RU225833U1

RU225833U1 - Prefabricated broach

Info

Publication number: RU225833U1
Application number: RU2023125573U
Authority: RU
Inventors: Эътибар Юсиф Оглы Балаев; Михаил Анатольевич Самарин; Дмитрий Алексеевич Клепиков; Максим Владиславович Дудкин; Владимир Николаевич Елисеев; Никита Андреевич Шостак
Filing date: 2023-10-05
Publication date: 2024-05-07

Abstract

Полезная модель относится к области обработки материалов резанием, а именно к сборному режущему инструменту и может быть использована при протягивании и прошивке отверстий различной формы. Сборная протяжка состоит из оправки, на центрирующем стержне которой установлены в технологической последовательности отдельные режущие элементы, поджимаемые посредством прижимного элемента к жесткому упору заднего хвостовика оправки. Профиль центрирующего стержня выполнен четырехгранным путем фрезерования лысок на его цилиндрической поверхности. Величина цилиндрических поверхностей центрирующего стержня составляет треть от его исходной окружности, а задний хвостовик выполнен с лыской для определения положения протяжки в инструментальной оснастке. Первый режущий элемент имеет размер, равный исходному диаметру обрабатываемого отверстия для направления прошивки по обрабатываемому отверстию. Прижимной элемент выполнен в виде цилиндрической ступени переднего хвостовика в едином исполнении с оправкой. Лыски на цилиндрической поверхности центрирующего стержня имеют радиальные выступы. Режущие элементы имеют со стороны обоих торцов в ответном отверстии под центрирующий стержень радиальные пазы, ответные радиальным выступам центрирующего стержня и имеющие в сечении половину профиля радиальных выступов. Оправка изготовлена из материала с эффектом памяти формы. Обеспечивается повышение надежности и точности фиксации режущих элементов на стержне. 3 ил. The utility model relates to the field of processing materials by cutting, namely to assembled cutting tools and can be used for broaching and piercing holes of various shapes. The assembled broach consists of a mandrel, on the centering rod of which individual cutting elements are installed in a technological sequence, pressed by means of a clamping element to the rigid stop of the rear shank of the mandrel. The profile of the centering rod is made tetrahedral by milling flats on its cylindrical surface. The size of the cylindrical surfaces of the centering rod is one third of its original circumference, and the rear shank is made with a flat to determine the position of the broach in the tooling. The first cutting element has a size equal to the original diameter of the hole being machined to guide the piercing along the hole being machined. The pressing element is made in the form of a cylindrical step of the front shank in a single design with a mandrel. The flats on the cylindrical surface of the centering rod have radial projections. The cutting elements have radial grooves at both ends in the counter hole for the centering rod, corresponding to the radial protrusions of the centering rod and having in cross-section half the profile of the radial protrusions. The mandrel is made of material with shape memory effect. Improves the reliability and accuracy of fixing the cutting elements on the rod. 3 ill.

Description

Полезная модель относится к области обработки материалов резанием, а именно к сборному режущему инструменту и может быть использована при протягивании и прошивке отверстий различной формы.The utility model relates to the field of processing materials by cutting, namely to assembled cutting tools and can be used for broaching and piercing holes of various shapes.

Аналогом полезной модели является сборная протяжка (пат. на изобретение №2152852, опубл. 20.07.2000 г.), содержащая корпус, втулку с переходной конусной и передней направляющей частями и закрепленные секции зубьев, при этом на втулке выполнены крепежная часть и шлиц под ключ, расположенный внутри втулки.An analogue of the utility model is a prefabricated broach (patent for invention No. 2152852, published on July 20, 2000), containing a body, a bushing with a transition cone and front guide parts and fixed sections of teeth, while a fastening part and a turnkey slot are made on the bushing located inside the sleeve.

