RU175493U1

RU175493U1 - Хонинговальная головка

Info

Publication number: RU175493U1
Application number: RU2017108079U
Authority: RU
Inventors: Николай Иванович Егоров; Юрий Николаевич Полянчиков; Мария Юрьевна Полянчикова; Владимир Анатольевич Солодков; Дмитрий Вадимович Крайнев
Priority date: 2017-03-10
Filing date: 2017-03-10
Publication date: 2017-12-06

Abstract

Полезная модель относится к технологии машиностроения, к обработке металлов резанием, в частности к хонинговальным головкам для окончательной обработки точных отверстий.Технический результат достигается хонинговальной головкой, содержащей корпус, несущие колодки с абразивными брусками, разжимной шток, механизм осевого и радиального перемещения абразивных брусков и возвратные пружины, при этом механизм осевого и радиального перемещения абразивных брусков выполнен в виде минимально достаточно двух эксцентриков для каждого абразивного бруска с эксцентриситетом от 0,9 до 1,6 мм с возможностью свободного вращения установленных в цилиндрических отверстиях, образующихся при совмещении полуцилиндрических выемок, выполненных на контактирующих поверхностях корпуса и несущих колодок, и конических выступов, расположенных на разжимном штоке в соответствии с расположением эксцентриков, причем основной полуцилиндр каждого эксцентрика установлен с возможностью взаимодействия уступа основного полуцилиндра с большим основанием конического выступа разжимного штока.Техническим результатом является увеличение точности формы при повышенном качестве поверхности обрабатываемого отверстия с максимальной производительностью.

Description

Полезная модель относится к технологии машиностроения, к обработке металлов резанием, в частности к хонинговальным головкам для окончательной обработки точных отверстий.

Известно устройство хонинговальной головки, содержащей корпус с радиальными отверстиями, в которых размещены колодки с брусками, шток-толкатель с эллиптическими поверхностями разжимных элементов, которые воздействуют на ползуны в радиальных отверстиях корпуса, а рабочий конец штока-толкателя и стакана соединены несамотормозящей резьбой [Авторское свидетельство SU №1174237, В24В 33/02, 1983 г].

Устройство отличается ограниченными возможностями для обеспечения высокой точности формы и производительности при финишной обработке отверстий вследствие сложного многозвенного механизма поджатая колодок с брусками к обрабатываемой поверхности и сосредоточенного приложения нагрузки в двух точках колодки и не возможности увеличения количества соосно-расположенных колодок с брусками для повышения производительности.

Известно устройство многорядной хонинговальной головки, содержащей корпус, несущий колодки с абразивными брусками, разжимные элементы, установленные с возможностью взаимодействия с колодками брусков, разжимной шток и механизм независимого регулирования и фиксации каждого ряда брусков, причем корпус выполнен в виде набора обойм, установленных с возможностью осевого перемещения по наружной цилиндрической поверхности. Осевое перемещение брусков выполняется до обработки и необходимо для удобства регулирования пол гния каждого ряда абразивных брусков [Авторское свидетельство SU №1220757, В24В 33/08, 1986 г].

Устройство отличается ограниченными возможностями для повышения качества обработанной поверхности, так как не исключает возможности попадания режущего зерна в предварительно прорезанную им же риску-царапину, и соответственно, наличия на обработанной поверхности глубоких рисок-царапин и устройство имеет сложный механизм поджатия, не обеспечивающий соосности колодок брусков при сосредоточенным приложении усилия к ним, что приводит к ограниченной точности формы обработанной поверхности.

Известна хонинговальная головка, содержащая корпус с установленными в нем секторами-толкателями, предназначенными для взаимодействия каждого из них с одной стороны с конусами разжима, с другой - с брускодержателями с абразивными брусками, выполненными в виде винтообразной цилиндрической пружины сжатия в количестве не менее двух, расположенными под углом к образующей головки и прижатыми торцами друг к другу тарельчатыми пружинами [Патент RU 2146594, В24В 33/08, 2000 г].

Устройство отличается ограниченными возможностями для обеспечения высокой точности формы при финишной обработке отверстий вследствие сложного многозвенного механизма поджатия колодок с брусками к обрабатываемой поверхности и не исключает возможности попадания режущего зерна в предварительно прорезанную им же риску-царапину.

Наиболее близким техническим решением является хонинговальная головка, которая содержит корпус, несущий колодки с абразивными брусками, разжимные элементы, установленные с возможностью взаимодействия с колодками брусков, разжимной шток и механизм осевого перемещения абразивных брусков, выполненный в виде стакана, в радиальных отверстиях которого на осях установлены с возможностью поворота вокруг осей поворотные планки, одним концом входящие в пазы колодки, а другим - в пазы разжимного штока и осевого перемещения колодок с брусками вверх при перемещении разжимного штока вниз [Патент RU 2108902, В24В 33/08, 1996 г].

Устройство отличается ограниченными возможностями для обеспечения высокой точности формы и производительности при финишной обработке отверстий вследствие сложного многозвенного механизма поджатия колодок с абразивными брусками к обрабатываемой поверхности и сосредоточенного приложения нагрузки в двух точках колодки и не возможности увеличения количества соосно-расположенных колодок с брусками для повышения производительности.

