RU209593U1

RU209593U1 - Mandrel

Info

Publication number: RU209593U1
Application number: RU2021124493U
Authority: RU
Inventors: Владимир Андреевич Санинский; Евгений Алексеевич Федянов; Николай Александрович Ушаков
Priority date: 2021-08-18
Filing date: 2021-08-18
Publication date: 2022-03-17

Abstract

Полезная модель относится к станкостроению, в частности к устройствам для механической обработки глубоких отверстий. Может применяться в металлорежущих станках для осуществления технологии механической обработки глубоких отверстий (ГО) в длинномерных трубных заготовках при их растачивании, прошивании, дорновании и внутреннем шлифовании отверстий.Технический результат достигается дорном, содержащим корпус с выполненными в нем осевым и радиальными каналами для подачи смазочно-охлаждающей технологической среды и обратными клапанами, а также ряды деформирующих элементов, при этом дорн снабжен механизмом переключения направления давления смазочно-охлаждающей технологической среды на противоположное с обеспечением возвратно-поступательного перемещения дорна при дорновании, а оба торца дорна выполнены рабочими, содержащими прямые и обратные клапаны и дроссели, соединенные осевым каналом с радиальными каналами, выходящими между каждой парой четного и нечетного дорнующих зубьев, с образованием дорна прямого и обратного хода.Технический результат - повышение стойкости инструмента за счет снижения износа прошивок, снижение трения в местах контакта рабочих поверхностей дорнующих зубьев с обрабатываемой поверхностью и повышение качества обрабатываемой поверхности.The utility model relates to the machine tool industry, in particular to devices for mechanical processing of deep holes. It can be used in metal-cutting machines for the implementation of the technology of mechanical processing of deep holes (HD) in long pipe billets during their boring, flashing, mandrelling and internal grinding of holes. cooling process medium and check valves, as well as rows of deforming elements, while the mandrel is equipped with a mechanism for switching the direction of pressure of the lubricating-cooling process medium to the opposite one, ensuring reciprocating movement of the mandrel during mandrel, and both ends of the mandrel are made working, containing direct and check valves and chokes connected by an axial channel with radial channels extending between each pair of even and odd mandrel teeth to form a mandrel for forward and reverse motion. ok, reducing friction at the points of contact of the working surfaces of the mandrel teeth with the machined surface and improving the quality of the machined surface.

Description

Полезная модель относится к станкостроению, в частности к устройствам для механической обработки глубоких отверстий. Может применяться в металлорежущих станках для осуществления технологии механической обработки глубоких отверстий (ГО) в длинномерных трубных заготовках при их растачивании, прошивании, дорновании и внутреннем шлифовании отверстий, например, при обеспечении требований к точности отверстий.The utility model relates to the machine tool industry, in particular to devices for mechanical processing of deep holes. It can be used in metal-cutting machines for the implementation of deep hole machining technology (HD) in long pipe blanks during their boring, flashing, mandrelling and internal grinding of holes, for example, while meeting the requirements for hole accuracy.

Известно устройство для обработки глубоких отверстий методом деформирующего прошивания, содержащее борштангу с режущим инструментом, расположенную на эксцентричных подшипниках в пиноли с режущими и дорнующими зубьями, которую без зазорно базируют перед подачей рабочей среды в исходном положении во входном люнете, обрабатываемую заготовку зажимают между внутренними торцами входного и выходного люнетов соосно с ними, а во время прямого рабочего хода борштанга осуществляет поступательное и вращательное движение, совмещая процессы растачивания, протягивания и дорнования глубокого отверстия (Патент 2552616 РФ, МПК B23B41/00, B23D79/00, B23B1/00, B23C3/00, 2015г., Санинский, В.А. Разработка и применение фрезерно-расточных станков с механизмом планетарного движения режущего инструмента: монография / В.А. Санинский; ВПИ (филиал) ВолгГТУ. - Волгоград: ИУНЛ ВолгГТУ, 2016. - 110 с.). A device for processing deep holes by the method of deforming stitching is known, containing a boring bar with a cutting tool located on eccentric bearings in a quill with cutting and mandrel teeth, which is shamelessly based before the working medium is supplied in the initial position in the inlet rest, the workpiece is clamped between the inner ends of the inlet and output steady rests coaxially with them, and during the direct working stroke, the boring bar performs translational and rotational movement, combining the processes of boring, pulling and mandrelling of a deep hole , 2015, Saninsky, V. A. Development and application of milling and boring machines with a mechanism of planetary movement of the cutting tool: monograph / V. A. Saninsky; VPI (branch) VolgGTU. - Volgograd: IUNL VolgGTU, 2016. - 110 p. ).

