Устройство для сверления глубоких отверстий

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ СВЕРЛЕНИЯ ГЛУБО- ШХ ОТВЕРСТИЙ инструментом, включаю- ;1Одм режущий элемент с расположенной •в его основной плоскости упорной направляющей планкой и стебель, связанный с приводом подачи, отличающееся тем, что, с целью коррекции направления оси сверла, оно снабжено калибрующим резцом, соединенным с основным режущим элементом и взаимодействующим с упорной направляющей планкой через перемычку, выполненную в виде перпендикулярной основной плоскости прорези и связанную с режущим элементом, а привод подачи снабжен установленным на ст1вбле механизмом циклического изменения подачи, выполненным в виде обоймы, несущей поводок-фиксатор, датчика для подачи сигнала в начальный момент коррекции и кулачка с приводом вращения, соединенного с поводкомфиксатором.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК,.SU„„576709

З(511 В 23 В 35/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPGHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬГГИЙ (21) 2192681/08 (22) 24. 11 75 (46) 23. 10.84. Бюл. и - 39 (72) . Л.Л.Фрезинский и С.Л.Фрезинская (71) Волгоградский политехнический институт (53) 621. 95. 04 (088. 8) (56) 1 ° Троицкий Н. Д., Глубокое свер. ление. Л., Машиностроение", 1971, с. 24, рис. 15, с. 80, рис. 43 (прототип) ., (54) (57) УСТРОЙСТВО ДПЯ. СВЕРЛЕНИЯ ГЛУБОКИХ ОТВЕРСТИЙ инструментом, включаю,щим режущий элемент с расположенной в его основной плоскости упорной нап. равляющей планкой и стебель, связанный с приводом подачи, о т л и ч а ю. щ е е с я тем, что, с целью коррекции направления оси сверла, оно снабжено калибрующим резцом, соединенным с основным режущим элементом и взаимодействующим с упорной направляющей планкой через перемычку, выполненную в виде перпендикулярной основной плоскости прорези и связанную с режущим элементом, а привод подачи снабжен установленным на стеб.. ле механизмом циклического изменения подачи, выполненным в виде обоймы, несущей поводок-фиксатор, датчика для подачи сигнала в начальный момент коррекции и кулачка с приводом вращения, соединенного с поводкомфиксатором.

1 576

Изобретение относится к области станкостроения и может быть использовано для сверления глубоких отверстий большой протяженности малых и средних диаметров с точным направ5 пением отверстий.

Известны устройства для сверления глубоких отверстий инструментом, включающим режущий элемент с расположенной B его основной плоскости упор- 10 ной направляющей планкой и стебель, связанный с приводом подачи (1) .

Недостатком этих устройств является то, что они не обеспечивают коррекцию положения инструмента и не устраняют увод отверстия.

С целью устранения этих недостатков предлагаемое устройство снабже"

:но калибрующим резцом, соединенным с основным режущим элементом и взаимодействующим с упорной направляющей планкой через перемычку, выполненную в виде перпендикулярной основной плоскости прорези и связанную с режущим элементом, а привод подачи снабжен установленным на стебле механизмом циклического изменения подачи, выполненным в виде обоймы, несущей поводок-фиксатор, датчика для подачи сигнала в начальный момент коррек30 .ции и кулачка с приводом вращения, соединенного с поводком-фиксатором.

На чертеже изображено предлагаемое устройство. Устройство для сверлеиия глубоких отверстий содержит сверло, включающее сверлильную головку и стебель, и механизм циклического изменения подачи сверла.

Передняя часть сверлильной головки 40

1 выполнена как режуще-калибрующая часть и содержит основной резец 2 с твердосплавной пластиной и калибрующий резец 3. Режущая кромка резца 2 распространяется за ось сверла и обеспечивается

45 при сверлении одностороннее снятие ею металла по всему диаметру отверстия, поверхность которого формообраэуется вершиной ol этого резца. С противоположной стороны по отношению к основному резцу устаневлен калибрующий резец 3. Галя осуществления нм калибрования отверстия вершина раеположена на расстоянии, равном диаметру обрабатываемого отверстия . относительно вершины 4 резца 2 и выставлена по оси сверла на одном с нею уровне.

