RU209199U1

RU209199U1 - TOOL FOR ELECTROMECHANICAL BURNING OF SMOOTH CYLINDRICAL HOLES

Info

Publication number: RU209199U1
Application number: RU2021131231U
Authority: RU
Inventors: Александр Викторович Морозов; Анатолий Николаевич Еремеев; Алексей Андреевич Кнюров; Александр Евгеньевич Абрамов; Сабир Равильевич Симерханов
Priority date: 2021-10-25
Filing date: 2021-10-25
Publication date: 2022-02-07

Abstract

Полезная модель относится к машиностроению и ремонтному производству, в частности к инструментальной оснастке для электромеханического дорнования, и может быть использована для отделочно-упрочняющей обработки отверстий деталей. Инструмент для электромеханического дорнования гладких цилиндрических отверстий, содержащий оправку, в нижней части которой установлены упрочняющий зуб и следующий за ним калибрующий зуб, изолированный от оправки и упрочняющего зуба втулкой-изолятором и изоляционными кольцами. В верхней части на оправку при помощи резьбового соединения установлена токоизоляционная втулка, противоположный конец которой запрессован во фланец, соединенный четырьмя болтами с фланцем конуса Морзе, при этом между упомянутыми фланцами установлен тензометрический датчик веса. В нижней части оправки выполнена наружная резьба, за калибрующим зубом снаружи на оправке выполнены симметрично две лыски. Калибрующий зуб выполнен составным и включает заборную часть, выполненную из стали в форме усеченного конуса, к основанию которого прилегает калибрующая часть из твердого сплава в виде шарового пояса, являющаяся продолжением заборной части, продолжением калибрующей части является задняя часть, выполненная из стали в виде усеченного конуса, основанием прилегающая к калибрующей части. Каждая часть калибрующего зуба имеет осевое отверстие одинакового диаметра, соединяется с переходной посадкой в указанном выше порядке на оправке, фиксация упрочняющего зуба и составного калибрующего зуба на оправке осуществляется гайкой. Изготовление калибрующего зуба составным позволит снизить себестоимость его изготовления за счет применения более дешевого материала на менее нагруженных участках и снизить трудоемкость изготовления за счет облегчения процесса механической обработки. Наличие резьбы в передней части оправки и лысок на оправке позволит облегчить процесс сборки и разборки инструмента и обеспечит надежную фиксацию упрочняющего зуба и сборного калибрующего зуба на оправке.The utility model relates to mechanical engineering and repair production, in particular to tooling for electromechanical burnishing, and can be used for finishing and hardening the holes of parts. A tool for electromechanical burnishing of smooth cylindrical holes, containing a mandrel, in the lower part of which a reinforcing tooth and a calibrating tooth following it are installed, isolated from the mandrel and reinforcing tooth by an insulator sleeve and insulating rings. In the upper part, a current-insulating sleeve is installed on the mandrel by means of a threaded connection, the opposite end of which is pressed into a flange connected by four bolts to the Morse taper flange, while a strain gauge weight sensor is installed between the said flanges. An external thread is made in the lower part of the mandrel, two flats are made symmetrically behind the calibrating tooth on the outside of the mandrel. The calibrating tooth is made composite and includes a chamfer made of steel in the form of a truncated cone, to the base of which is adjacent a caliber part made of hard alloy in the form of a spherical belt, which is a continuation of the chamfer, a continuation of the gauging part is a rear part made of steel in the form of a truncated cone , with its base adjacent to the calibrating part. Each part of the gauge tooth has an axial hole of the same diameter, is connected to the transition fit in the above order on the mandrel, the strengthening tooth and the compound gauge tooth are fixed on the mandrel by a nut. Making the gauge tooth composite will reduce the cost of its manufacture due to the use of cheaper material in less loaded areas and reduce the complexity of manufacturing by facilitating the machining process. The presence of a thread in the front part of the mandrel and flats on the mandrel will facilitate the process of assembling and disassembling the tool and ensure reliable fixation of the hardening tooth and the prefabricated calibrating tooth on the mandrel.

Description

Полезная модель относится к машиностроению и ремонтному производству, в частности к инструментальной оснастке для электромеханического дорнования, и может быть использована для отделочно-упрочняющей обработки отверстий деталей.The utility model relates to mechanical engineering and repair production, in particular to tooling for electromechanical burnishing, and can be used for finishing and hardening the holes of parts.