Однако, вследствие ограниченной стойкости зубьев прошивки, связанной с отсутствием нужного давления в системе смазочно-охлаждающих технических средств (СОТС), особенно при большом количестве рабочих ходов возможно и большой длине обрабатываемого отверстия, наблюдается отсутствие давления смазочно-охлаждающей жидкости (СОЖ) и смазки последних по ходу прошивки дорнующими зубьями. Это приводит к повышенному износу дорнующих элементов или к шелушению поверхности ГО из-за превышения критического числа зубьев и рабочих ходов дорна (Проектирование и исследование специальных методов обработки (лабораторный практикум по проектированию способа обработки глубоких отверстий) [Электронный ресурс]: учебное пособие / В.А. Санинский, Е.Н. Нестеренко; ВПИ (филиал) ВолгГТУ, – Электрон. текстовые дан. (1 файл: 11,0 Мб). – Волжский, 2019. – Режим доступа: http://lib.volpi.ru. – Загл. с титул. экрана.). However, due to the limited resistance of the teeth of the firmware, associated with the lack of the required pressure in the system of lubricating-cooling technical means (LUTS), especially with a large number of working strokes, and possibly a large length of the hole to be machined, there is a lack of pressure of the lubricating-cooling fluid (CLL) and lubrication of the latter in the course of flashing with backing teeth. This leads to increased wear of the mandrel elements or peeling of the surface of the GO due to the excess of the critical number of teeth and working strokes of the mandrel (Design and study of special processing methods (laboratory workshop on designing a method for processing deep holes) [Electronic resource]: study guide / V. A. Saninsky, E. N. Nesterenko, VPI (branch) VolgGTU, - Electronic text data (1 file: 11.0 Mb), Volzhsky, 2019. - Access mode: http://lib.volpi.ru . – Title from the title screen.).

Известно устройство, содержащее борштангу с режущим инструментом (например, фрезу или шлифовальный круг), расположенную на эксцентричных подшипниках скольжения в пиноли с режуще-дорнующими зубьями, которую базируют перед подачей рабочей среды в исходном положении во входном люнете, что позволяет создать возможность совмещенной производительной механической обработки ГО (Санинский, В.А. Обоснование расширения возможностей режуще-деформирующего прошивания глубоких отверстий при ремонте машин сельскохозяйственного назначения / В.А. Санинский, А.В. Грибенченко, Е.Н. Смирнова // Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса: наука и высшее профессиональное образование. - 2019. - № 1 (53). – С. 284-293).A device is known that contains a boring bar with a cutting tool (for example, a milling cutter or a grinding wheel) located on eccentric plain bearings in a quill with cutting and mandrel teeth, which is based before the working medium is supplied in the initial position in the inlet rest, which makes it possible to create a combined productive mechanical processing of GO (Saninsky, V.A. Rationale for expanding the possibilities of cutting-deforming flashing of deep holes in the repair of agricultural machines / V.A. Saninsky, A.V. Gribenchenko, E.N. Smirnova // Proceedings of the Nizhnevolzhsky agrouniversity complex: science and higher professional education, 2019, No. 1 (53), pp. 284-293).

Однако подача смазочно-охлаждающей жидкости (СОЖ) на протяжку осуществляется на входе и выходе протяжки из прерывистых отверстий, что при обработке всего глубокого отверстия позволяет организовать охлаждение и смазку только крайних дорнующих зубьев, смазка и охлаждение промежуточных дорнующих зубьев затрудняется, износ повышается, что приводит к уменьшению отверстия на выходе и возможности возникновению брака обработанного отверстия.However, the supply of cutting fluid (coolant) to the broach is carried out at the inlet and outlet of the broach from intermittent holes, which, when processing the entire deep hole, allows organizing cooling and lubrication of only the outer mandrel teeth, lubrication and cooling of the intermediate mandrel teeth is difficult, wear increases, which leads to to a decrease in the hole at the exit and the possibility of a marriage of the machined hole.

Известен дорн, состоящий из направления, заборного конуса, калибрующей поверхности, обратного конуса, хвостовика, нажимной сферической поверхности. От нажимной сферической поверхности хвостовика по оси дорна, проходит центральный осевой канал для подачи смазочно-охлаждающей жидкости соединенный с радиальными каналами, выходы которых расположены на калибрующей поверхности в точке, удаленной от начала калибрующей поверхности на расстояние, соответствующее проекции точки наибольшего значения волны внеконтактной деформации на ось детали (Авторское свидетельство SU 1789329, МПК В23В39/02, 1993г.). Known mandrel, consisting of a direction, an intake cone, a calibrating surface, an inverse cone, a shank, a pressure spherical surface. From the pressure spherical surface of the shank along the axis of the mandrel, there passes the central axial channel for supplying the lubricating fluid connected to the radial channels, the outlets of which are located on the gauge surface at a distance from the beginning of the gauge surface at a distance corresponding to the projection of the point of the largest value of the non-contact deformation wave on axis of the part (Author's certificate SU 1789329, IPC B23V39 / 02, 1993).

