Устройство для обработки сквозных отверстий малых диаметров

Полезная модель относится к устройствам для обработки сквозных отверстий с соотношением длина/диаметр более 10 и может найти применение при изготовлении изделий машино- и приборостроения, например, концентраторов оптоволоконной связи, разъемов, волноводных трактов и т.д.

Устройство содержит струну-притир, закрепленную в двух патронах, которые соединены с механизмом вращательного движения и ультразвуковой генератор. Для натяжения струны-притира установка имеет винт, через который также подаются ультразвуковые колебания. На струну-притир наносят слой мягкого металла, диаметр которого равен диаметру обрабатываемого отверстия. На слой мягкого металла наносят слой абразивного материала.

Техническим результатом является упрощение конструкции, повышение точности и качества обрабатываемого отверстия, а также возможность применения различных абразивных материалов.

Полезная модель относится к устройствам для обработки сквозных отверстий малого диаметра с соотношением длина/диаметр более 10 и может найти применение при изготовлении изделий машино- и приборостроения, например, концентраторов оптоволоконной связи, разъемов, волноводных трактов и т.д.

Существует два основных способа обработки отверстий:

- обработка нерегулируемыми притирами, не имеющими разжимных устройств;

- обработка регулируемыми притирами, имеющими разжимные устройства.

Перечисленные методы имеют существенное ограничение по диаметру обрабатываемых отверстий, поскольку форма, размеры, а, следовательно, и жесткость применяемого инструмента всегда определяются размерами обрабатываемого отверстия.

Наиболее близким к заявляемому техническому решению является устройство для обработки отверстий колеблющейся проволокой-инструментом, содержащее проволоку-инструмент, механизм вертикального колебания с одновременным вращением и механизм возвратно-поступательного перемещения, смонтированными на кронштейне. Устройство имеет корпус со свободно вращающимися роликами, направляющими проволоку-инструмент и снабжено жестким звеном, связанным с приводом возвратно-поступательного перемещения. На корпусе шарнирно установлены рычаги, образующие с проволокой-инструментом шарнирный параллелограмм. Для натяжения проволоки-инструмента имеется S-образный рычаг и микровинт (А.с. СССР 569437 МКИ В24В 21/02. Устройство для обработки отверстий колеблющейся проволокой-инструментом/ Ройтман Д.Л., Суслонов В.Н. Шевелев А.Е. и др. - 2335421/08; заявл. 17.03.76; опубл. 25.08.77).

Недостатком данного устройства является кинематическая сложность конструкции, неточность геометрии вследствие разности диаметра инструмента и обрабатываемого отверстия, применение в качестве инструментального материала алмаза или эльбора.

Задачей заявляемой полезной модели является упрощение конструкции устройства, повышение точности и качества обрабатываемых отверстий, а также возможность применения различных абразивных материалов, в том числе наносимых с применением технологии эпиламирования.

Поставленная задача решается тем, что устройство для обработки сквозных отверстий малых диаметров содержит струну-притир, закрепленную в двух патронах, которые соединены с механизмом вращательного движения. Установка имеет винт для натяжения струны-притира. Отличием от прототипа является то, что струна-притир имеет слой меди, диаметр которого равен диаметру обрабатываемого отверстия. На слой меди нанесен абразивный материал. Кроме того, для улучшения качества обработки отверстий на струну-притир подают ультразвуковые колебания от ультразвукового генератора.

Устройство позволяет расширить технологические возможности финишной обработки за счет варьирования диаметра струны-притира с точностью до 0,03 мм, повысить повторяемость выпускаемой продукции и снизить трудоемкость отделочных операций при механической обработке отверстий малого диаметра за счет комплектной обработки заготовок и, в конечном итоге, получать изделия с заданными техническими характеристиками в серийном производстве.

Сущность заявляемого технического решения поясняется чертежами. На фиг.1 представлена схема установки, на фиг.2 - схема струны-притира.

Установка содержит электродвигатель 1, червячную передачу 2, вал 3, несущий два зубчатых колеса, приводящих во вращение шестерни 4. В патронах 5 закреплена струна-притир 6, которая проходит через доводимое отверстие обрабатываемой детали 7. Винт 8 служит для натяжения струны-притира и присоединения через ультразвуковую головку к ультразвуковому генератору 9.

Струна-притир изготавливается из пружинной проволоки диаметром Д₁ , которая путем гальванического осаждения покрывается слоем меди (цинка, олова, алюминия и т.п.), с последующей обработкой до диаметра обрабатываемого отверстия Д₂ детали и нанесением абразивного материала. Концы проволоки А и Б защищаются изоляционной трубкой и абразивный слой на них не наносится.

Устройство работает следующим образом.

На чистый от покрытия абразивного слоя конец А струны-притира 6 нанизывают несколько обрабатываемых деталей 7 (партия заготовок). Затем струну-притир 6 закрепляют в патронах шпиндельных головок 5. Натяжение струны-притира 6 производится перемещением головки 5 с помощью натяжного винта 8. Вращение от электродвигателя 1 через червячную передачу 2 передается на вал 3, несущий два зубчатых колеса, приводящих во вращение шестерни 4, которые в свою очередь сообщают вращение патронам 5. Колебания от ультразвукового генератора 9 через винт 8 передаются на струну-притир 6. Обрабатываемые детали 7 перемещают вдоль струны-притира 7 от конца А к концу Б. Преимущества предлагаемого способа:

- повторяемость геометрических размеров обработанных отверстий в партии изделий;

- высокая точность обработки;

- простота изготовления струны-притира любого заданного размера с заданной точностью;

- возможность использования в качестве абразивного слоя широкого диапазона материалов.

Пример. Обработке подвергались заготовки для гермопереходов из вакуум-плотной керамики марки ВК90 после ее прессования и спекания. Обрабатывались сквозные отверстия диаметром 0,42^+0,01 мм с шероховатостью поверхности R_a=0,1 мкм.

В качестве струны-притира применялась нагартованная проволока диаметром 0,31 мм из стали 12Х18Н10Т. Гальваническим способом на проволоку наносили слой гальванической меди до диаметра 0,45 мм. Медный слой прокатывался до диаметра 0,43_-0,01 мм с формированием заходного конуса.

Детали нанизывались на струну, которую в свою очередь закрепляли в патронах и натягивали с помощью винта. Обработку детали осуществляли при постоянном вращении струны-притира с частотой 150 об/мин и с подачей ультразвука частотой в диапазоне 4060 кГц. При этом на медный слой наносили слой алмазной пасты. Таким образом, проводилась последовательная обработка каждой детали из партии.

На устройстве стабильно достигаются заданные технические требования к точностным и качественным параметрам отверстия гермоперехода.

Предлагаемое устройство обеспечивает достижение технического результата и может быть использовано при финишной обработке сквозных отверстий с параметрами диаметр/длина более 10 в деталях из любого материала.

1. Устройство для обработки сквозных отверстий малых диаметров, содержащее струну-притир, закрепленную в патронах, которые соединены с приводом вращательного движения, и винт для натяжения струны-притира, отличающееся тем, что струна-притир выполнена со слоем меди, с диаметром, равным диаметру обрабатываемого отверстия, при этом на указанный слой нанесен абразивный материал.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что оно снабжено ультразвуковым генератором колебаний, соединенным со струной-притиром.