709 3

Главный угол в плане для резца 3 принимается заведомо большим по сравнению с основным резцом с тем, чтобы при сверлении не происходило деление срезаемого слоя по толщине между противоположно расположенными режущими кромками основного и калибрующего резцов (целесообразно при нятие главного угла в плане для резо ца 3 больше 90 ) .

Режуще-калибрующая часть сверлильной головки 1 соединена с ее. основанием перемычкой, образованной прорезью К . Прорезь K выполнена перпендикулярно основной плоскости так, что упорная направляющая планка 4 сверлильной головки, размещенная в основной плоскости напротив резца 2, остается закрепленной на основании ,головки.

Сечение перемычки ослаблено в срав нении с основным сечением корпуса сверлильной головки, что обеспечивает консольное закрепление режуще-калибрующей части на основании, а выполнение прорезиg перпендикулярно основной плоскости создает возможность поперечного отжатия резцов в диаметральном сечении, совпадающем с основной плоскостью.

Вторая направляющая планка 5, являющаяся базовой опорной планкой, воспринимающей при резании тангенциальную силу резания, закреплена на корпусе сверлильной головки к плоскости, перпендикулярной основной плоскости.

Стебель 6 сверла закреплен в стеб. левой бабке станка 7, снабженной при. водами подачи сверла и его вращения.

Для сообщения стеблю сверла дополнительных осевых перемещений в процессе подачи инструмента, необходимых для осуществления коррекции направления обрабатываемой поверхности, на свободном конце стебля 6 смонтиро ван механизм циклического изменения подачи. Стебель 6 зафиксирован в направляющей, обойме 8 с возможностью осевых его перемещений и опирается на управляющий кулачок 9 механизма циклического изменения подачи роликом 10, закрепленным на его конце.

Для прижатия стебля 6 к кулачку 9 установлена пружина 11, дополняиш1ая действие осевой составляющей силй резания. Управляющий кулачок торцового типа установлен на кронштейне

12. В исходном положении он эафикси .

3 5 рован так, что ролик 10 расположен в начале подъема кривой рабочего профиля кулачка .9.

Для вращения кулачка 9 в период коррекции направления инструмента предусмотрен привод 13, вращание с которого передается через зубчатые колеса 14 и муфту 15. Для фиксации положения кулачка 9 и соединения его со стеблем 6 предназначен поводок-фиксатор 16, введенный в паз, вы полненный во фланце 17, скрепленном с кулачком 9.

Датчик 18 фиксирует положение инструмента при сверлении и подающим сигнал в начальный момент коррекции направления обрабатываемой поверхнос. ти при изгибе стебля сверла в реэуль. тате увода отверстия.

Устройство работает следующим образом.

В процессе сверления отверстия не вращающимся сверлом во вращающейся заготовке 19 планка 5 и 4 сверлиль- . ной головки 1 скользят по обработанному участку отверстия и направляют сверло. Режущая пластина резца 2 производит одностороннее снятие металла, а возникающее при этом поперечное отжатие режуще-калибрующей части сверлильной головки воспринимается и уравновешивается упорной планкой 4. При работе без коррекции резец 3 стружку не срезает, а сколь зит по обрабатываемой поверхности.

При уводе оси обрабатываемого отверстия с геометрической оси вращения заготовки сверло начинает раскачиваться. В момент, когда сверло предельно отклонится вверх, по сигналу, поступающему от датчика 18, включается механизм циклического изменения подачи. При этом поводок-фиксатор

16 выводится из прорези фланца 17, одновременно муфта 15 включается и вращение от привода 13 передается через зубчатые колеса 14 и через неена кулачок 9 механизма циклического изменения подачи.

По мере вращения кулачка 9 сверлу, стебель 6 которого опирается роликом 10 на профилированный его торец, сообщается следующий цикл. 3а полоборота заготовки 19 происходит быстро нарастающее осевое смещение сверла вперед и такой же возврат в исходное положение, причем максимальное перемещение сверла вперед совмещается с моментом увода оси отверстия.в

76709 4

5 !

О

55 сторону режущей кромки резца ?. За счет упругого отжатия режуще-калибрующей части головки 1 рабочая кромка резца 2 смещается к оси сверла.

