RU2212327C1

RU2212327C1 - Flexible discontinuous tool for hole machining

Info

Publication number: RU2212327C1
Application number: RU2002105077/02A
Authority: RU
Inventors: Ю.С. Степанов; Б.И. Афанасьев; Д.Л. Кобзев; Д.С. Фомин
Original assignee: Орловский государственный технический университет
Priority date: 2002-02-26
Filing date: 2002-02-26
Publication date: 2003-09-20

Abstract

FIELD: abrasive machining of holes in machine parts. SUBSTANCE: tool has body in form of bushing with through radial slots and carrying part with working member in form of flexible metal strip. The latter is rolled into ring with formation of corrugations. External parts of corrugations form discontinuous cylindrical surface. Internal parts of corrugations are fastened in said slots. EFFECT: higher accuracy and efficiency of machining, reduced process heat-release rate due to discontinuous cutting zone and possible control of radial feed, simplified tool design. 4 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к абразивной обработке отверстий в деталях машин. The invention relates to abrasive machining of holes in machine parts.

Известен упругий инструмент для обработки отверстий, содержащий корпус и несущий рабочий элемент части [1]. Known elastic tool for processing holes containing a housing and a bearing working element of the part [1].

Недостатками известной конструкции являются невозможность управления радиальной подачей и неравномерность распределения радиальной силы разжима в окружном направлении, которая создается упругими свойствами металлической ленты, и, как следствие, неравномерный съем металла и неравномерный износ инструмента при низком качестве и производительности обработки. The disadvantages of the known design are the inability to control the radial feed and the uneven distribution of the radial expanding force in the circumferential direction, which is created by the elastic properties of the metal tape, and, as a result, uneven metal removal and uneven tool wear with low quality and processing performance.

Известен упругий инструмент для обработки отверстий, содержащий корпус и несущий рабочий элемент части, причем корпус выполнен в виде втулки со сквозными радиальными прорезями, расположенными диаметрально одна другой, а несущая часть выполнена в виде упругой металлической ленты, концы которой закреплены в указанных прорезях, при этом рабочий элемент выполнен в виде нанесенного на наружную часть металлической ленты абразивного слоя и (в другом случае) в виде абразивной ленты с нанесенным на ее нерабочей стороне клейким веществом [2]. Known elastic tool for processing holes containing a housing and a bearing working element of the part, and the housing is made in the form of a sleeve with through radial slots located diametrically one another, and the bearing part is made in the form of an elastic metal tape, the ends of which are fixed in these slots, while the working element is made in the form of an abrasive layer deposited on the outer part of a metal tape and (in another case) in the form of an abrasive tape with an adhesive applied on its non-working side [2].

Недостатками известной конструкции являются невозможность управления радиальной подачей и неравномерность распределения радиальной силы разжима в окружном направлении (в месте закрепления концов - максимальная сила, в диаметрально противоположном месте - минимальная), которая создается упругими свойствами металлической ленты, и, как следствие, неравномерный съем металла и неравномерный износ инструмента при низком качестве и производительности обработки. The disadvantages of the known design are the inability to control the radial feed and the uneven distribution of the radial expanding force in the circumferential direction (at the point of fastening of the ends - the maximum force, in the diametrically opposite place - the minimum), which is created by the elastic properties of the metal tape, and, as a result, uneven metal removal and uneven tool wear with poor quality and processing performance.

Задача изобретения - повышение точности и производительности обработки, снижение теплонапряженности процесса за счет прерывистой зоны резания, возможности управления величиной радиальной подачи за счет центробежной силы, действующей на грузики, и упрощение конструкции инструмента. The objective of the invention is to increase the accuracy and productivity of processing, reducing the heat intensity of the process due to the discontinuous cutting zone, the ability to control the magnitude of the radial feed due to the centrifugal force acting on the weights, and simplifying the design of the tool.