Недостатком данного патента является низкая жесткость резьбового соединения (наличие люфтов и приработки профиля резьбы) при сопряжении и фиксация гайки на резьбовом хвостовике стержня, обеспечивающих фиксацию режущих элементов, наличие межсекционных (между режущими элементов) зазоров, люфтов, а также накопление пластической деформации с образованием зазоров между режущими элементами и появление люфтов при работе, что отражается на производительности протяжки и на точности (форме, чистоте поверхности, классе точности) получаемой при обработке поверхности внутреннего отверстия. Также резьба является концентратором напряжений, снижающих прочность деталей корпуса и втулки в местах впадин у профиля резьбы, уменьшающих усталостную стойкость корпуса и втулки при многоцикловой и малоцикловой работе, а также снижающих стойкость к динамическим видам нагружения, которые соответствуют условиям работы протяжки при обработке внутренних отверстий изделий. Неплотное прилегание секций зубьев между собой по поверхностям сопряжения из-за наличия допуска на плоскостность поверхностей сопряжений является причиной искривления при позиционировании и неплотном прилегании, что отражается на производительности протяжки и на точности (форме, чистоте поверхности, классе точности) получаемой при обработке поверхности внутреннего отверстия.The disadvantage of this patent is the low rigidity of the threaded connection (presence of backlashes and running-in of the thread profile) during mating and fixation of the nut on the threaded shank of the rod, providing fixation of the cutting elements, the presence of intersectional (between the cutting elements) gaps, backlashes, as well as the accumulation of plastic deformation with the formation of gaps between the cutting elements and the appearance of backlash during operation, which affects the broaching performance and the accuracy (shape, surface finish, accuracy class) obtained when processing the surface of the internal hole. Also, the thread is a stress concentrator that reduces the strength of the body and bushing parts in the depressions of the thread profile, reduces the fatigue resistance of the body and bushing during high-cycle and low-cycle operation, and also reduces resistance to dynamic types of loading that correspond to the broaching operating conditions when processing internal holes of products . The loose fit of the tooth sections to each other along the mating surfaces due to the presence of tolerance on the flatness of the mating surfaces causes curvature during positioning and loose fit, which affects the broaching performance and the accuracy (shape, surface finish, accuracy class) obtained when processing the surface of the internal hole .

Прототипом полезной модели является сборная прошивка с центрированием режущих элементов на оправке (пат. на полезную модель №159235, опубл. 10.02.2016 бюл. №4), содержащей центрирующий стержень, с установленными на нём в технологической последовательности отдельных режущих элементов, поджимаемых посредством прижимного элемента к жесткому упору заднего хвостовика при навинчивании его на резьбовую часть переднего хвостовика, при этом профиль центрирующего стержня выполнен четырехгранным, полученным посредством фрезерования лысок на его цилиндрической поверхности, при этом величина цилиндрических поверхностей центрирующего стержня составляет не менее трети от его исходной окружности, а задний хвостовик выполнен с лыской для определения положения прошивки в инструментальной оправке, при этом прижимной элемент переднего хвостовика выполнен в виде гайки, предназначенной для стягивания в технологической последовательности режущих элементов на центрирующем стержне оправки, а задний хвостовик имеет шестигранную поверхность под гаечный ключ для стягивании гайкой режущих элементов, при этом первый режущий элемент имеет размер, равный исходному диаметру обрабатываемого отверстия для направления прошивки по обрабатываемому отверстию.The prototype of a utility model is a prefabricated firmware with centering of cutting elements on a mandrel (patent for utility model No. 159235, published on February 10, 2016, Bulletin No. 4), containing a centering rod with individual cutting elements installed on it in a technological sequence, pressed by means of a clamping element to the rigid stop of the rear shank when screwing it onto the threaded part of the front shank, while the profile of the centering rod is made tetrahedral, obtained by milling flats on its cylindrical surface, while the size of the cylindrical surfaces of the centering rod is at least a third of its original circumference, and the rear the shank is made with a flat to determine the position of the firmware in the tool mandrel, while the clamping element of the front shank is made in the form of a nut intended for tightening the cutting elements on the centering rod of the mandrel in a technological sequence, and the rear shank has a hexagonal surface for a wrench for tightening the cutting elements with a nut , wherein the first cutting element has a size equal to the original diameter of the hole being machined to guide the piercing along the hole being machined.

Задачей полезной модели является усовершенствование конструкции сборной протяжки, обеспечивающее повышение ее эксплуатационных характеристик и срока эксплуатации.The purpose of the utility model is to improve the design of a prefabricated broach, ensuring an increase in its performance characteristics and service life.

Техническим результатом является повышение надежности и точности фиксации режущих элементов на стержне, упрощение процесса монтажа и демонтажа режущих элементов на стержне с возможностью обеспечения многократного процесса их монтажа и демонтажа, а также повышение усталостной стойкости, в частности, стойкости к динамическим нагрузкам.The technical result is to increase the reliability and accuracy of fixation of cutting elements on the rod, simplify the process of mounting and dismantling cutting elements on the rod with the possibility of ensuring multiple processes of their installation and dismantling, as well as increasing fatigue resistance, in particular, resistance to dynamic loads.