Сохранение диаметрального размера обрабатываемой поверхности обеспечивается при отжатии резцом 3, внедряющимся в противоположную сторону отверстия на ту же величину (при отсутствии резца 3 поперечное отжатие резца 2 вызвало бы уменьшение диаметра отверстия в зоне коррекции) . Это обеспечивает смещение обрабатываемой . поверхности на данном участке в сторону геометрической оси вращения заготовки на величину поперечного отжатия рабочих кромок резцов.

Затем производится одностороннее срезание металла, оставшегося при этом в центральной части с противоположной стороны отверстия в течение следующих (Z — 0,5) оборотов заготовки 19, приходящихся на остальную часть первого цикла коррекции (где

2 — число полных оборотов заготовки, в течение которых производится цикл коррекции) . Обработка при этом ведется путем выхаживания противоположной стороны отверстия при вновь умень. щенной подаче.

Число оборотов кулачка 9 при включении механизма коррекции принимается в 2, раз меньшим, чем число оборотов заготовки 19.

При последующем вращении в начале второго цикла коррекции кривая подъе, ма рабочего профиля кулачка 9 вновь подходит к опорному ролику 10 стебля 6, и цикл работы повторяется.

Величина смещения обрабатываемой поверхности, осуществляемого предлагаемым устройством, с каждым циклом уменьшается и при каком-то цикле становится равной нулю. Однако при дальнейшем продвижении сверла ввод упорной направляющей планки 4- в эон1 коррекции вызовет повторное такое же смещение обр4 атываемой поверхности.

Это повторяется и при дальнейшем продвижении сверла, пока общее его смещение не обеспечит совмещение оси инструмента с геометрической осью вращения заготовки, т.е. пока увод отверстия не будет полностью устранен. Тогда для выхода из зоны коррекции вновь включается механизм: циклического изменения подачи со смещением по фазе в 180", вызыва»

5767 09

Йц=и(1+ )(оБ!мин1

Составитель

Редактор Л.Утехика Техред Т.Фанта Корректор С.Черни

Заказ 7066/4 Тираж 1036 Подписное

ВИИИПИ Государственного комитета СССР . по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 щий поперечное отжатие режущей части. головки сверла в противоположную сторону, полностью компенсирующее смещение обрабатываемой поверхности при очередном копировании продольного профиля отверстия в зоне коррекции планкой 4.

Таким образом, регулированием пода1и сверла с помощью механизма циклического ее изменения осуществляются поперечные отжатия режуще-калибрующей части сверла и обеспечивается коррекция направления обрабатываемого отверстия на заданную величину (общая величина коррекции определяется ее длительностью) . Поскольку кор рекция может начинаться с любого углового положения заготовки, то она осуществима в любом направлении (в любом диаметральном сечении).

Устройство может быть применено и при сверлении вращающимся сверлом невращающейся и вращающейся заготовки (при встречном вращении сверла).

В этих случаях числа оборотов кулачка

9 принимаются в соответствии со следующим.

Кулачок 9 должен повторить цикл коррекции через Е; полных оборотов сверла 1, т.е. при вращении его в сторону вращения сверла за тот же ,икл (за 2 . оборотов сверла),ему сле.,,-.;ует сообщить Е + 1 оборотов. Имея ч .это в виду, получим, что число обо-! воротов управляющего кулачка 9 должно равняться где 11 — относительные обороты сверла 1 (при сверлении невращающегося иэделия 19 — это число оборотов свер. арпа, а при сверлении вращающейся заготовки с встречным вращением свер- ла — это суммарные обороты заготовки и сверла) .

В условиях вращения сверла изменяется характер работы поводка-фиксатора 16. В период работы беэ коррекции Направления отверстия, когда сверлят отверстие невращающимся сверлом, поводок-фиксатор 16 удерживает кулачок 9 от вращения, при сверлении отверстия вращающимся сверлом он, по-прежнему, соединяя кулачок 9 со стеблем 6 сверла, ведет его как поводок, вращая вместе со сверлом.

Применением описаного устройства впервые решается задача коррекции направления инструмента в области глубокого сверления отверстия малого и среднего диаметра с целью сохранения прямолинейности отверстия.

Повышение точности сверления обеспечивается без снижения производительности и стойкости инструмента. Коррек ция может производиться в любом направлении на заданную величину смещения оси отверстия.

Предлагаемое устройство обеспечивает повышение точности и качества обработки при глубоком сверлении отверстий большой протяженности и может быть использовано для сверления глубоких отверстий малого и среднего диаметра (например, до

40 мм) .