Однако конструкция дорна не предназначена для реверсивного движения.However, the design of the mandrel is not designed for reverse movement.

Наиболее близким является дорн с использованием смазочно-охлаждающей технологической среды (СОТС), содержащий корпус с выполненными в нем осевым и радиальным каналами для подачи СОТС и обратными клапанами, а также ряды деформирующих элементов с промежуточными кольцами. Перед первым деформирующим элементом установлена плавающая обойма с уплотнительным элементом и закрепленным на корпусе механизмом ее возврата. В корпусе выполнены дополнительные осевой и связанные с ним радиальные каналы, соединенные с радиальными втулками, а обратные клапаны установлены в основных радиальных каналах и дополнительном радиальном канале, расположенном между плавающей обоймой и опорной шайбой. Обратные клапаны выполнены в виде упругой оболочки, охватывающей корпус, выполнены с различной радиальной жесткостью и размещены с возможностью перекрывания радиального канала (Авторское свидетельство SU 1574441, МПК B24B39/02, 1990г.).The closest is a mandrel with the use of a lubricating-cooling process medium (LUTS), containing a body with axial and radial channels made in it for supplying LUTS and check valves, as well as rows of deforming elements with intermediate rings. In front of the first deforming element there is a floating cage with a sealing element and a mechanism for its return fixed on the body. Additional axial and associated radial channels are made in the body and connected to radial bushings, and check valves are installed in the main radial channels and an additional radial channel located between the floating cage and the support washer. Check valves are made in the form of an elastic shell enclosing the housing, made with different radial stiffness and placed with the possibility of overlapping the radial channel (Author's certificate SU 1574441, IPC B24B39/02, 1990).

Однако конструкция дорна не обеспечивает возможности механизированного реверсирования движения дорна в обрабатываемом отверстии.However, the design of the mandrel does not provide the possibility of mechanized reversal of the movement of the mandrel in the hole being machined.

Задачей предложенного технического решения является разработка дорна для обработки глубоких ступенчатых отверстий поверхностным пластическим деформированием (ППД), позволяющего повысить производительность обработки за счет сокращения вспомогательного времени на возврат дорна в исходное положение.The objective of the proposed technical solution is to develop a mandrel for processing deep stepped holes by surface plastic deformation (SPD), which allows to increase processing productivity by reducing the auxiliary time to return the mandrel to its original position.

Технический результат - повышение стойкости инструмента за счет снижения износа прошивок, снижение трения в местах контакта рабочих поверхностей дорнующих зубьев с обрабатываемой поверхностью и повышение качества обрабатываемой поверхности. EFFECT: increased tool life due to reduced wear of the firmware, reduced friction at the contact points of the working surfaces of the mandrel teeth with the machined surface, and improved quality of the machined surface.

Технический результат достигается дорном, содержащим корпус с выполненными в нем осевым и радиальными каналами для подачи смазочно-охлаждающей технологической среды и обратными клапанами, а также ряды деформирующих элементов, при этом дорн снабжен механизмом переключения направления давления смазочно-охлаждающей технологической среды на противоположное с обеспечением возвратно-поступательного перемещения дорна при дорновании, а оба торца дорна выполнены рабочими, содержащими прямые и обратные клапаны и дроссели, соединенные осевым каналом с радиальными каналами, выходящими между каждой парой четного и нечетного дорнующих зубьев, с образованием дорна прямого и обратного хода.The technical result is achieved by a mandrel containing a body with axial and radial channels made in it for supplying a lubricating-cooling technological medium and check valves, as well as rows of deforming elements, while the mandrel is equipped with a mechanism for switching the direction of pressure of the lubricating-cooling technological medium to the opposite one, ensuring a return - translational movement of the mandrel during mandrel, and both ends of the mandrel are made working, containing direct and check valves and throttles connected by an axial channel with radial channels coming out between each pair of even and odd mandrel teeth, with the formation of a mandrel for forward and reverse motion.