Технический результат достигается тем, что сборная протяжка, состоящая из оправки, на центрирующем стержне которой установлены в технологической последовательности отдельные режущие элементы, поджимаемые посредством прижимного элемента к жесткому упору заднего хвостовика оправки, в тоже время профиль центрирующего стержня выполнен четырехгранным путем фрезерования лысок на его цилиндрической поверхности, величина цилиндрических поверхностей центрирующего стержня составляет не менее трети от его исходной окружности, а задний хвостовик выполнен с лыской для определения положения протяжки в инструментальной оснастке, при этом первый режущий элемент имеет размер, равный исходному диаметру обрабатываемого отверстия для направления прошивки по обрабатываемому отверстию, при этом прижимной элемент выполнен в виде цилиндрической ступени переднего хвостовика в едином исполнении с оправкой, а лыски на цилиндрической поверхности центрирующего стержня имеют радиальные выступы, получаемые в результате обработки профильной фрезой при фрезеровании лысок, с шагом равным ширине режущих элементов, притом радиальные выступы на лысках центрирующего стержня у заднего хвостовика и прижимного элемента переднего хвостовика имеют в сечении половину профиля радиальных выступов, а режущие элементы имеют со стороны обоих торцов в ответном отверстии под центрирующий стержень радиальные пазы, ответные радиальным выступам центрирующего стержня и имеющие в сечении половину профиля радиальных выступов, обеспечивая жесткую фиксацию режущих элементов на центрирующем стержне, а оправка изготовлена из материала с эффектом памяти формы.The technical result is achieved by the fact that a prefabricated broach consisting of a mandrel, on the centering rod of which individual cutting elements are installed in a technological sequence, pressed by means of a pressing element to the rigid stop of the rear shank of the mandrel, at the same time the profile of the centering rod is made tetrahedral by milling flats on its cylindrical surface, the size of the cylindrical surfaces of the centering rod is at least a third of its original circumference, and the rear shank is made with a flat to determine the position of the broach in the tooling, while the first cutting element has a size equal to the original diameter of the hole being machined to guide the broach along the hole being machined, wherein the pressing element is made in the form of a cylindrical step of the front shank in a single design with a mandrel, and the flats on the cylindrical surface of the centering rod have radial protrusions obtained as a result of processing with a profile cutter when milling the flats, with a step equal to the width of the cutting elements, moreover, radial protrusions on the flats of the centering rod the rear shank and the clamping element of the front shank have a cross-section of half the profile of the radial protrusions, and the cutting elements have radial grooves at both ends in the counter hole for the centering rod, corresponding to the radial protrusions of the centering rod and having a cross-section of half the profile of the radial protrusions, providing rigid fixation cutting elements on a centering rod, and the mandrel is made of material with a shape memory effect.

