DE102014116644A1

DE102014116644A1 - Vorrichtung zum Diamantenglätten von Öffnungen

Info

Publication number: DE102014116644A1
Application number: DE102014116644.2A
Authority: DE
Inventors: Dmitrii Leonidovich Skuratov; Aleksei Nicolaevich Shvetcov
Original assignee: Samara State Aerospace University
Current assignee: Samara State Aerospace University
Priority date: 2014-01-28
Filing date: 2014-11-13
Publication date: 2015-07-30
Also published as: US20160167194A1; RU2014102800A; US9884402B2; RU2570137C2

Abstract

Die Erfindung betrifft verschiedene Arten der Ausbau- und Verfestigungsbearbeitung von Öffnungen in den Werkteilen durch die Methode der oberflächlich-plastischen Verformung und kann in vielen Zweigen des Maschinenbaus eingesetzt werden. Die Erfindung ist fürs Glätten von Öffnungen auf einer Fräs- oder Bohrmaschine bestimmt. Die anmeldungsgemäße Vorrichtung zum Diamantenglätten von Öffnungen gestattet es, die Funktionsmöglichkeiten zu erweitern, die Qualität der zu bearbeitenden Öffnungsoberfläche, die Standzeit des Glättewerkzeugs zu erhöhen, das Stockspiel aufzuheben, die genaue Justierung in Bezug auf die zu bearbeitende Größe zu gewährleisten, die Masse aller Gewichte zu nutzen, um den erforderlichen Druckkraftbetrag zu erzielen. Die Konstruktion der Vorrichtung weist das Gehäuse mit einem konischen Schaft, Zentral- und Endhebel mit Schiebern und Achsen, Stangen mit Gewichten, den Fuß mit dem zylindrischen Gehäuse und den Aufnahmedorn mit dem Diamanten-Glättewerkzeug auf.