Предложенная конструкция дорна, обеспечивает возможность осуществления автоматизированной подачи в обе стороны вдоль его продольной оси. Кроме того с целью повышения эффективности подачи СОТС в дорне выполнены дополнительные радиальные каналы для сброса отработанной СОТС, выведенные в каждую нечетную кольцевую канавку между соседними дорнующими зубьями, которые с каналами, выведенными в нечетные канавки по принципу параллельного соединения так, что расположение радиальных каналов для подачи СОТС под давлением в зону контакта дорнующих зубьев с обрабатываемой поверхностью глубокого отверстия ГО относительно осевых каналов, а также расположение радиальных и осевых каналов для сброса отработанной СОТС через торцы дорна через левые или правые дроссели на одном рабочем торце, соединенные с четными кольцевыми канавками и далее в дросселирующие элементы, откуда через радиальные каналы в осевой общий сбрасывающий канал и обратные клапаны на втором торце (на выходе СОТС). The proposed design of the mandrel provides the possibility of automated feeding in both directions along its longitudinal axis. In addition, in order to increase the efficiency of the supply of LC, additional radial channels are made in the mandrel for discharging the spent LC, brought into each odd annular groove between adjacent mandrel teeth, which with channels brought into odd grooves according to the principle of parallel connection so that the location of the radial channels for feeding LUTS under pressure into the zone of contact of the mandrel teeth with the machined surface of the deep hole of the GO relative to the axial channels, as well as the location of the radial and axial channels for discharging the spent LUTS through the ends of the mandrel through the left or right throttles on one working end, connected with even annular grooves and further into throttling elements, from where through the radial channels into the axial common discharge channel and check valves at the second end (at the outlet of the COTS).

Давление создается со стороны обрабатываемой поверхности путем выдавливания из нее СОТС через дросселирующие элементы в полость с обработанной поверхностью. Величину давления в каждой паре дорнущих зубьев регулируют, приоткрывая клапаны подачи давления из общей магистрали в продольные, а через них и в радиальные канал.The pressure is created from the side of the treated surface by squeezing out the LC from it through the throttling elements into the cavity with the treated surface. The pressure value in each pair of pusher teeth is adjusted by slightly opening the valves for supplying pressure from the common line to the longitudinal, and through them to the radial channel.

На фиг. 1 представлена схема дорна (продольный разрез). На фиг. 2 – поперечное сечение А-А по фиг. 1.In FIG. 1 shows a diagram of the mandrel (longitudinal section). In FIG. 2 - cross section A-A according to Fig. one.

На фигурах показан дорн 1 для прошивания глубокого отверстия 2 трубной заготовки 3. Дорн 1 содержит деформирующие черновые зубья 4, дорнующие промежуточные зубья 5, создающие предварительный размер глубокого отверстия 2, дорнующие чистовые зубья 6 дорна 1, создающие окончательный размер глубокого отверстия 2, дросселирующие элементы 7 в виде полуцилиндрических продольных выемок, соединяющих кольцевые канавки (гидравлические камеры), образованные боковыми конусными поверхностями дорнующих зубьев и поверхностью глубокого отверстия 2 в средней деформирующей части дорна 1, дроссели 8, радиальный канал 9, осевые каналы 10, 11, радиальные каналы 12, выходящие из четных кольцевых канавок предназначенные для сброса отработанной СОТС в осевой сквозной канал 13, соединенный радиальными каналами 12 с каждой из кольцевых канавок, предназначенный для сброса из них СОТС и выходящий за торцы дорна, обратные клапаны 14. Общий трубопровод 15 магистрали рабочей среды, кран реверсивный 16 и трубопровод 17, ведущий к обрабатываемой поверхности глубокого отверстия 2 от общего трубопровода 15 магистрали рабочей среды обеспечивают подачу и регулировку подачи рабочей среды. На трубной заготовке 3 установлены левая 18 и правая 19 заглушки.The figures show a mandrel 1 for flashing a deep hole 2 of a pipe billet 3. The mandrel 1 contains deforming roughing teeth 4, mandrel intermediate teeth 5, creating a preliminary size of the deep hole 2, mandrel finishing teeth 6 of the mandrel 1, creating the final size of the deep hole 2, throttling elements 7 in the form of semi-cylindrical longitudinal recesses connecting the annular grooves (hydraulic chambers) formed by the lateral conical surfaces of the mandrel teeth and the surface of the deep hole 2 in the middle deforming part of the mandrel 1, throttles 8, radial channel 9, axial channels 10, 11, radial channels 12, coming out of the even annular grooves designed to discharge the used LC into the axial through channel 13, connected by radial channels 12 to each of the annular grooves, designed to discharge the LC from them and extending beyond the ends of the mandrel, check valves 14. Common pipeline 15 of the working medium line, valve reversible 16 and pipeline 1 7 leading to the surface of the deep hole 2 from the common pipeline 15 of the working medium line provide the supply and adjustment of the supply of the working medium. On the billet 3 left 18 and right 19 plugs are installed.

Кольцевые канавки между дорнующими зубьями образуют условные гидравлические камеры N-1, N-2, N-3 с шагом 10 мм и условные гидравлические камеры I, II, III с шагом 19 мм. The annular grooves between the backing teeth form conditional hydraulic chambers N-1, N-2, N-3 with a pitch of 10 mm and conditional hydraulic chambers I, II, III with a pitch of 19 mm.