Существующие конструкции сборных протяжек имеют ряд недостатков, связанных с особенностями конструкций. Данные недостатки отражаются на точности размеров и формы получаемого в результате обработки таким инструментом отверстия, а также на эксплуатационных характеристиках и сроке службы протяжек (прошивок) сборной конструкции. Это связанно с тем, что режущие элементы и оправка являются сборными элементами и уступают цельным конструкциям (в едином исполнении оправки и режущих элементов) по жесткости, однако позволяет использовать разные материалы для режущих элементов и оправки, что позволяет применять для изготовления режущих элементов твердые сплавы, керамические материалы и композиты на их основе, обладающие высокой производительностью при обработке металлов резанием. При этом оправка может быть изготовлена из сплавов, обладающих высокой пластичностью и стойкостью к динамическим и циклическим видам нагрузок. Низкая жесткость сборной конструкции связана с тем, что между режущими элементами и стержнем оправки при монтаже имеется небольшой зазор, так как режущие элементы устанавливаются на стержень по скользящей посадке. При этом формы пластин имеют допуски на плоскостность и параллельность по торцевым поверхностям самих режущих элементов, что также ведет к неплотному прилеганию (сопряжению по торцевым плоскостям) режущих элементов друг к другу. Неплотное прилегание секций зубьев между собой по поверхностям сопряжения из-за наличия допуска на плоскостность и параллельность поверхностей сопряжений является причиной искривления при позиционировании и неплотном прилегании, что также отражается на производительности протяжки и на точности (форме, чистоте поверхности, классе точности) получаемой при обработке поверхности внутреннего отверстия. Фиксация всех режущих элементов обеспечивается прижимным элементом за счет резьбового соединения и прижимного элемента на переднем хвостовике оправки. Стоит отметить, что резьбовое соединение позволяет регулировать величину прижатия и компенсировать неточности размеров режущих элементов, но при этом оно имеет недостаточную жесткость и является концентратором напряжений, снижающих прочность деталей корпуса и втулки в местах впадин у профиля резьбы, уменьшающих усталостную стойкость корпуса и втулки при многоцикловой и малоцикловой работе, а снижающих стойкость к динамическим видам нагружения, которые соответствуют условиям работы протяжки при обработке внутренних отверстий изделий, являясь местом возникновения (зарождения) микро- и макротрещин. Также недостатком резьбового соединения является наличие люфтов при приработке профиля резьбы. Резьбовое соединение не позволяет прижимному элементу компенсировать неточности формы пластин, что является причиной наличия межсекционных (между режущими элементов) зазоров люфтов, а также причиной накопления пластической деформации с образованием зазоров между режущими элементами и появления люфтов при работе, что отражается на производительности протяжки и на точности (форме, чистоте поверхности, классе точности) получаемой при обработке поверхности внутреннего отверстия. Также при кратковременных перегрузках возможно деформирование резьбы по линии сопряжения, что отразится на снижении усилия фиксации прижимного элемента, а также станет причиной возникновения зазора и заклинивания резьбы, что не позволит заменить режущие элементы и повторно использовать протяжку (прошивку), лишая ее главного преимущества над цельным исполнением (ремонтопригодность и многократность использования).Existing designs of prefabricated broaches have a number of disadvantages associated with the design features. These shortcomings are reflected in the accuracy of the dimensions and shape of the hole obtained as a result of processing with such a tool, as well as in the performance characteristics and service life of the broaches (firmware) of the prefabricated structure. This is due to the fact that the cutting elements and the mandrel are prefabricated elements and are inferior to solid structures (in a single design of the mandrel and cutting elements) in terms of rigidity, however, it allows the use of different materials for the cutting elements and the mandrel, which allows the use of hard alloys for the manufacture of cutting elements, ceramic materials and composites based on them, with high productivity in metal cutting. In this case, the mandrel can be made of alloys that have high ductility and resistance to dynamic and cyclic types of loads. The low rigidity of the prefabricated structure is due to the fact that there is a small gap between the cutting elements and the mandrel rod during installation, since the cutting elements are installed on the rod using a sliding fit. In this case, the shapes of the plates have tolerances for flatness and parallelism along the end surfaces of the cutting elements themselves, which also leads to a loose fit (mating along the end planes) of the cutting elements to each other. The loose fit of the tooth sections to each other along the mating surfaces due to the presence of tolerances for flatness and parallelism of the mating surfaces causes curvature during positioning and loose fit, which also affects the broaching performance and the accuracy (shape, surface finish, accuracy class) obtained during processing surface of the internal hole. Fixation of all cutting elements is ensured by a clamping element due to a threaded connection and a clamping element on the front shank of the mandrel. It is worth noting that the threaded connection allows you to adjust the amount of pressure and compensate for inaccuracies in the dimensions of the cutting elements, but at the same time it has insufficient rigidity and is a stress concentrator that reduces the strength of the body and bushing parts in the depressions of the thread profile, reducing the fatigue resistance of the body and bushing during high-cycle and low-cycle work, but reduce resistance to dynamic types of loading, which correspond to the operating conditions of broaching when processing internal holes of products, being the place of occurrence (nucleation) of micro- and macrocracks. Another disadvantage of a threaded connection is the presence of backlash during the running-in of the thread profile. The threaded connection does not allow the clamping element to compensate for inaccuracies in the shape of the plates, which is the reason for the presence of intersectional (between the cutting elements) backlash gaps, as well as the reason for the accumulation of plastic deformation with the formation of gaps between the cutting elements and the appearance of backlashes during operation, which affects the broaching performance and accuracy (shape, surface cleanliness, accuracy class) obtained when processing the surface of the internal hole. Also, under short-term overloads, it is possible to deform the thread along the mating line, which will affect the reduction in the fixation force of the clamping element, and will also cause a gap and jamming of the thread, which will not allow replacing the cutting elements and reusing the broach (firmware), depriving it of its main advantage over a solid one. performance (maintainability and reusability).