Поставленная задача решается с помощью предлагаемого упругого прерывистого инструмента для обработки отверстий, содержащего корпус в виде втулки со сквозными радиальными прорезями и несущий рабочий элемент части в виде упругой металлической ленты, причем несущая рабочий элемент часть выполнена в виде гофрированной упругой металлической ленты, свернутой в кольцо таким образом, что наружные части гофр образуют прерывистую цилиндрическую поверхность, а внутренние части гофр закреплены в указанных прорезях. При этом рабочий элемент выполнен в виде нанесенного на прерывистую цилиндрическую наружную часть гофрированного кольца из металлической ленты абразива на гибкой связке. В другом случае рабочий элемент может быть выполнен в виде отдельных полотен абразивной ленты, длина которых равна длине дуги наружной части гофр, приклеенных к последним. Кроме того, между корпусом и несущий рабочий элемент частью в местах наружных частей гофр размещены грузики, позволяющие обеспечивать радиальную подачу за счет центробежной силы, при этом грузики ограничены в осевом перемещении пружинными упорными плоскими концентрическими наружными кольцами, вставленными в канавки корпуса. The problem is solved using the proposed elastic intermittent tool for machining holes, comprising a housing in the form of a sleeve with through radial slots and a bearing working element in the form of an elastic metal tape, the bearing working element being made in the form of a corrugated elastic metal tape rolled into a ring so so that the outer parts of the corrugations form a discontinuous cylindrical surface, and the inner parts of the corrugations are fixed in these slots. In this case, the working element is made in the form of an abrasive metal tape coated on a discontinuous cylindrical outer part of a corrugated ring on a flexible bond. In another case, the working element can be made in the form of individual canvases of abrasive tape, the length of which is equal to the length of the arc of the outer part of the corrugations glued to the latter. In addition, weights are placed between the casing and the work-bearing working part in places of the outer parts of the corrugations, which allow for radial flow due to centrifugal force, while the weights are limited in axial movement by spring-loaded thrust flat concentric outer rings inserted into the grooves of the casing.

На фиг.1 изображен инструмент, общий вид, на фиг.2 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг.3 - сечение Б-Б на фиг.2. Figure 1 shows a tool, a General view, figure 2 is a section aa in Fig. 1; figure 3 is a section bB in figure 2.

Инструмент состоит из гофрированной упругой металлической ленты 1, свернутой в кольцо таким образом, что наружные части 2 гофр образуют прерывистую цилиндрическую поверхность. Упругая лента 1 выполняется, например, из стали 65Г и др. способом холодной прокатки или может быть термообработанной. Она имеет толщину в зависимости от диаметра обрабатываемого отверстия (диапазона отверстий) от нескольких десятков микрометров и толще. The tool consists of a corrugated elastic metal tape 1, rolled into a ring so that the outer parts 2 of the corrugations form a discontinuous cylindrical surface. The elastic tape 1 is, for example, made of steel 65G and others by the method of cold rolling or can be heat-treated. It has a thickness of several tens of micrometers and thicker depending on the diameter of the hole being machined (range of holes).

Упругая гофрированная металлическая лента 1 свернута в кольцо таким образом, что внутренние части 3 гофр закрепляются в сквозных радиальных прорезях втулки 4. Последняя выполняется из легкого материала, например дюралюминия. Она навинчивается на оправку 5, выполненную, например, тоже из дюралюминиевой трубки. The elastic corrugated metal strip 1 is rolled into a ring so that the inner parts 3 of the corrugations are fixed in the through radial slots of the sleeve 4. The latter is made of light material, such as duralumin. It is screwed onto a mandrel 5, made, for example, also of a duralumin tube.

На наружную часть 2 гофрированного кольца из металлической ленты, которая контактирует с обрабатываемой поверхностью, известными способами наносится абразивный слой 6 на гибкой связке или, например, гальваноспособом и т. п. Рабочая режущая поверхность, полученная таким образом, является прерывистой цилиндрической абразивной поверхностью, способствующей снижению температуры обработки и свободному проникновению смазочно-охлаждающей жидкости (СОЖ) в зону резания. On the outer part 2 of the corrugated ring of a metal strip that is in contact with the surface to be treated, the abrasive layer 6 is applied by a known method on a flexible bond or, for example, by galvanizing, etc. The working cutting surface thus obtained is an intermittent cylindrical abrasive surface, contributing to lower processing temperatures and free penetration of cutting fluid (coolant) into the cutting zone.

В другом случае рабочая режущая поверхность может быть выполнена в виде отдельных полотен абразивной ленты 6, длина которых равна длине дуги наружной части 2 гофр, приклеенных к последним. In another case, the working cutting surface can be made in the form of separate webs of abrasive tape 6, the length of which is equal to the length of the arc of the outer part 2 of the corrugations glued to the latter.

