Устройство для подачи сверла при глубоком сверлении

 

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОДАЧИ СВЕРЛА ПРИ ГЛУБОКОМ СВЕРЛЕНИИ, в корпусе которого установлена втулка с выполненными на ее внутренней поверхности дорожками качения для размещенных в сепараторе шариков, предназначенных для взаимодействия с подпружиненным зажимным элементом, установленным с возможностью осевого перемещения и взаимодействия со сверлом, размещенным в оправке, предназначенной для установки в шпиндель станка, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности и производительности устройства, оно снабжено установленным с возможностью взаимодействия с торцом зажимного элемента упругим кольцом и дополнительным сепаратором с шариками, предназначенными для взаимодействия с упомянутым кольцом и буртом, который выполнен на втулке, а зажимной элемент выполнен в виде цилиндрической оболочки с жестко связанными с ней планками, предназначенными для взаимодействия со сверлом , причем упругое кольцо выполнено так, что его жесткость больше жесткости пружины . 2. Устройство по п. 1, отличающееся те.м, что сверло установлено с возможностью осевого перемещения относительно оправки (Л посредством введенного в устройство упругого элемента, установленного с возможностью регулирования. 4 ND Ю 00 ю

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

4 В 23 В 41/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPGHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3575943/25-08 (22) 31.03.83 (46) 28.02.85. Бюл. № 8 (72) Н. С. Силин (71) Ленинградский ордена Ленина и ордена Красного Знамени механический институт (53) 621.952.5-589.21(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 503643, кл. В 23 В 47/00, 1972 (прототип). (54) (57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОДАЧИ

СВЕРЛА ПРИ ГЛУБОКОМ СВЕРЛЕНИИ, в корпусе которого установлена втулка с выполненными на ее внутренней поверхности дорожками качения для размещенных в сепараторе шариков, предназначенных для взаимодействия с подпружиненным зажимным элементом, установленным с возможностью осевого перемещения и взаимодействия со сверлом, размещенным в оправке, предназначенной для установки в шпиндель

А

„„SU„„1142232 станка, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности и производительности устройства, оно снабжено установленным с возможностью взаимодействия с торцом зажимного элемента упругим кольцом и дополнительным сепаратором с шариками, предназначенными для взаимодействия с упомянутым кольцом и буртом, который выполнен на втулке, а зажимной элемент выполнен в виде цилиндрической оболочки с жестко связанными с ней планками, предназначенными для взаимодействия со сверлом, причем упругое кольцо выполнено так что его жесткость больше жесткости пружины.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что сверло установлено с возможностью осевого перемещения относительно оправки посредством введенного в устройство упругого элемента, установленного с возможностью регулирования.

1142232

Изобретение относится к обработке металлов резанием, в частности, касается оборудования, предназначенного для сверления глубоких отверстий

Известно устройство для подачи сверла при глубоком сверлении, в корпусе которого установлена втулка с выполненными на ее внутренней поверхности дорожками качения для размещенных в сепараторе шариков, предназначенных для взаимодействия с подпружиненным зажимным элементом, установленным с возможностью осевого перемещения и взаимодействия со сверлом, размещенным в оправке, предназначенной для установки в шпиндель станка (1).

Однако известное устройство характеризуется невысокими надежностью и производительностью, обусловленными выполнением дорожек качения с винтовыми участками переменной глубины, что вызывает дополнительные вибрации инструмента, имеющего большие размеры по длине. Кроме того, недостатком известного устройства является возникновение дополнительных колебаний инструмента из-за его жесткости крепления в подающей каретке станка, что снижает надежность устройства.

Цель изобретения — повышение надежности и производительности устройства.

Цель достигается тем, что устройство для подачи сверла при глубоком сверлении, в корпусе которого установлена втулка с выполненными на ее внутренней поверхности дорожками качения для размещенных в сепараторе шариков, предназначенных для взаимодействия с подпружиненным зажимным элементом, установленным с возможностью осевого перемещения и взаимодействия со сверлом, размещенным в оправке, предназначенной для установки в шпиндель станка, снабжено установленным с возможностью взаимодействия с торцом зажимного элемента упругим кольцом и дополнительным сепаратором с шариками, предназначенными для взаимодействия с упомянутым кольцом и буртом, который выполнен на втулке, а зажимной элемент выполнен в виде цилиндрической оболочки с жестко связанными с ней планками, предназначенными для взаимодействия со сверлом, причем упругое кольцо выполнено так, что его жесткость больше жесткости пружины.