Предлагаемая в патенте конструкция позволяет полностью избежать или значительно снизить вышеперечисленные недостатки сборных протяжек. Так, изготовление оправки из материала с эффектом памяти формы позволяет изготовить передний хвостовик оправки и прижимной элемент в единой конструкции, что обеспечивает прочность и жесткость, соответствующих металлургическим материалам с эффектом памяти формы и соответствующих цельному исполнению протяжки (прошивки). Обеспечение монтажа/демонтажа, а также необходимого усилия прижатия и фиксирования режущих элементов от осевого смещения по центрирующему стержню осуществляется за счет самого явления памяти формы материала, из которого оправка изготовлена. В мартенситном состоянии оправка имеет форму, позволяющую с легкостью проводить монтаж и демонтаж режущих элементов, а в аустенитном состоянии оправка приобретает заданную форму, жестко фиксируя режущие элементы на оправке. При этом при кратковременных перегрузках за счет явления псевдоупругости (сверхэластичности) сплавов с эффектом памяти формы часть пластической деформации после снятия нагрузки может быть восстановлена, что дает преимущества как над сборными, так и над цельными протяжками известных конструкций. Материалы с эффектом памяти формы также хорошо работают на циклическую и ударную виды нагрузок и имеют высокую усталостную стойкость. При этом центрирующий стержень оправки, изготовленный из материала с эффектом памяти формы, позволяет обеспечить фиксация режущих элементов с использованием как переходной посадки, так и посадки с натягом, обеспечивая легкость монтажа/демонтажа, а также обеспечивая дополнительные усилия прижатия и фиксирования режущих элементов от осевого смещения по центрирующему стержню. При этом удается значительно снизить, а в ряде случаев полностью избежать зазора (люфта) между посадочным отверстием режущего элемента и центрирующим стержнем оправки, обеспечивая также позиционирование режущего элемента относительно оправки. Также точность позиционирования и фиксация режущего элемента относительно оправки обеспечиваются за счет наличия выступов на центрирующем стержне с шагом, равным ширине режущих элементов и ответных выступов впадин в отверстии со стороны обоих торцов режущего элемента. Таким образом, дополнительно каждый режущий элемент фиксируется в своем посадочном месте на центрирующем стержне оправки. Происходит самоцентрирование каждого режущего элемента на центрирующем стержне оправки, обеспечивая выполнение позиционных требований и значительно снижая, а, в ряде случаев, позволяя полностью избежать влияние на позиционирование режущего элемента от точности изготовления формы, в частности, допусков формы на параллельность и плоскостность торцов режущего элемента.The design proposed in the patent makes it possible to completely avoid or significantly reduce the above-mentioned disadvantages of prefabricated broaches. Thus, the manufacture of a mandrel from a material with a shape memory effect allows the front shank of the mandrel and the clamping element to be manufactured in a single structure, which provides the strength and rigidity corresponding to metallurgical materials with a shape memory effect and corresponding to the one-piece design of the broach (firmware). Ensuring installation/disassembly, as well as the necessary pressing force and fixation of the cutting elements from axial displacement along the centering rod, is carried out due to the very phenomenon of shape memory of the material from which the mandrel is made. In the martensitic state, the mandrel has a shape that allows for easy installation and dismantling of cutting elements, and in the austenitic state, the mandrel takes on a given shape, rigidly fixing the cutting elements on the mandrel. Moreover, under short-term overloads, due to the phenomenon of pseudoelasticity (superelasticity) of alloys with shape memory effect, part of the plastic deformation after removing the load can be restored, which provides advantages over both prefabricated and solid broaches of known designs. Materials with shape memory effect also work well under cyclic and impact loads and have high fatigue resistance. At the same time, the centering rod of the mandrel, made of material with shape memory effect, allows for fixation of the cutting elements using both a transitional fit and an interference fit, ensuring ease of installation/disassembly, as well as providing additional pressing forces and fixing the cutting elements from axial displacement along the centering rod. In this case, it is possible to significantly reduce, and in some cases completely avoid, the gap (backlash) between the mounting hole of the cutting element and the centering rod of the mandrel, also ensuring the positioning of the cutting element relative to the mandrel. Also, the accuracy of positioning and fixation of the cutting element relative to the mandrel is ensured by the presence of protrusions on the centering rod with a pitch equal to the width of the cutting elements and counter protrusions of the depressions in the hole on both ends of the cutting element. Thus, each cutting element is additionally fixed in its seat on the centering rod of the mandrel. Self-centering of each cutting element occurs on the centering rod of the mandrel, ensuring the fulfillment of positional requirements and significantly reducing, and, in some cases, completely avoiding the influence on the positioning of the cutting element from the accuracy of the mold, in particular, the mold tolerances for the parallelism and flatness of the ends of the cutting element.