Известен инструмент для электромеханического дорнования гладких цилиндрических отверстий [Патент №146911 RU, опубл. 20.10.2014. Бюл. №29, кл. В24В 39/02], включающий оправку, в нижней части которой установлены упрочняющий зуб и следующий за ним калибрующий зуб, изолированный от оправки и упрочняющего зуба втулкой-изолятором и изоляционными кольцами, в верхней части на оправку при помощи резьбового соединения установлена токоизоляционная втулка, противоположный конец которой запрессован во фланец, соединенный четырьмя болтами с фланцем конуса Морзе, при этом между упомянутыми фланцами установлен тензометрический датчик веса.Known tool for electromechanical burnishing of smooth cylindrical holes [Patent No. 146911 RU, publ. 10/20/2014. Bull. No. 29, class. В24В 39/02], which includes a mandrel, in the lower part of which a reinforcing tooth is installed and the gauge tooth following it, isolated from the mandrel and reinforcing tooth by an insulating sleeve and insulating rings, in the upper part, a current-insulating sleeve is installed on the mandrel using a threaded connection, opposite the end of which is pressed into a flange connected by four bolts to the Morse taper flange, while a strain gauge load cell is installed between the said flanges.

Известный инструмент для электромеханического дорнования гладких цилиндрических отверстий обладает следующими недостатками - высокая себестоимость и трудоемкость изготовления инструмента, в частности калибрующего зуба, а также высокая трудоемкость сборки и разборки инструмента.The known tool for electromechanical burnishing of smooth cylindrical holes has the following disadvantages - high cost and laboriousness of manufacturing a tool, in particular a calibrating tooth, as well as high laboriousness of assembly and disassembly of the tool.

Технический результат - снижение себестоимости и трудоемкости изготовления инструмента, а также снижение трудоемкости сборки и разборки инструмента.The technical result is a reduction in the cost and labor intensity of tool manufacture, as well as a reduction in the labor intensity of assembling and disassembling the tool.

Указанный технический результат достигается тем, что в нижней части оправки выполнена наружная резьба, за калибрующим зубом снаружи на оправке выполнены симметрично две лыски. Калибрующий зуб выполнен составным и включает заборную часть, выполненную из стали в форме усеченного конуса, к основанию которого прилегает калибрующая часть из твердого сплава в виде шарового пояса, являющаяся продолжением заборной, каждая часть калибрующего зуба имеет осевое отверстие одинакового диаметра, соединяется с переходной посадкой в указанном выше порядке на оправке, фиксация упрочняющего зуба и составного калибрующего зуба на оправке осуществляется гайкой.The specified technical result is achieved by the fact that an external thread is made in the lower part of the mandrel, two flats are made symmetrically behind the calibrating tooth on the outside of the mandrel. The calibrating tooth is made composite and includes a sampling part made of steel in the form of a truncated cone, to the base of which is adjacent a calibrating part made of hard alloy in the form of a spherical belt, which is a continuation of the intake, each part of the calibrating tooth has an axial hole of the same diameter, is connected to a transitional fit in the above order on the mandrel, the fixation of the reinforcing tooth and the compound gauge tooth on the mandrel is carried out with a nut.

На фиг. 1 представлен общий вид инструмента для электромеханического дорнования (ЭМД) гладких цилиндрических отверстий, на фиг. 2 представлен общий вид калибрующего зуба, на фиг. 3 представлена функциональная блок-схема включения и отключения технологического тока в процессе ЭМД.In FIG. 1 shows a general view of a tool for electromechanical burnishing (EMD) of smooth cylindrical holes, Fig. 2 shows a general view of the calibrating tooth, Fig. 3 shows a functional block diagram of switching on and off the process current in the EME process.

Инструмент для электромеханического дорнования гладких цилиндрических отверстий включает оправку 1, в нижней части которой установлены упрочняющий зуб 2 и следующий за ним калибрующий зуб 3, изолированный от оправки 1 и упрочняющего зуба 2 втулкой-изолятором 4 и изоляционными кольцами 5. В верхней части на оправку 1 при помощи резьбового соединения установлена токоизоляционная втулка 6, противоположный конец которой запрессован во фланец 7, соединенный четырьмя болтами 8 с фланцем конуса Морзе 9, при этом между упомянутыми фланцами установлен тензометрический датчик веса 10. В нижней части оправки 1 выполнена наружная резьба, за калибрующим зубом 3 снаружи на оправке 1 выполнены симметрично две лыски 11. Калибрующий зуб 3 выполнен составным и включает заборную часть 12, выполненную из стали в форме усеченного конуса, к основанию которого прилегает калибрующая часть 13 из твердого сплава в виде шарового пояса, являющаяся продолжением заборной части 12, продолжением калибрующей части 13 является задняя часть 14, выполненная из стали в виде усеченного конуса, основанием прилегающая к калибрующей части 13. Каждая часть калибрующего зуба имеет осевое отверстие одинакового диаметра, соединяется с переходной посадкой в указанном выше порядке на оправке 1, фиксация упрочняющего зуба 2 и составного калибрующего зуба 3 на оправке 1 осуществляется гайкой 15.The tool for electromechanical mandrel of smooth cylindrical holes includes a mandrel 1, in the lower part of which there is a hardening tooth 2 and the next calibrating tooth 3, isolated from the mandrel 1 and hardening tooth 2 by a bushing-insulator 4 and insulating rings 5. In the upper part on the mandrel 1 by means of a threaded connection, a current-insulating sleeve 6 is installed, the opposite end of which is pressed into the flange 7, connected by four bolts 8 to the Morse taper flange 9, while a strain gauge weight sensor 10 is installed between the mentioned flanges. An external thread is made in the lower part of the mandrel 1, behind the calibrating tooth 3 on the outside of the mandrel 1, two flats 11 are made symmetrically. The calibrating tooth 3 is made composite and includes a chamfer 12 made of steel in the form of a truncated cone, to the base of which is adjacent a calibrating part 13 made of hard alloy in the form of a spherical belt, which is a continuation of the chamfer 12 , continuation of the calibrating part 13 is the rear part 14, made of steel in the form of a truncated cone, the base adjacent to the gauge part 13. Each part of the gauge tooth has an axial hole of the same diameter, is connected to the transition fit in the above order on the mandrel 1, fixing the reinforcing tooth 2 and the compound gauge tooth 3 on the mandrel 1 is carried out by the nut 15.