Устройство демпфирующих элементов и их принцип действия.The device of damping elements and their principle of operation.

Перед прошиванием трубной заготовки 3 в ее правом и левом торцах (позициями не обозначены) выполняют выточки длинной, Lв.л.= Lв.п. и Lв.д.≤ Lв.л, т.е. с длиной выточки равной или превышающей длину дорна Lд на 3-5 мм. Они являются установочной базой для координации дорна соосно с отверстием длинномерной трубной заготовки. В выточки вставляют по переходной посадке дорн, завинчивают заглушки 18 и 19 в торцы заготовки 3, подключают к ним трубопровод 17 магистрали и подают заготовку 3 на протяжной станок для прошивания глубокого отверстия 2. Before flashing the pipe blank 3 in its right and left ends (positions are not indicated), grooves are long, Lv.l. = Lv.p. and Lv.d. ≤ Lv.l, i.e. with a groove length equal to or exceeding the mandrel length Ld by 3-5 mm. They are an installation base for coordinating the mandrel coaxially with the hole of a long pipe blank. A mandrel is inserted into the grooves along the transitional fit, the plugs 18 and 19 are screwed into the ends of the workpiece 3, the pipeline 17 of the line is connected to them and the workpiece 3 is fed to the broaching machine for flashing a deep hole 2.

Рабочая подача дорна, выполняющего роль поршня, на наружной поверхности которого выполнены деформирующие черновые зубья 4, дорнующие чистовые зубья 6 и дорнующие промежуточные зубья 5, имеющие различные диаметральные размеры и контактирующие в обрабатываемой поверхностью глубокого отверстия 2 с возможностью герметичного уплотнения зазора путем создания посадки с натягом между всеми зубьями и поверхностью полученного ими условного гидроцилиндра цилиндра. Роль такого гидроцилиндра выполняет обработанная дорнующими промежуточными зубьями 5 поверхность глубокого отверстия 2 трубной заготовки 3. The working feed of the mandrel, which acts as a piston, on the outer surface of which there are deforming rough teeth 4, mandrel finishing teeth 6 and mandrel intermediate teeth 5, having different diametrical dimensions and contacting in the machined surface of the deep hole 2 with the possibility of hermetically sealing the gap by creating an interference fit between all the teeth and the surface of the conventional hydraulic cylinder obtained by them. The role of such a hydraulic cylinder is performed by the surface of the deep hole 2 of the pipe billet 3 treated with mandating intermediate teeth 5.

При подаче СОТС под давлением Р открываются левые дроссели 8 и она поступает в четные кольцевые канаки и далее в дросселирующие элементы, откуда через радиальные каналы 12 в осевой сквозной канал 19, сбрасывающий СОТС. When the LC is supplied under pressure P, the left throttles 8 open and it enters the even ring grooves and further into the throttling elements, from where through the radial channels 12 into the axial through channel 19, which discharges the LC.

По окончании рабочего хода дорна справа налево, выполняется его движение слева направо и повторяется работа его частей.At the end of the working stroke of the mandrel from right to left, it moves from left to right and the work of its parts is repeated.

Возможность осуществления такого повтора предусмотрена для изменения величины продольной подачи (достижения рабочего или ускоренного холостого хода дорна в обрабатываемом глубоком отверстии. Это осуществляется с помощью изменения направления подачи рабочей среды, подаваемой по трубопроводам 15 и 17 под изменяемым давлением Р через кран 16 через дроссели 8 выполненные в торцах дорна 1.The possibility of such a repetition is provided for changing the value of the longitudinal feed (achieving a working or accelerated idling of the mandrel in the processed deep hole. This is done by changing the direction of the supply of the working medium supplied through pipelines 15 and 17 under variable pressure P through the valve 16 through the throttles 8 made at the ends of the mandrel 1.

По окончании операции прошивания на рабочем или холостом ходе дорн 1 может быть возвращен в левую выточку длиной L в.л. Для этого краном 16 рабочая среда переключается в трубопровод 17 и осуществляется обратный ход прошивки 1 из правой выточки длиной L в.п. в левую выточку длиной L в.л. At the end of the flashing operation on the working or idle stroke, the mandrel 1 can be returned to the left groove with a length L v.l. To do this, the working medium is switched by the crane 16 to the pipeline 17 and the firmware 1 is reversed from the right groove with a length L of the c.p. in the left groove with a length L v.l.

При этом для подачи СОТС под давлением Р открываются правые дроссели 8 и она поступает в четные кольцевые канавки и далее в дросселирующие элементы, откуда через радиальные каналы 12 в осевой сквозной канал 19, сбрасывающий СОТС. In this case, to supply the LC under pressure P, the right throttles 8 are opened and it enters the even annular grooves and further into the throttling elements, from where through the radial channels 12 into the axial through channel 19, which discharges the LC.