Description

Die Erfindung betrifft verschiedene Arten der Ausbau- und Verfestigungsbearbeitung von Öffnungen in Werkteilen und kann in vielen Zweigen des Maschinenbaus eingesetzt werden.
Bekannt ist eine Vorrichtung zum Diamantenglätten von Kleindurchmesser-Öffnungen, die einen Schaft, einen Läufer, Stangen, ein Inertionsgewicht, einen Stock mit dem Diamantenindenter, ein Gegengewicht aufweisen (siehe den Artikel von Albuchanow S. R. Untersuchung der Oberflächenrauheit von Kleindurchmesser-Öffnungen in den Werkstücken aus der Stahlsorte 12Х18Н9Т bei der Bearbeitung durch Diamantenglätten / S. R. Albuchanow // Hocheffiziente Methoden und Instrumente für mechanische Materialbearbeitung. Luftfahrtinstitut von Kuibyschew – Kuibyschew, 1984. – S. S. 83–88).
Der Nachteil dieser Konstruktion besteht in einer ungenügender Qualität der bearbeiteten Oberfläche, in der Unmöglichkeit, standardmäßige Diamantenglättwerkzeuge einzusetzen und eine genaue Justierung in Bezug auf die Größe der zu bearbeitenden Öffnung vorzunehmen; die Druckkraft wird mithilfe eines Inertionsgewichts ohne Beteiligung eines Gegengewichts erzeugt. Diese Vorrichtung diente als Prototyp.
Die Aufgabe besteht in der Erweiterung von Funktionsmöglichkeiten der Vorrichtungskonstruktion, in der Erhöhung der Qualität der zu bearbeitenden Öffnungsoberfläche, der Standzeit des Glättewerkzeugs, in der Aufhebung des Stockspiels, in der Gewährleistung der genauen Justierung in Bezug auf die zu bearbeitende Größe, in der Nutzung der Masse aller Gewichte, um den erforderlichen Druckkraftbetrag zu erzielen.
Die Aufgabe wird dadurch gelöst, dass die Vorrichtung zum Diamantenglätten von Öffnungen ein mit konischem Schaft ausgestattetes Gehäuse aufweist; im Gehäuse ist der Verschiebungsmechanismus angeordnet, an den eine Stange mit dem Inertionsgewicht befestigt wird; mit dem Verschiebungsmechanismus ist ein Fuß mit dem Aufnahmedorn für das Diamanten-Glättewerkzeug verbunden; erfindungsgemäß wird in das Vorrichtungsgehäuse auf die Achse des konischen Schaftes ein zentrales Hebelpaar und zwei Paare von End-Hebeln angeordnet; der Zentral- und die Endhebel sind untereinander über Schieber verbunden, die imstande sind, sich entlang den Stäben zu bewegen; zwischen den Schiebern ist eine Druckfeder angeordnet; die Stäbe sind in den im Gehäuse ausgenommenen Nuten angeordnet und die Enden von Stäben sind untereinander mit Zugfedern verbunden; die Enden von Hebeln sind über Achsen mit Stangen verbunden; auf den Stangen sind Inertionsgewichte angeordnet; ein Deckel, der in einer im Vorrichtungsgehäuse ausgeführten Schwalbenschwanz-Nut untergebracht ist und die Verbindung mit dem Hebelmechanismus über eine der Achsen mit dem Hebelmechanismus hat, wird von einer Seite in der Nut zwischen dem Gehäuse und dem Deckel einer Messingplatte angeordnet; auf dem Deckel ist mittels Schrauben ein Fuß befestigt, auf dem ein zylindrisches Gehäuse montiert ist; im Gehäuse wird ein Aufnahmedorn durch eine mit Exzentrizität ausgeführte Öffnung angeordnet und von beiden Seiten des zylindrischen Gehäuses mit Muttern fixiert; im Aufnahmedorn ist ein in der im zylindrischen Gehäuse ausgenommenen Nut platzierter Stift angeordnet; im Aufnahmedorn wird durch eine mit Exzentrizität ausgeführte Öffnung das Diamanten-Glättewerkzeug aufgespannt.
Die Vorrichtung zum Glätten von Öffnungen wird anhand Zeichnungen erläutert, wo in 1 die Gesamtansicht der Vorrichtung dargestellt wird; in 2 wird ein Hebel-Schieber-Mechanismus dargestellt; in 3 sind Konstruktionselemente des Fußes der Vorrichtung vorgestellt; in 4 wird ein Hebel-Schieber-Mechanismus des Versuchsmusters der Vorrichtung dargestellt, in 5 die Gesamtansicht des Versuchsmusters der Vorrichtung.
In 1 wird die Gesamtansicht der Vorrichtung zum Diamantenglätten von Öffnungen dargestellt, die das Gehäuse 1, den Schaft 2, die Messingplatte 3, den Deckel 4, den Fuß 5 mit Aufnahmedorn und diamantenen Glättewerkzeug, Fuß-Befestigungsschrauben 6, Messingplatte-Befestigungsschrauben 7, die Einstellschraube 8 aufweist. In 2 wird ein Hebel-Schieber-Mechanismus dargestellt, der Gewichte 9, Stangen 10, Achsen 11 und 18, zentrale Hebel 15 und Endhebel 12, Schieber 13, Stäbe 14, Zugfedern 16, Druckfedern 17 aufweist. In 3 werden Elemente des Vorrichtungsfußes dargestellt, die das Diamantenglättewerkzeug 22, den Aufnahmedorn für das diamantene Glättewerkzeug 23, das zylindrische Gehäuse 24, Schraubenmuttern 25, den Fuß 5, die Befestigungsschraube des zylindrischen Gehäuses 19, der den Gang und die Lage des Aufnahmedorns begrenzende Stift 20, Einstellschrauben 21 der Befestigung des Glättewerkzeugs 22 aufweisen.
Die Vorrichtung zum Glätten von Öffnungen funktioniert auf folgende Weise:
Die in der Spindel der Fräs- oder Bohrmaschine aufgespannte Vorrichtung zum Glätten von Öffnungen wird auf die genaue zu bearbeitende Öffnungsgröße eingestellt, indem der Aufnahmedorn 23 in der Öffnung des zylindrischen Gehäuses 24 bewegt und abschließend mit den Schraubenmuttern 25 fixiert wird; danach wird die in der Spindel der Werkzeugmaschine aufgespannte Vorrichtung in Rotationsbewegung versetzt; infolgedessen bewegen sich die Gewichte 9 unter Einwirkung der Inertionskraft auf den maximal möglichen Abstand vom Rotationszentrum hin; dieser Abstand wird durch den ausgerichteten Spalt zwischen dem Diamanten-Glätteinstrument und der zu bearbeitenden Werkstückoberfläche begrenzt; die Gewichte, indem sie die Stangen 10 und die End-Hebel 12 über die Schieber 13 nach sich ziehen, bewegen die Stäbe 14; gleichzeitig drücken die Schieber 13, indem sie sich entlang den Stäben bewegen, die Druckfedern 17 zusammen; dabei ziehen sich die Zugfedern 16 auseinander; der durch die Federn erzeugte Druck erlaubt das stufenlose Heranfahren des Diamanten-Glätteinstruments an die zu bearbeitende Öffnungsoberfläche und das Zurücksetzen der Arbeitsteile der Vorrichtung nach dem Spindelstopp in die Ausgangsposition; über die verlängerte Achse 18 des Mechanismus wird die Bewegung auf den Deckel 4 der Vorrichtung und weiter über den Fuß 5 auf das zylindrische Gehäuse 24, danach auf den Aufnahmedirn 23 mit dem Diamantenwerkzeug 22 übertragen. Durch die Auswahl der Rotationsgeschwindigkeit der Werkzeugmaschinespindel mit der Vorrichtung fürs Öffnungsglätten sowie durch die Masse der Gewichte unter Berücksichtigung der durch die Federn erzeugten Rückwärts-Kräfte wird die benötigte Druckkraft kontrolliert.
Die Druckkraft lässt sich nach folgender Formel ausrechnen F_приж. = ω²·R·M – 2(F_раст. + F_сж.) mit ω – Winkelgeschwindigkeit der Inertionsgewichte, R – Abstand vom Zentrum der Rotationsachse bis zum Massezentrum der Gewichte, M – Summenmasse der Inertionsgewichte, F_раст., F_сж. – entgegenwirkende Kräfte der Druck- und Zugfedern.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Nicht-Patentliteratur