Таким образом, предлагаемая конструкция сборной протяжки имеет повышенные эксплуатационный срок и характеристики, обеспечивает надежную фиксацию и точность позиционирования режущих элементов на оправке и позволяет повысить точность получаемых при обработке отверстий.Thus, the proposed design of the prefabricated broach has increased service life and characteristics, provides reliable fixation and accurate positioning of the cutting elements on the mandrel, and makes it possible to increase the accuracy of the holes obtained during processing.

На фиг. 1 показана конструкция оправки сборной протяжки. На фиг. 2 режущие элементы сборной протяжки. На фиг.3 представлена принципиальная схема исполнения предлагаемой конструкции сборной протяжки.In fig. Figure 1 shows the design of the prefabricated broach mandrel. In fig. 2 cutting elements of prefabricated broach. Figure 3 shows a schematic diagram of the proposed design of a prefabricated broach.

Сборная протяжка состоит из оправки 1 на центрирующем стержне 2, на котором установлены в технологической последовательности отдельные режущие элементы 3, поджимаемые посредством прижимного элемента 4 к жесткому упору 5 заднего хвостовика 6 оправки 1. Профиль центрирующего стержня 2 выполнен четырехгранным, изготовленным посредством фрезерования лысок 7 на его цилиндрической поверхности, при этом величина цилиндрических поверхностей центрирующего стержня составляет не менее трети от его исходной окружности, а задний хвостовик 6 выполнен с лыской 8 для определения положения протяжки в инструментальной оснастке. Первый режущий элемент имеет размер, равный исходному диаметру обрабатываемого отверстия для направления прошивки по обрабатываемому отверстию. Прижимной элемент 4 выполнен в виде цилиндрической ступени переднего хвостовика 9 в едином исполнении с оправкой 1. Лыски 7 на цилиндрической поверхности центрирующего стержня 2 имеют радиальные выступы 10 с шагом, равным ширине режущих элементов 3, получаемых в результате обработки профильной фрезой при фрезеровании лысок 7. При этом радиальные выступы 10 на лысках 7 центрирующего стержня 2 у заднего хвостовика 6 и прижимного элемента 4 переднего хвостовика 9 имеют в сечении половину профиля радиальных выступов 10. Режущие элементы 3 имеют со стороны обоих торцов в ответном отверстии под центрирующий стержень радиальные пазы 11, ответные радиальным выступам 10 центрирующего стержня 2 и имеющие в сечении половину профиля радиальных выступов 10, обеспечивая жесткую фиксацию режущих элементов 3 на центрирующем стержне 2, при этом оправка 1 изготовлена из материала с эффектом памяти формы.The assembled broach consists of a mandrel 1 on a centering rod 2, on which individual cutting elements 3 are installed in a technological sequence, pressed by means of a pressing element 4 to the rigid stop 5 of the rear shank 6 of the mandrel 1. The profile of the centering rod 2 is tetrahedral, made by milling flats 7 on its cylindrical surface, while the size of the cylindrical surfaces of the centering rod is at least a third of its original circumference, and the rear shank 6 is made with a flat 8 to determine the position of the broach in the tooling. The first cutting element has a size equal to the original diameter of the hole being machined to guide the piercing along the hole being machined. The pressing element 4 is made in the form of a cylindrical step of the front shank 9 in a single design with a mandrel 1. The flats 7 on the cylindrical surface of the centering rod 2 have radial projections 10 with a pitch equal to the width of the cutting elements 3, obtained as a result of processing with a profile cutter when milling the flats 7. In this case, the radial protrusions 10 on the flats 7 of the centering rod 2 at the rear shank 6 and the clamping element 4 of the front shank 9 have a cross-section of half the profile of the radial protrusions 10. The cutting elements 3 have radial grooves 11, corresponding radial protrusions 10 of the centering rod 2 and having in cross-section half the profile of the radial protrusions 10, providing rigid fixation of the cutting elements 3 on the centering rod 2, while the mandrel 1 is made of material with a shape memory effect.