По окончании обратного рабочего хода левая 18 заглушка вывинчивается, дорн 1 вынимается, и окончательно обработанная прошиванием трубная заготовка 3 раскрепляется, снимается, а устройство подготавливают для обработки следующей заготовки. At the end of the reverse stroke, the left 18 plug is unscrewed, the mandrel 1 is removed, and the pipe blank 3, finally processed by stitching, is unfastened, removed, and the device is prepared for processing the next blank.

Возможно применение двухстороннего дорна для механической обработки глубоких отверстий посредством выдавливания машинного масла под равномерным давлением Р, подаваемым во внутреннюю полость на задний торец прошивки. Под действием давления Р масло подается от крана 16 через дроссели 8 количеством равным m-1, где m - число дорнующих зубьев 5 по левому трубопроводу 15. Масло продавливается через канавки дорнующих зубьев и попадает между зубьями, образуя гидравлические камеры. В результате обеспечивается процесс дросселирования СОТС и обеспечивается смазка рабочих поверхностей дорнующих задних зубьев и поверхности ГО трубной заготовки. Заглушки 18 и 19 на торцах заготовки 3 служат для создания замкнутых полостей перед торцами прошивки. Деформирующий черновой зуб 4, как левой, так и правой части дорна выполнен дорнующим и также работает в условиях граничной смазки.It is possible to use a double-sided mandrel for machining deep holes by squeezing machine oil under a uniform pressure P supplied to the internal cavity at the rear end of the firmware. Under the action of pressure P, oil is supplied from the valve 16 through the throttles 8 with an amount equal to m-1, where m is the number of mandrel teeth 5 through the left pipeline 15. The oil is forced through the grooves of the mandrel teeth and enters between the teeth, forming hydraulic chambers. As a result, the process of throttling of the LC is provided and the lubrication of the working surfaces of the mandrel back teeth and the surface of the GO of the billet is ensured. Plugs 18 and 19 at the ends of the workpiece 3 are used to create closed cavities in front of the ends of the firmware. The deforming draft tooth 4, both on the left and on the right side of the mandrel, is mandrel-driven and also operates under boundary lubrication conditions.

Заявленная конструкция дорна позволяет обеспечить наиболее эффективный подвод СОТС - без усилия на толкателе и со скоростью перемещения дорнующего инструмента.The claimed design of the mandrel makes it possible to provide the most efficient supply of LC - without effort on the pusher and with the speed of movement of the mandrel tool.

Подача по независимым радиальным каналам позволяет регулировать расход СОТС в зависимости от параметров канавок для перетекания СОТС и давления, направляемого для ее осевой подачи прошивки. Возможность регуляции расхода СОТС через режуще-деформирующие зубья (деформирующие элементы) многозубных прошивок позволяет правильно назначать режимы обработки и, тем самым, повысить технико-экономическую эффективность механической обработки глубоких отверстий длинномерных трубных заготовок, то есть обеспечивает повышение стойкости инструмента за счет снижения износа прошивок и улучшение процесса дорнования глубоких отверстий в длинномерных трубных заготовках.The feed through independent radial channels allows you to adjust the flow rate of the LC, depending on the parameters of the grooves for the overflow of the LC and the pressure directed for its axial supply of the firmware. The ability to regulate the consumption of LC through the cutting-deforming teeth (deforming elements) of multi-tooth piercings allows you to correctly assign processing modes and, thereby, increase the technical and economic efficiency of machining deep holes of long tubular blanks, that is, it provides an increase in tool life by reducing wear of piercings and improvement of the process of deep hole punching in long pipe blanks.

СОТС подводится в зону обработки через радиальные отверстия, выполненные в теле дорна в кольцевые канавки после каждого нечетного дорнующего зуба по порядку следования дорна. После каждого четного зуба по порядку следования дорна располагаются отверстия в сливные каналы для отвода СОТС. Давление, под которым подводится СОТС можно регулировать с помощью дросселей, установленных на подводящих СОТС осевых каналах, от которых отходят радиальные каналы, обеспечивающие независимую подачу через них СОТС. LUTS is brought into the processing zone through the radial holes made in the body of the mandrel into the annular grooves after each odd mandrel tooth in the order of the mandrel. After each even-numbered tooth, in the order of the mandrel, there are holes in the drain channels for draining the coolant. The pressure under which the LC is supplied can be controlled using throttles installed on the axial channels supplying the LC, from which radial channels extend, providing an independent supply of LC through them.