Кроме того, сверло установлено с возможностью осевого перемещения относительно оправки посредством введенного в устройство упругого элемента, установленного с возможностью регулирования.

На фиг. 1 изображено устройство для подачи сверла при глубоком сверлении, продольный разрез; на фиг. 2 — разрез

А — А на фиг. 1; на фиг. 3 — разрез Б — Б на фиг. 1; на фиг. 4 — разрез  — В на фиг. 1; на фиг. 5 — закрепление сверла

55 в подающей каретке станка; на фиг. 6— схема расположения шариков на упругих участках цилиндрической оболочки; на фиг. 7 — то же, на жестких участках цилиндрической оболочки; на фиг. S — схема развертки упругого кольца с размещенными вдоль него шариками.

Устройство состоит из неподвижного корпуса 1, установленного в передней стойке 2, станка, направляющей кондукторной втулки

3, закрепленной в расточке вращающейся вместе с заготовкой втулки 4, узлов уплотнений 5 и 6 инструмента 7, переднего торца заготовки 8 и элемента 9 для соединения с обрабатываемой заготовкой 8. Втулка 4 размещена на подшипниках 10. Во втулке 4, закрепленной жестко через элемент 9 с заготовкой 8 и имеющей возможность вращения относительно оси устройства, установлена на шарики 11 цилиндрическая оболочка 12. На внутренней ее поверхности симметрично закреплены планки 13, контактирующие с наружной поверхностью инструмента 7. Толщина цилиндрической оболочки

12 с планками 13 определяется необходимым усилием поджима планок 13 к поверхности инструмента при расположении шариков 11 на жестких участках а оболочки. С торца оболочки 12 и соответственно планок 13 размещено упругое кольцо 14, которое имеет возможность контактирования с другими шариками 15. Эти шарики 11 и 15 заключены в сепараторах 16. С другого торца оболочки 12 размещен упругий элемент — пружина 17, жесткость пружины 17 ниже чем жесткость упругого кольца 14. Усилие поджима планок 13 должно обеспечить некоторое перемещение подпружиненной упругим элементом 17 оболочки 12 вместе с инструментом 7. На цилиндрической оболочке 12 размещены шарики 11, которые имеют возможность контактирования с дорожками качения, образуемыми канавками с коническими боковыми поверхностями на втулке 4.

Наличием опорных планок 13, опирающихся на инструмент 7, образованы некоторые жесткие участки а оболочки 12, а вне зоны их расположения на этой оболочке расположен упругий участок b. Сепаратор 16, в котором размещены шарики 15, имеет выфрезерованные пазы d, через которые возможен проход смазочно-охлаждающей среды из впускного патрубка 18 устройства в кольцевой зазор, образованный наружной поверхностью инструмента 7 и обработанной поверхностью отверстия заготовки 8.

Для получения возможности осевого перемещения инструмента 7, обрабатывающего сравнительно неглубокие отверстия, жесткость которых не позволяет осуществить эти перемещения, может применяться при креплении его в шпинделе 19 станка упру2232

114

t гое соединение в виде прорезной пружины

20, опирающейся одним концом на бурт 1, выполненный на инструменте, а другим на торец оправки 21. Сжатие пружины и соответственно перемещение инструмента

7 осушествляется с помощью гайки 22, размещенной на оправке 21.

Устройство работает следуюшим образом.

Перед началом операции сверления или растачивания отверстий в заготовках 8 втулку 4 поворачивают таким образом, чтобы шарики 11, обкатываюшиеся по цилиндрической оболочке 12, расположились на упругих участках Ь этой оболочки 12.

Наружная поверхность цилиндрической оболочки 12 выполнена диаметром, большимна некоторую величину, определяемую из условий зажима планками инструмента и не превышающую обычно гарантированный зазор между планками 13 и инструментом 7, чем вписанный диаметр по шарикам 11, расположечным на дорожках качения втулки. Эта величина превышения диаметра оболочки 12 выбирается при расчетах в диапазоне 0,1 — 0,6 мм. Планки 13 при среднем положении шариков 11 на упругих участках b отходят от поверхности инструмента.

