содержащей основание с последовательно установленными на нем секциями: стружкоделительной, режущей, доводочной и для нанесения на поверхность изделия регулярного микрорельефа, на корпусах которых размещены соответствующие обрабатывающие инструменты, в отличие от известных аналогов, каждая секция снабжена средством для компенсации ударных нагрузок на инструмент в процессе обработки в виде расположенного на корпусе упругого элемента и съемным сепаратором для размещения инструмента, закрепленным на корпусе с опорой на упругий элемент, при этом инструмент стружкоделительной секции выполнен в виде установленного в сепараторе набора вертикально размещенных игольчатых режущих элементов, инструмент режущей секции в виде установленного в сепараторе набора вертикально размещенных столбиковых режущих элементов, инструмент доводочной секции в виде установленного в сепараторе набора вертикально размещенных столбиковых деформирующих элементов и/или проволочных режущих элементов, а секции для нанесения регулярного микрорельефа в виде установленного в сепараторе набора вертикально размещенных проволочных деформирующих элементов.
Режущие или деформирующие элементы набора установлены в сепараторе с натягом за счет сил трения.
На дне сепаратора имеется технологическое сквозное отверстие, предназначенное для демонтажа набора.
Выполнение протяжки с простым по конструкции и в изготовлении инструментом позволяет отказаться от использования лезвийного инструмента, усложняющего и удорожающего изготовление и ремонт протяжки, снижающего стойкость протяжки и эффективность ее работы. Инструмент в предлагаемой протяжке позволяет вести обработку как при прямом, так и при обратном ее ходе, что обеспечивает более интенсивную обработку, повышает качество обработки, сокращает технологическое время. Наличие упругого элемента, действие упругих сил которого в рабочем процессе направлено встречно действию ударной нагрузки на инструмент, улучшает условия работы инструмента и, кроме того, поджимая с определенным усилием инструмент к обрабатываемой поверхности, способствует более интенсивной его работе.
На фиг.1 представлен общий вид протяжки (вид сбоку); на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.3 - разрез Б-Б на фиг.1; на фиг.4 - разрез В-В на фиг.1; на фиг.5 - разрез Г-Г на фиг.1; на фиг.6 - разрез Д-Д на фиг.1; на фиг.7 - общий вид съемного сепаратора.
Сущность полезной модели поясняется на следующем ее конкретном примере.
На основании 1 протяжки установлены в технологической последовательности стружкоделительная секция 2, режущая секция 3, доводочная секция 4 и секция 5 для нанесения регулярного микрорельефа. Каждая из секций имеет корпус 6 и закрепленный на корпусе съемный сепаратор 7 с размещенным в нем обрабатывающим инструментом 8, выполненным в виде установленного в сепараторе 7 с натягом за счет сил трения набора вертикально размещенных режущих или деформирующих элементов. При этом сепаратор закреплен на корпусе 6 через упругий элемент 9, который предназначен для компенсации в процессе обработки ударных нагрузок на инструмент и одновременно поджимает инструмент к изделию. Отверстие 10 в дне сепаратора 7 выполнено сквозным и с периметром, обеспечивающим свободное прохождение сквозь него одного элемента из набора и служит для демонтажа набора. Для замены изношенных режущих или деформирующих элементов достаточно удалить через отверстие 10 хотя бы один из них.
В стружкоделительной секции 2 набор, образующий инструмент 8 состоит из игольчатых режущих элементов 11 (фиг.2). В режущей секции 3 - из столбиковых режущих элементов 12 (фиг.3). В доводочной секции 4 - из столбиковых деформирующих элементов 13 и/или проволочных режущих элементов 14 (фиг.4 и 5). В секции 5 для нанесения регулярного микрорельефа - из проволочных элементов 15 (фиг.6).
Работа протяжки осуществляется путем ее линейного перемещения по касательной к обрабатываемой поверхности 16 вращающейся заготовки. Первой в работу вступает стружкоделительная секция 2 - ее игольчатые режущие элементы 11 формируют на поверхности 16 систему стружкоразделительных канавок, удаляя при этом с нее дефектный слой (окалину, литейную корку, старое покрытие и т.п.) Далее столбиковые режущие элементы 12 секции 3 осуществляют резание с образованием мелких легко удаляемых из зоны стружкообразования фрагментов стружки. После чего при дальнейшем перемещении протяжки в контакт с поверхностью 16 вступает доводочная секция 4 со столбиковыми деформирующими элементами 13 или 14 - первые упрочняют поверхность 16, вторые при необходимости удаляют тонкие окисные слои. Возможны варианты с одновременным использованием элементов 13 и 14. Завершает процесс обработки секция 5, деформирующие проволочные элементы 15 которой дополнительно упрочняют поверхность 16 и создают на ней регулярный микрорельеф.
Предлагаемая протяжка отличается экономичностью и эффективностью обработки. Инструмент в ней прост по конструкции и в изготовлении, и легко восстанавливается - достаточно «рассыпать» набор и заменив дефектный рабочий элемент вновь собрать его в сепараторе. Изменением геометрии верхней рабочей кромки элементов, не требующим значительных временных или денежных затрат можно значительно расширить типовой ряд протяжек, обеспечивающих достаточно широкий диапазон функциональных и технологических возможностей инструмента, необходимых для эффективности обточки тел вращения протяжкой.
1. Сборная протяжка, содержащая основание с последовательно установленными на нем секциями - стружкоделительной, режущей, доводочной и для нанесения на поверхность изделия регулярного микрорельефа, на корпусах которых размещены соответствующие обрабатывающие инструменты, отличающаяся тем, что в ней каждая секция снабжена средством для компенсации ударных нагрузок на инструмент в процессе обработки в виде расположенного на корпусе упругого элемента и съемным сепаратором для размещения инструмента, закрепленным на корпусе с опорой на упругий элемент, при этом инструмент стружкоделительной секции выполнен в виде установленного в сепараторе набора вертикально размещенных игольчатых режущих элементов, инструмент режущей секции в виде установленного в сепараторе набора вертикально размещенных столбиковых режущих элементов, инструмент доводочной секции в виде установленного в сепараторе набора вертикально размещенных столбиковых деформирующих элементов и/или проволочных режущих элементов, а секции для нанесения регулярного микрорельефа в виде установленного в сепараторе набора вертикально размещенных проволочных деформирующих элементов.
2. Протяжка по п.1, отличающаяся тем, что режущие или деформирующие элементы набора установлены в сепараторе с натягом за счет сил трения.
3. Протяжка по п.1, отличающаяся тем, что на дне сепаратора выполнено технологическое сквозное отверстие, предназначенное для демонтажа набора.