Монтаж сборной протяжки предлагаемой конструкции осуществляется следующим образом: оправку 1, изготовленную из материала с эффектом памяти формы, охлаждают до температуры, соответствующей низкотемпературному фазовому состоянию материала (мартенсит). После чего задают форму, обеспечивающую свободную установку режущих элементов 3 на центрирующий стержень 2 оправки 1, обеспечивая сопряжение режущих элементов 3 с центрирующим элементом 2 и с жестким упором 5 заднего хвостовика 6. Далее нагревают до температуры, соответствующей высокотемпературному фазовому состоянию материала (аустенит), благодаря чему оправка 1 приобретает первоначальную форму. При этом режущие элементы 3 самоцентрируются и самофиксируются на центрирующем стержне 2 оправки 1. Фиксация и ориентирование режущих элементов 3 относительно центрирующего стержня 2 оправки 1 обеспечивается за счет сопряжения радиальных выступов 10 лысок 7 центрирующего стержня 2 с радиальными пазами 11 режущих элементов 3. Прижимной элемент 4 переднего хвостовика 9 оправки 1 прижимает режущие элементы 3 к жесткому упору 5 заднего хвостовика 6 оправки 1. После чего сборную протяжку устанавливают в инструментальную оправку посредством заднего хвостовика 6 оправки 1 сборной протяжки, а фиксацию и ориентирование обеспечивает лыска 8 заднего хвостовика 6 оправки 1 сборной протяжки.Installation of the prefabricated broach of the proposed design is carried out as follows: mandrel 1, made of a material with a shape memory effect, is cooled to a temperature corresponding to the low-temperature phase state of the material (martensite). After that, a shape is set that ensures free installation of the cutting elements 3 on the centering rod 2 of the mandrel 1, ensuring the pairing of the cutting elements 3 with the centering element 2 and with the rigid stop 5 of the rear shank 6. Next, they are heated to a temperature corresponding to the high-temperature phase state of the material (austenite), due to which the mandrel 1 acquires its original shape. In this case, the cutting elements 3 are self-centered and self-fixed on the centering rod 2 of the mandrel 1. Fixation and orientation of the cutting elements 3 relative to the centering rod 2 of the mandrel 1 is ensured by pairing the radial protrusions 10 of the flats 7 of the centering rod 2 with the radial grooves 11 of the cutting elements 3. Pressing element 4 of the front shank 9 of the mandrel 1 presses the cutting elements 3 to the rigid stop 5 of the rear shank 6 of the mandrel 1. After which the assembled broach is installed in the tool mandrel by means of the rear shank 6 of the mandrel 1 of the assembled broach, and fixation and orientation is provided by the flat 8 of the rear shank 6 of the mandrel 1 of the assembled broach .

Демонтаж или замена режущих элементов 3 проводятся в обратной последовательности монтажу.Dismantling or replacing cutting elements 3 is carried out in the reverse order of installation.

Таким образом, предлагаемая конструкция сборной протяжки обеспечивает повышение эксплуатационных характеристик и срока эксплуатации.Thus, the proposed design of the prefabricated broach ensures increased performance characteristics and service life.

Claims

A prefabricated broach consisting of a mandrel, on the centering rod of which individual cutting elements are installed in a technological sequence, pressed by means of a pressing element to the rigid stop of the rear shank of the mandrel, at the same time, the profile of the centering rod is made tetrahedral by milling flats on its cylindrical surface, the size of the cylindrical surfaces of the centering the rod is a third of its original circumference, and the rear shank is made with a flat to determine the position of the broach in the tooling, while the first cutting element has a size equal to the original diameter of the hole being processed to guide the broaching along the hole being processed, characterized in that the clamping element is made in in the form of a cylindrical step of the front shank in a single design with a mandrel, and the flats on the cylindrical surface of the centering rod have radial protrusions obtained as a result of processing with a profile cutter when milling the flats, with a step equal to the width of the cutting elements, while the radial protrusions on the flats of the centering rod are at the rear The shank and the clamping element of the front shank have a cross-section of half the profile of the radial protrusions, and the cutting elements have radial grooves at both ends in the counter hole for the centering rod, corresponding to the radial protrusions of the centering rod and having a cross-section of half the profile of the radial protrusions, providing rigid fixation of the cutting elements on a centering rod, while the mandrel is made of material with a shape memory effect.