Далее устройство вместе со стойкой 2 перемещают на станке к торцу обрабатываемой заготовки 8 до плотного соединения конической поверхности элемента 9, на котором размещено уплотнение 6, с соответствующей конической поверхностью заготовки 8. После этого установленный в стойке 2 станка корпус 1 устройства закрепляют на станине станка, а инструмент 7, закрепленный в шпинделе 19 станка, подводят к торцу заготовки 8. Затем подают смазочно-охлаждающую среду от насосной станции станка через впускной патрубок 18 устройства в кольцевой зазор между кондукторной втулкой 3 и инструментом.

После включения главного привода вращения заготовки 8 и привода подачи инструмента 7 расположенная на подшипниках

10 втулка 4 вращается совместно с заготовкой.8. При этом шарики 11 взаимодействуют с боковыми коническими поверхностями дорожек качения втулки 4. За счет выполнения диаметра цилиндрической оболочки 12 несколько большим описанного диаметра по шарикам 11, расположенным на дорожках качения втулки 4, и прогиба упругих участков b планки 13 расходятся от центра инструмента (фиг. 6) и тем самым разжимают инструмент. При обкатывании шариков 11 цилиндрической оболочки 12 по жестким участкам а упругие участки b возвращаются в исходное положение (фиг. 7) и своей по= верхностью планки прижимаются к поверхности инструмента 7 с усилием, обусловленным упругостью участков b и натягом ша4 риков ll на этих жестких участках оболочки. За счет выполнения диаметра по внутренним поверхностям планок 13 большим на величину, обеспечивающую обкатывание шариков 11 жестких участков а без зазоров, инструмент охватывается планками 13. Одновременно при обкатывании этих участков а шариками 11 размещенные с торца оболочки 2 и контактирующие с упругим кольцом 14 шарики 15 перемещают оболочку с планками 13 влево и тем самым сообщают осевое амплитудное колебание инструмента 7, имеюшего равномерное движение подачи. После прохождения шариками 11 жестких участков а планки 13 отжимаются от поверхности инструмента и оболочка 12

15 под действием упругой пружины 17 возврашается в исходное положение.

Следовательно, в процессе перекатывания заключенных в сепараторах 16 шариков

ll и 15 жестких участков оболочки 12 и кольца 14 планки 13 зажаты и инструмент имеет некоторое амплитудное перемещение в осевом направлении. При обкатывании шариков 11 и 15 упругих участков оболочки 12 и кольца 14 планки разжаты и инструмент перемешается в осевом направлении со ско25 ростью, определяемои подачей шпинделя станка, а оболочка с закрепленными на ней планками 13 возвращается в исходное положение.

Таким образом обеспечивается осцилЗп лируюшее движение инструмента с амплитудой и частотой, которые зависят от количества действующих на оболочку и кольцо шариков, от частоты вращающейся совместно с заготовкой втулки, осевой жесткости инструмента. Инструмент перемещается дискретно и обеспечивает дробление стружки.

Одновременно смазочно-охлаждающая среда поступает беспрепятственно через кольцевые зазоры и выфрезерованные пазы d в зону резания инструмента. Для обеспече4g ния осевой жесткости, необходимой для осуществления дискретной подачи инструмента, его закрепление в шпинделе станка может быть выполнено упругим, что позволяет в процессе сверления инструменту иметь колебания с амплитудой, которая на45 страивается непосредственно поворотом гайки 22, размещенной на оправке 21 в шпинделе 19 станка. Воздействуя гайкой 22 на бурт f инструмента 7 и соответственно на цилиндрическую прорезную пружину 20, можно получить. движение инструмента 7 с необходимой амплитудой осциллирования, обеспечивающей также дробление стружки.

Таким образом, применение устройства, в котором используется принцип приложения к переднему концу инструмента переменного усилия, улучшает его виброустойчивость, что обеспечивает лучшие динамические характеритики технологической системы

СПИД и, в частности, инструмента.

1142232

1142232

1142232

Составитель Г. Сиротовская

Редактор Т. Парфенова Техред И. Верес Корректор И. Эрдейи

Заказ 614/12 Тираж 1086 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, )К вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4