Albuchanow S. R. Untersuchung der Oberflächenrauheit von Kleindurchmesser-Öffnungen in den Werkstücken aus der Stahlsorte 12Х18Н9Т bei der Bearbeitung durch Diamantenglätten / S. R. Albuchanow // Hocheffiziente Methoden und Instrumente für mechanische Materialbearbeitung. Luftfahrtinstitut von Kuibyschew – Kuibyschew, 1984. – S. S. 83–88 [0002]

Claims

Eine Vorrichtung zum Diamantenglätten von Öffnungen weist ein mit konischem Schaft ausgestattetes Gehäuse auf, wobei im Gehäuse ein Verschiebungsmechanismus angeordnet ist, an den eine Stange mit einem Inertionsgewicht befestigt wird, wobei mit dem Verschiebungsmechanismus ein Fuß mit einem Aufnahmedorn für das Diamanten-Glättewerkzeug verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass in das Vorrichtungsgehäuse auf die Achse des konischen Schaftes ein zentrales Hebelpaar und zwei Paare von End-Hebeln angeordnet werden, der Zentral- und die Endhebel untereinander über Schieber verbunden sind, die imstande sind, sich entlang von Stäben zu bewegen, zwischen den Schiebern eine Druckfeder angeordnet ist, die Stäbe in im Gehäuse ausgenommenen Nuten angeordnet sind, und die Enden von Stäben untereinander mit Zugfedern verbunden sind, die Enden von Hebeln über Achsen mit Stangen verbunden sind, auf den Stangen Inertionsgewichte angeordnet sind, ein Deckel ist in einer im Vorrichtungsgehäuse ausgeführten Schwalbenschwanz-Nut untergebracht und hat eine Verbindung mit dem Hebelmechanismus über eine der Achsen mit dem Hebelmechanismus, eine Messingplatte von einer Seite in der Nut zwischen dem Gehäuse und dem Deckel angeordnet ist, auf dem Deckel mittels Schrauben ein Fuß befestigt ist, auf dem ein zylindrisches Gehäuse montiert ist, im Gehäuse ein durch eine mit Exzentrizität ausgeführte Öffnung ein Aufnahmedorn angeordnet und von beiden Seiten des zylindrischen Gehäuses mit Muttern fixiert ist, im Aufnahmedorn ein in der im zylindrischen Gehäuse ausgenommenen Nut platzierter Stift angeordnet ist, im Aufnahmedorn durch eine mit Exzentrizität ausgeführte Öffnung das Diamanten-Glättewerkzeug aufgespannt ist.