Изменяя параметры канавок на дорнующих зубьях, можно управлять величиной расхода СОТС и распределением перепадов давления между зубьями. Эти же факторы будут влиять на возможную скорость дорнования, так как суммарное значение давления Р=∑р СОТС не может превысить некоторую предельную величину, определяемую максимальным толкающим давлением усилием Р=∑р, допустимой деформацией обрабатываемой детали и деталей технологической установки, находящихся под действием указанного давления.By changing the parameters of the grooves on the mandrel teeth, it is possible to control the amount of LC flow and the distribution of pressure drops between the teeth. The same factors will affect the possible rate of burnishing, since the total value of the pressure Р=∑р СОТС cannot exceed a certain limit value determined by the maximum pushing pressure force Р=∑р, the allowable deformation of the workpiece and parts of the process unit that are under the action of the specified pressure.

Пример.Example.

При обработке многозубым дорном в трубной заготовке с минимальной толщиной стенки 4,5 мм, ступенчатое отверстие отверстия 68Н7, имеющее на выходе уменьшенный диаметр 60 мм, что не позволяет работать дорном напроход. При толщине стенки 4,5 мм при соотношении диаметра D и толщины S стенки трубы D/S>0,05, необходимо обеспечить достижение на обработанной части отверстия поверхностной пластической деформации (ППД) с параметром шероховатости Ra0,4 ГО. When processing with a multi-toothed mandrel in a pipe blank with a minimum wall thickness of 4.5 mm, a stepped hole of the 68H7 hole, which has a reduced diameter of 60 mm at the exit, which does not allow working with the mandrel in passing. With a wall thickness of 4.5 mm, with a ratio of diameter D and thickness S of the pipe wall D/S>0.05, it is necessary to ensure the achievement of surface plastic deformation (SPD) on the machined part of the hole with a roughness parameter of Ra0.4 GO.

Процесс дорнования осуществляют совмещением вихрефрезерования с дорнованием многозубым дорном со снятием припуска при прямом ходе 0, 1 мм и при обратном ходе полученного прямым ходом отверстия припуска, соответствующего величине остаточной деформации 0,03 мм. The burnishing process is carried out by combining whirl milling with burnishing with a multi-toothed mandrel with the removal of the allowance in the forward stroke of 0.1 mm and in the reverse stroke of the allowance obtained by the direct stroke of the hole, corresponding to the value of the residual deformation of 0.03 mm.

Трубные заготовки под обработку изготавливают на прошивном стане из горячекатаного проката, и обрабатывают ГО в соответствии с требованиями ТУ 14-3-1941-1994, ТУ 14-3Р-134-2014.Pipe blanks for processing are made on a piercing mill from hot-rolled steel, and GO is processed in accordance with the requirements of TU 14-3-1941-1994, TU 14-3R-134-2014.

Обработку осуществляют путем дорнования отверстия длинномерной трубной заготовки многозубным дорнующим инструментомProcessing is carried out by mandating the hole of a long pipe billet with a multi-tooth mandrel tool.

Процесс ППД в условиях граничной смазки посредством дросселирования СОТС, подаваемой в зону обработки между зубьями дорнующего инструмента из тела инструмента по независимым каналам между каждой парой четного и нечетного дорнующих зубьев, и симметрично к ним расположенные группы дорнующих зубьев и канавок между ними, образующие дорн обратного действия, а также механизм реверсирования подачи рабочей среды (СОТС) на противоположный торец дорна между соседними дорнующими зубьями и в каждую кольцевую канавку между соседними дорнующими зубьями, и продавливающейся через канавки дорнующих зубьев как по направлению движения дорна, так и в направлении, противоположном его рабочему движению. Необходимость обеспечения процесса ППД при движении в противоположном направлении вызвана возникновением уменьшения на выходе ГО диаметра, вызванного износом калибрующих ленточек дорнующих зубьев вследствие прохождения ими критической длины пути. При таком возвратно-поступательном движении дорна необходимо обеспечивать повышение стойкости инструмента за счет снижения износа прошивок путем уменьшения числа дорнующих зубьев при сохранении качества процесса дорнования глубоких отверстий в длинномерных трубных заготовках, обеспечиваемого достижением минимально необходимого и достаточного числа дорнующих зубьев прошивки. Так, там, где для обработки ГО «напроход» требуется 12 зубьев прошивки, в случае обработки «глухого» или ступенчатого отверстия достаточно будет 6 зубьев и при этом на обработанной поверхности не возникнет «наклеп» и «шелушение», часто или неизбежно, в зависимости от свойств обрабатываемого материала, возникающий от необоснованного применения выше предельного и потому недопустимого числа дорнующих зубьев.PPD process under conditions of boundary lubrication by means of throttling of the LC supplied to the processing zone between the teeth of the mandrel tool from the body of the tool through independent channels between each pair of even and odd mandrel teeth, and groups of mandrel teeth and grooves located symmetrically to them and grooves between them, forming a reverse action mandrel , as well as a mechanism for reversing the supply of the working medium (SOTS) to the opposite end of the mandrel between adjacent mandrel teeth and into each annular groove between adjacent mandrel teeth, and pushing through the grooves of the mandrel teeth both in the direction of movement of the mandrel and in the direction opposite to its working movement . The need to ensure the PPD process when moving in the opposite direction is caused by the occurrence of a decrease in the diameter at the outlet of the GO, caused by wear of the gauge bands of the mandrel teeth due to their passing the critical path length. With such a reciprocating movement of the mandrel, it is necessary to ensure an increase in tool life by reducing the wear of firmware by reducing the number of mandrel teeth while maintaining the quality of the process of mandrel deep holes in long pipe billets, ensured by achieving the minimum necessary and sufficient number of mandrel teeth of the firmware. So, where 12 teeth of the firmware are required for processing the GO “bypass”, in the case of processing a “blind” or stepped hole, 6 teeth will be enough and at the same time “hardening” and “peeling” will not occur on the machined surface, often or inevitably, in depending on the properties of the material being processed, arising from unreasonable use above the limit and therefore unacceptable number of mandrel teeth.

