RU177620U1

RU177620U1 - Хонинговальная головка

Info

Publication number: RU177620U1
Application number: RU2017119939U
Authority: RU
Inventors: Николай Иванович Егоров; Юрий Николаевич Полянчиков; Мария Юрьевна Полянчикова
Priority date: 2017-06-06
Filing date: 2017-06-06
Publication date: 2018-03-02

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, контактирующие с несущими колодками упругие разжимные элементы, установленные с возможностью одновременного радиального и осевого перемещений несущих колодок, разжимной шток и возвратные пружины, при этом разжимной шток снабжен толкающим кольцом, контактирующим с упругими разжимными элементами, упругие разжимные элементы выполнены в виде тросиков с наконечниками, установленных с возможностью свободного перемещения внутри радиально изогнутых в продольной плоскости трубок, закрепленных в отверстиях средней части корпуса, причем несущие колодки выполнены с торцевыми поверхностями под углом 2-6 градусов к радиусу хонинговальной головки и установлены с возможностью перемещения по ответным направляющим поверхностям корпуса.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 поджатия колодок с брусками к обрабатываемой поверхности и сосредоточенного приложения нагрузки в двух точках колодки и невозможности 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 положения 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 обеспечивающей 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.

Известна 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.

Наиболее близким техническим решением является хонинговальная головка, содержащая корпус, несущий колодки с абразивными брусками, разжимные элементы, установленные с возможностью взаимодействия с колодками брусков, разжимной шток, механизм осевого и радиального перемещения абразивных брусков, выполненный в виде пакета последовательно собранных тарельчатых пружин конической формы с углом наклона образующей конуса 5-14 градусов, установленных между уступом разжимного штока и корпусом, и возвратные пружины [Патент RU 168775, В24В 33/08, 2017 г].

Недостатком устройства является наличие большого числа контактов пакета тарельчатых пружин по длине колодок брусков, что приводит к неравномерности распределения усилия поджатия между ними. Неравномерность распределения усилия поджатия снижает точность формы обрабатываемого отверстия.

Задача - разработка конструкции хонинговальной головки с простым механизмом поджатия колодок с абразивными брусками, обеспечивающего радиальное и осевое перемещение, центральное 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, контактирующие с несущими колодками упругие разжимные элементы, установленные с возможностью одновременного радиального и осевого перемещений несущих колодок, разжимной шток и возвратные пружины, при этом разжимной шток снабжен толкающим кольцом, контактирующим с упругими разжимными элементами, упругие разжимные элементы выполнены в виде тросиков с наконечниками, установленных с возможностью свободного перемещения внутри радиально изогнутых в продольной плоскости трубок, закрепленных в отверстиях средней части корпуса, причем несущие колодки выполнены с торцевыми поверхностями под углом 2-6 градусов к радиусу хонинговальной головки и установлены с возможностью перемещения по ответным направляющим поверхностям корпуса.

Сущность технического решения заключается в том, что при осевом перемещении вниз разжимного штока, толкающее кольцо воздействует на тросики, которые перемещаясь внутри радиально изогнутых в продольной плоскости трубок воздействуют на несущие колодки по середине их внутренних продольных поверхностей. Колодки с абразивными брусками перемещаются в радиальном направлении, а наличие углов уклона торцевых поверхностей несущих колодок и, соответствующих им, ответных направляющих поверхностей корпуса, обеспечивает одновременно с радиальным и осевое перемещение несущих колодок с абразивными брусками. При этом обеспечивается равномерно распределенное приложение радиальной нагрузки, что обеспечивает соосное расположение колодок брусков, что гарантирует точность формы обрабатываемого цилиндрического отверстия и повышает качество его поверхности. Осевое перемещение колодок позволяет исключить появление глубоких рисок и улучшает качество поверхности. Радиальное расположение несущих колодок с абразивными брусками и, соответствующих им, упругих пластин 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.

Хонинговальная головка 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). Хонинговальная головка снабжена закрепленными в отверстиях 5 средней части корпуса 1, радиально изогнутыми в продольной плоскости трубками 6. Упругие разжимные элементы выполнены в виде тросиков 7, свободно перемещающихся внутри изогнутых трубок 6. На концах тросиков 7 закреплены наконечники 8, посредством которых тросики 7 контактируют с плоской поверхностью 9 толкающего кольца 10 жестко установленного на разжимном штоке 11, и серединой внутренних продольных поверхностей 12 несущих колодок 3.

Возможность осевого (S_O) и радиального (S_R) перемещения несущих колодок 3 с абразивными брусками 4 обеспечивают упругие разжимные элементы в виде тросиков 7, с наконечниками 8, свободно перемещающиеся внутри радиально изогнутых в продольной плоскости трубок 6.