Задача - разработка конструкции хонинговальной головки с простым механизмом поджатия колодок с абразивными брусками, обеспечивающего радиальное и осевое перемещение, равномерное приложение усилия к колодкам, при соосном расположении, с возможностью максимального увеличения их количества.

Техническим результатом является увеличение точности формы при повышенном качестве поверхности обрабатываемого отверстия с максимальной производительностью.

Технический результат достигается хонинговальной головкой, содержащей корпус, несущие колодки с абразивными брусками, разжимной шток, механизм осевого и радиального перемещения абразивных брусков и возвратные пружины, при этом механизм осевого и радиального перемещения абразивных брусков выполнен в виде минимально достаточно двух эксцентриков для каждого абразивного бруска с эксцентриситетом от 0,9 до 1,6 мм с возможностью свободного вращения установленных в цилиндрических отверстиях, образующихся при совмещении полуцилиндрических выемок, выполненных на контактирующих поверхностях корпуса и несущих колодок, и конических выступов, расположенных на разжимном штоке в соответствии с расположением эксцентриков, причем основной полуцилиндр каждого эксцентрика установлен с возможностью взаимодействия уступа основного полуцилиндра с большим основанием конического выступа разжимного штока.

Сущность технического решения заключается в том, что при осевом перемещении вниз разжимного штока, его конические выступы своим большим основанием взаимодействуют с горизонтальной плоскостью уступа основного полуцилиндра эксцентрика. В результате оказываемого давления, основной полуцилиндр эксцентрика проворачивается вокруг собственной оси в соответствующих цилиндрических отверстиях, образующихся при совмещении полуцилиндрических выемок, выполненных на контактирующих поверхностях корпуса и несущих колодок. При этом проворачивается эксцентричный полуцилиндр эксцентрика вокруг оси основного полуцилиндра. За счет этого движения эксцентричный полуцилиндр эксцентрика перемещает несущие колодки одновременно в радиальном и осевом направлениях. Перемещение в радиальном направлении обеспечивает радиальную подачу обработки отверстия. Осевое перемещение колодок позволяет исключить появление глубоких рисок и улучшает качество поверхности. Эксцентричные полуцилиндры минимально достаточно двух эксцентриков для каждого абразивного бруска в соответствующих цилиндрических отверстиях несущих колодок, обеспечивают равномерное приложение радиальной нагрузки, что гарантирует точность формы обрабатываемого цилиндрического отверстия и повышает качество его поверхности. Радиальное расположение эксцентриков, в соответствующих цилиндрических отверстиях, обеспечивает установку максимального количества несущих колодок с абразивными брусками, что способствует повышению производительности обработки отверстия.

Сущность конструкции хонинговальной головки поясняется фигурами.

На фиг. 1 показан продольный разрез хонинговальной головки.

На фиг. 2 показан поперечный разрез А-А хонинговальной головки.

Предлагаемая конструкция хонинговальной головки содержит корпус 1, в радиальных прорезях 2, которого установлены несущие колодки 3 с абразивными брусками 4 с возможностью их свободного радиального (S_R) и осевого перемещения (S_O), разжимной шток 5 и возвратные пружины 6. Механизм осевого и радиального перемещения абразивных брусков 4 выполнен в виде не менее двух эксцентриков 7 для каждого абразивного бруска 4 с эксцентриситетом от 0,9 до 1,6 мм, свободно вращающихся в соответствующих цилиндрических отверстиях, образующихся при совмещении полуцилиндрических выемок 8 и 9, выполненных на контактирующих поверхностях корпуса 1 и несущих колодок 3 (соответственно). Основные полуцилиндры 10 эксцентрика 7, установлены с возможностью взаимодействия горизонтальной плоскостью 11 прямоугольного уступа 12 основного полуцилиндра 10 с большими основаниями 13 конических выступов 14, расположенных на разжимном штоке 5, в соответствии с расположением эксцентриков.

Возвратные пружины 6 предназначены для возвращения несущих колодок 3 в исходное положение после подъема разжимного штока 5 (после прекращения воздействия разжимного штока 5 на эксцентрик 7).