Другим способом применения дорна является обработка ГО «напроход», Во втором случае необходимо, после окончания процесса дорнования транспортировать дорн в исходное положение, Эта транспортировка требует как дополнительных транспортных средств и затрат вспомогательного времени что снижает эффективность процесса дорнования.Another way to use the mandrel is to process the GO "on the way". In the second case, after the end of the mandrel process, it is necessary to transport the mandrel to its original position. This transportation requires both additional vehicles and auxiliary time, which reduces the efficiency of the mandrel process.

Применение предлагаемого дона позволяет улучшить качество обрабатываемой поверхности путем повышения износостойкости дорна путем интенсификации подачи СОТС в очаг деформации как при прямом, так и обратном рабочих ходах инструмента. The use of the proposed don makes it possible to improve the quality of the surface to be machined by increasing the wear resistance of the mandrel by intensifying the supply of LC to the deformation zone both in the forward and reverse working strokes of the tool.

Кроме этого, применение двухстороннего дорна обеспечивает процесс дорнования длинномерных трубных заготовок до упора в уменьшенный диаметр ступенчатого ГО без возврата дорна в исходное положение его реверсированием в направлении, противоположном его рабочему движению, так как на обратном ходу осуществляется процесс дорнования длинномерных трубных заготовок до выхода инструмента. In addition, the use of a double-sided mandrel ensures the process of burring long-length tubular blanks until it stops at the reduced diameter of the stepped HE without returning the mandrel to its original position by reversing it in the direction opposite to its working movement, since the process of burring long-length tubular blanks is carried out on the reverse stroke until the tool exits.

Таким образом, дорн, содержащий корпус с выполненными в нем осевым каналом, оба торца которого выполнены рабочими, содержащими ряды деформирующих элементов, радиальные каналы для подачи смазочно-охлаждающей технологической среды, прямые и обратные клапаны и дроссели, соединенные осевым каналом с радиальными каналами, выходящими между каждой парой четного и нечетного дорнующих зубьев, с образованием дорна прямого и обратного хода, снабженный механизмом переключения направления давления смазочно-охлаждающей технологической среды на противоположное с обеспечением возвратно-поступательного перемещения дорна при дорновании, обеспечивает повышение стойкости инструмента за счет снижения износа прошивок, снижение трения в местах контакта рабочих поверхностей дорнующих зубьев с обрабатываемой поверхностью и повышение качества обрабатываемой поверхности.Thus, a mandrel containing a body with an axial channel made in it, both ends of which are made by workers, containing rows of deforming elements, radial channels for supplying a lubricating-cooling technological medium, direct and check valves and throttles connected by an axial channel with radial channels exiting between each pair of even and odd mandrel teeth, with the formation of a mandrel of forward and reverse motion, equipped with a mechanism for switching the direction of pressure of the lubricating-cooling technological medium to the opposite one, ensuring the reciprocating movement of the mandrel during mandrel, provides an increase in tool life by reducing wear of the firmware, reducing friction at the points of contact of the working surfaces of the mandrel teeth with the machined surface and improving the quality of the machined surface.

Claims

A mandrel containing a body with axial and radial channels made in it for supplying a lubricating-cooling technological medium and check valves and rows of deforming elements, characterized in that it is equipped with a mechanism for switching the direction of pressure of the lubricating-cooling technological medium to the opposite one, ensuring reciprocating movement mandrel during mandrel, while both ends of the mandrel are made working and contain direct and check valves and throttles connected by an axial channel with radial channels extending between each pair of even and odd mandrel teeth of the deforming elements, with the formation of a mandrel for forward and reverse motion.