Между корпусом 4 и несущий рабочий элемент частью 1 в местах наружных частей 2 гофр размещены грузики 7, позволяющие обеспечивать дополнительную радиальную подачу за счет центробежной силы, при этом грузики 7 ограничены в осевом перемещении пружинными упорными плоскими концентрическими наружными кольцами 8, вставленными в канавки корпуса 4. Between the housing 4 and the load-bearing working element part 1, weights 7 are placed in the places of the outer parts 2 of the corrugations, which allow for additional radial flow due to centrifugal force, while the weights 7 are limited in axial movement by spring-loaded persistent flat concentric outer rings 8 inserted into the grooves of the housing 4 .

Перед работой гофрированная и свернутая в кольцо лента 1 одевается на втулку 4 таким образом, что внутренние части 3 гофр попадают в сквозные радиальные прорези. Между корпусом 4 и наружной частью 2 гофр вставляют грузики 7 и одевают пружинные упорные плоские концентрические наружные кольца 8, совмещая их с соответствующими канавками, изготовленными в корпусе 4. В местах наружных частей 2 гофр на металлическую ленту 1 наклеивается абразивная лента 6 и инструмент готов к работе, хотя лента 6 может наклеиваться на ленту 1 и ранее. При вращении втулки 4 лента за счет упругих сил и центробежных сил, действующих на грузики 1, прижимает абразивную ленту 6 к обрабатываемой поверхности отверстия. Изменяя частоту вращения инструмента, регулируют радиальную силу прижима режущего слоя и таким образом управляют величиной радиальной подачи. Равномерное действие упругих сил металлической гофрированной ленты, свернутой в кольцо, повышает точность и производительность обработки, а также снижает теплонапряженность процесса за счет прерывистой зоны резания. Before work, the corrugated and rolled into a ring tape 1 is put on the sleeve 4 in such a way that the inner parts 3 of the corrugations fall into the through radial slots. Between the housing 4 and the outer part 2 of the corrugations, weights 7 are inserted and the spring thrust flat concentric outer rings 8 are put on, combining them with the corresponding grooves made in the housing 4. In the places of the outer parts 2 of the corrugations, the abrasive tape 6 is glued and the tool is ready for work, although the tape 6 can be glued to the tape 1 and earlier. When the sleeve 4 is rotated, the tape, due to the elastic forces and centrifugal forces acting on the weights 1, presses the abrasive tape 6 against the machined surface of the hole. By changing the frequency of rotation of the tool, the radial force of the clamping pressure of the cutting layer is regulated and thus the magnitude of the radial feed is controlled. The uniform action of the elastic forces of a metal corrugated tape rolled into a ring increases the accuracy and productivity of processing, and also reduces the heat stress of the process due to the intermittent cutting zone.

Биение втулки 4 не влияет на биение гофрированной ленты 1, свернутой в кольцо и свободно размещенной внутренними частями гофр в пазах втулки, так как эта лента просто проскальзывает в пазах втулки 4. The runout of the sleeve 4 does not affect the runout of the corrugated tape 1, rolled into a ring and freely placed by the internal parts of the corrugations in the grooves of the sleeve, since this tape simply slips in the grooves of the sleeve 4.

Предлагаемый инструмент при простоте конструкции и снижении металлоемкости позволяет повысить точность обработки за счет уменьшения величины его биения. The proposed tool with the simplicity of design and reducing metal consumption can improve the accuracy of processing by reducing its runout.

Источники информации
1. Авт.св. SU 1028485, кл. В 24 В 33/02, 1983.Sources of information
1. Auto SU 1028485, class B 24 V 33/02, 1983.

2. Авт.св. SU 1634469, кл. В 24 D 17/00, 1991. 2. Auto SU 1634469, class In 24 D 17/00, 1991.

Claims

1. An elastic intermittent tool for processing holes, comprising a housing in the form of a sleeve with through radial slots and a supporting part of the work in the form of an elastic metal tape, characterized in that the supporting work part is made in the form of a corrugated elastic metal tape, rolled into a ring in such a way that the outer parts of the corrugations form a discontinuous cylindrical surface, and the inner parts of the corrugations are fixed in these slots.

2. The tool according to claim 1, characterized in that the working element is made in the form of an abrasive metal tape coated on a discontinuous cylindrical outer part of a corrugated ring on a flexible bond.

3. The tool according to p. 1, characterized in that the working element is made in the form of individual canvases of abrasive tape, the length of which is equal to the length of the arc of the outer part of the corrugations glued to the latter.

4. The tool according to p. 1, characterized in that between the case and the bearing working element part in the places of the outer parts of the corrugations are weights that allow for radial flow due to centrifugal force, while the weights are limited in axial movement by spring-loaded flat concentric outer rings, inserted into the grooves of the housing.