Устройство работает следующим образом. После ввода хонинговальной головки в обрабатываемое отверстие включается ее вращение и возвратно-поступательное движение, после чего вступает в действие механизм радиального и осевого перемещения, осуществляющий радиальное (S_R) и осевое перемещение (S_O) несущих колодок 3 с абразивными брусками 4. После каждого двойного хода хонинговальной головки разжимной шток 5 перемещается вниз на определенную величину S_P, и его конические выступы 14 большими основаниями 13, давят на горизонтальную плоскость 11 прямоугольного уступа 12 основного полуцилиндра 10 эксцентрика 7. В результате основной полуцилиндр 10 эксцентрика 7 проворачивается вокруг собственной оси O₁ в соответствующей полуцилиндрической выемке 8 корпуса 1. При этом проворачивается эксцентричный полуцилиндр 15 эксцентрика 7 вокруг оси основного полуцилиндра O₁ и в соответствующей полуцилиндрической выемке 9 несущих колодок 3 вокруг оси O₂. За счет этого движения эксцентричный полуцилиндр 15 эксцентрика 7 перемещает несущие колодки 3 одновременно в радиальном (S_R) и осевом направлениях (S_O). Перемещение в радиальном направлении (S_R) обеспечивает радиальную подачу обработки отверстия. Осевое перемещение (S_O) колодок 3 позволяет исключить появление глубоких рисок и улучшает качество поверхности. Эксцентричные полуцилиндры 15 двух эксцентриков 7 в соответствующих полуцилиндрических выемках 9 несущих колодок 3, обеспечивают равномерное приложение радиальной нагрузки, что гарантирует точность формы обрабатываемого цилиндрического отверстия и повышает качество его поверхности. Радиальное расположение эксцентриков 7, в соответствующих полуцилиндрических выемках 8 корпуса 1, и в соответствующих полуцилиндрических выемках 9 несущих колодок 3, обеспечивает установку максимального количества несущих колодок 3 с абразивными брусками 4, что способствует повышению производительности обработки отверстия.

Можно определить осевое перемещение S_P разжимного штока 5 для достижения радиальной подачи S_R по формуле:

где S_R - радиальная подача несущих колодок 3 с абразивными брусками 4;

а - плечо прямоугольного уступа 12 основного полуцилиндра 10 эксцентрика 7;

е - эксцентриситет эксцентрика 7;

Можно определить осевое перемещение S_P разжимного штока 5 для достижения осевого перемещения S_O по формуле:

где S_O - осевое перемещение несущих колодок 3 с абразивными брусками 4;

е - эксцентриситет эксцентрика 7; Можно рассчитать предельные значения величины эксцентриситет е эксцентрика. Максимальное значение эксцентриситета e_max эксцентрика 7 определяем из условия самоторможения эксцентрика и максимальной радиальной подачи несущих колодок 3 с абразивными брусками 4 по формулам

где R=11,25 - радиус эксцентрика 7;

где

- максимальная радиальная подача несущих колодок 3 с абразивными брусками 4;

α_max=8°30' - максимальный угол поворота эксцентрика 7 из условия самоторможения;

Минимальное значение величины эксцентриситета e_min эксцентрика 7 определяем из условия самоторможения эксцентрика и минимального осевого перемещение колодок 3 равному минимальному диаметру абразивного зерна по формуле

где

- минимальное осевое перемещение колодок 3 равное минимальному диаметру абразивного зерна;

Таким образом, оптимальное значение эксцентриситета е_опт эксцентрика 7 должно находиться в пределах

Осевое перемещение S_O колодок 3 позволяет исключить появление глубоких рисок и улучшает качество поверхности. Эксцентричные полуцилиндры 15 двух эксцентриков 7 с эксцентриситетом от 0,9 до 1,6 мм, в соответствующих полуцилиндрических выемках 9 несущих колодок 3, обеспечивают равномерное приложение радиальной нагрузки, что гарантирует точность формы обрабатываемого цилиндрического отверстия и повышает качество его поверхности. Радиальное расположение эксцентриков 7, в соответствующих полуцилиндрических выемках 8 корпуса 1, и в соответствующих полуцилиндрических выемках 9 несущих колодок 3, обеспечивает установку максимального количества несущих колодок 3 с абразивными брусками 4, что способствует повышению производительности обработки отверстия.

Таким образом, использование предложенной хонинговальной головки, содержащей корпус, несущие колодки с абразивными брусками, разжимной шток с коническими выступами и механизм осевого и радиального перемещения абразивных брусков в виде минимально достаточно двух эксцентриков для каждого абразивного бруска с эксцентриситетом от 0,9 до 1,6 мм с возможностью свободного вращения установленных в цилиндрических отверстиях, образующихся при совмещении полуцилиндрических выемок, выполненных на контактирующих поверхностях корпуса и несущих колодок, с возможностью взаимодействия уступа основного полуцилиндра с большим основанием конического выступа разжимного штока, обеспечивает увеличение точности формы при повышенном качестве поверхности обрабатываемого отверстия с максимальной производительностью.

Claims

Хонинговальная головка, содержащая корпус, несущие колодки с абразивными брусками, разжимной шток, механизм осевого и радиального перемещения абразивных брусков и возвратные пружины для несущих колодок, отличающаяся тем, что механизм осевого и радиального перемещения абразивных брусков выполнен в виде по меньшей мере двух эксцентриков для каждого абразивного бруска с эксцентриситетом от 0,9 до 1,6 мм, установленных с возможностью свободного вращения в цилиндрических отверстиях, образующихся при совмещении полуцилиндрических выемок, выполненных на контактирующих поверхностях корпуса и несущих колодок, и конических выступов, расположенных на разжимном штоке в соответствии с расположением эксцентриков, при этом каждый эксцентрик выполнен с уступом на его основном полуцилиндре, предназначенным для взаимодействия с большим основанием конического выступа разжимного штока.