Колодки 3, выполнены с торцевыми поверхностями 13 под углом 2-6 градусов к радиусу хонинговальной головки и установлены с возможностью перемещения по ответным направляющим поверхностям 14 корпуса 1.

Возвратные пружины 15 предназначены для возвращения несущих колодок 3 в исходное положение после подъема разжимного штока 11 (после прекращения воздействия штока 11 через толкающее кольцо 10 на тросики 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, под действием толкающего кольца 10 разжимного штока 11 (перемещается вдоль оси хонинговальной головки вниз на определенную величину S_P) тросики 7, перемещаются внутри радиально изогнутых в продольной плоскости трубок 6. При этом тросики 7 через наконечники 8 воздействуют на середины внутренних продольных поверхностей 12 несущих колодок 3, которые при этом перемещаются в радиальном направлении (S_R). Происходит перемещение несущих колодок 3 с абразивными брусками 4 в радиальном направлении и осуществляется дозированная подача S_R абразивных брусков 4.

Можно определить осевое перемещение S_P разжимного штока 11 для достижения радиальной подачи S_R по формуле:

,

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

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

α - угол наклона торцевых поверхностей 13 несущих колодок 3 к радиальному направлению хонинговальной головки.

Можно рассчитать значение радиуса R радиально изогнутых в продольной плоскости трубок 6:

,

где D - диаметр расположения внутренних продольных поверхностей 12 несущих колодок 3,

d - диаметр разжимного штока 11,

Рассчитаем предельные значения угла уклона α ответных направляющих поверхностей 14 корпуса 1 и соответствующего угла уклона α торцевых поверхностей 13 несущих колодок 3 к радиусу головки.

Наибольшее значение выбираем из условия самоторможения этих поверхностей по формуле

где tgϕ=ƒ=0,1 - коэффициент трения стали по стали;

тогда α_max≤6°.

Таким образом, угол уклона α_max ответных направляющих поверхностей 14 корпуса 1 и соответствующего угла уклона α_max торцевых поверхностей 13 несущих колодок 3 к радиусу головки α_max=6°.

Наименьшее предельное значение угла наклона α_min этих поверхностей определим из условия осевого смещения S_O равного размеру абразивного зерна при подаче S_R равной глубине резания S_R=t по формуле

,

где d_зерна=0,01 мм - минимальный размер абразивного зерна;

t_max=0,25 мм - максимальная глубина резания, мм;

0,04=tgα_min;

α_min=2°.

Таким образом, угол уклона α_min ответных направляющих поверхностей 14 корпуса 1 и соответствующего угла уклона α_min торцевых поверхностей 13 несущих колодок 3 к радиусу головки α_min=2°.

Под действием разжимного штока 11 через толкающее кольцо 10 тросики 7 воздействуют на середины внутренних продольных поверхностей 12 несущих колодок 3, которые при этом перемещаются в радиальном направлении (S_R) и обеспечивают равномерно распределенное приложение радиальной нагрузки, что обеспечивает соосное расположение колодок брусков, гарантирует точность формы обрабатываемого цилиндрического отверстия и повышает качество его поверхности.

Таким образом, использование хонинговальной головки, содержащей корпус, несущие колодки с абразивными брусками, выполненные с торцевыми поверхностями под углом 2-6 градусов к радиусу хонинговальной головки, контактирующие с несущими колодками упругие разжимные элементы, выполненные в виде тросиков и установленные с возможностью свободного перемещения внутри радиально изогнутых в продольной плоскости трубок, закрепленных в отверстиях средней части корпуса, разжимной шток с толкающим кольцом и возвратные пружины обеспечивает увеличение точности формы при повышенном качестве поверхности обрабатываемого отверстия с максимальной производительностью.

Claims

Хонинговальная головка, содержащая корпус, несущие колодки с абразивными брусками, контактирующие с несущими колодками упругие разжимные элементы, установленные с возможностью одновременного радиального и осевого перемещений несущих колодок, разжимной шток и возвратные пружины для несущих колодок, отличающаяся тем, что разжимной шток снабжен толкающим кольцом, контактирующим с упругими разжимными элементами, выполненными в виде тросиков с наконечниками, установленных с возможностью свободного перемещения внутри радиально изогнутых в продольной плоскости трубок, закрепленных в отверстиях в средней части корпуса, причем несущие колодки выполнены с торцевыми поверхностями под углом 2-6 градусов к радиусу хонинговальной головки и установлены с возможностью перемещения по ответным направляющим поверхностям корпуса.