Работают инструментом для электромеханического дорнования гладких цилиндрических отверстий следующим образом. Инструмент подводят к обрабатываемому отверстию. Включение и выключение тока происходит автоматически за счет применения тензометрического датчика веса. Датчик веса настроен таким образом, чтобы включать электрический ток через систему управления только при определенном давлении, т.е. при обеспечении надежного контакта, что исключает электрическую эрозию и повышает долговечность инструмента. Датчик веса подает сигнал на усилитель, усилитель - на устройство сравнения (компаратор), вследствие чего срабатывает либо реле включения, либо реле выключения. Через место контакта упрочняющего зуба с обрабатываемой поверхностью пропускают ток плотностью 250…300 А/мм², напряжением 4…6 В. В результате последующего осевого перемещения дорна относительно оси обрабатываемого отверстия происходит разогрев кольцевой области упрочняющего зуба с внутренней поверхностью отверстия до температуры 900…1000°С, а при последующем осевом перемещении инструмента относительно оси отверстия происходит мгновенный отвод тепла в тело инструмента и заготовки и формирование закаленного слоя. За счет перемещения калибрующего зуба с натягом происходит сглаживание микронеровностей на поверхности отверстия и формируется окончательный размер.They work as a tool for electromechanical burnishing of smooth cylindrical holes as follows. The tool is brought to the hole to be machined. Turning on and off the current occurs automatically through the use of a strain gauge weight sensor. The load cell is configured in such a way as to turn on the electric current through the control system only at a certain pressure, i.e. while providing reliable contact, which eliminates electrical erosion and increases the durability of the tool. The weight sensor sends a signal to the amplifier, the amplifier - to the comparison device (comparator), as a result of which either the on relay or the off relay is activated. A current with a density of 250…300 A/mm ² and a voltage of 4…6 V is passed through the point of contact of the hardening tooth with the surface being machined. °C, and with the subsequent axial movement of the tool relative to the axis of the hole, instant heat is removed into the body of the tool and the workpiece and the formation of a hardened layer. Due to the movement of the calibrating tooth with an interference fit, the microroughnesses on the surface of the hole are smoothed out and the final size is formed.

Изготовление калибрующего зуба составным позволит снизить себестоимость его изготовления за счет применения более дешевого материала на менее нагруженных участках и снизить трудоемкость изготовления за счет облегчения процесса механической обработки.Making the gauge tooth composite will reduce the cost of its manufacture due to the use of cheaper material in less loaded areas and reduce the complexity of manufacturing by facilitating the machining process.

Наличие резьбы в передней части оправки и лысок на оправке позволит облегчить процесс сборки и разборки инструмента и обеспечит надежную фиксацию упрочняющего зуба и сборного калибрующего зуба на оправке.The presence of a thread in the front part of the mandrel and flats on the mandrel will facilitate the process of assembling and disassembling the tool and ensure reliable fixation of the hardening tooth and the prefabricated calibrating tooth on the mandrel.

Claims

A tool for electromechanical burnishing of smooth cylindrical holes, containing a mandrel, in the lower part of which a reinforcing tooth and a calibrating tooth following it are installed, isolated from the mandrel and reinforcing tooth by an insulating sleeve and insulating rings, and a current-insulating sleeve is installed on the upper part of the mandrel by means of a threaded connection, the opposite end of which is pressed into a flange connected by four bolts to the Morse taper flange, and between the said flanges a strain gauge weight sensor is installed, characterized in that an external thread is made in the lower part of the mandrel, two flats are made symmetrically behind the gauge tooth outside the mandrel, while the gauge tooth is made composite and includes a steel intake part made in the form of a truncated cone, a hard alloy gauge part made in the form of a spherical belt, which is a continuation of the intake part and adjacent to the base of its truncated cone, and a rear part made of steel and, made in the form of a truncated cone, which is a continuation of the gauge part and adjacent to the gauge part by the base of its truncated cone, and the specified intake part, the gauge part and the back part of the gauge tooth have axial holes of the same size and are connected in the specified order by a transitional fit on the mandrel, at the same time, the strengthening tooth and the calibrating tooth are fixed on the mandrel with a nut.