RU65808U1

RU65808U1 - DIAMOND TOOL FOR COVERING PROCESSING OF EXTERNAL SURFACES

Info

Publication number: RU65808U1
Application number: RU2007115425/22U
Authority: RU
Inventors: Юрий Павлович Холмогорцев; Евгений Степанович Устимов
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Челябинский тракторный завод-УРАЛТРАК"
Priority date: 2007-04-23
Filing date: 2007-04-23
Publication date: 2007-08-27

Abstract

Полезная модель относится к области металлообработки, а именно к конструкциям инструментов для обработки точных наружных цилиндрических поверхностей деталей машин, например поршневых колец двигателей внутреннего сгорания и различного вида втулок. Задача - повышение производительности труда за счет совмещения в одном инструменте алмазных брусков различной зернистости и длины, а также повышение точности обработки за счет повышения жесткости инструмента. Алмазный инструмент содержит корпус 1 в виде полого цилиндра. На внутренней поверхности корпуса 1 размещены ряды алмазных брусков 2. Каждый ряд содержит 2-3 бруска различной зернистости и длины, причем зернистость и длина каждого ниже расположенного в ряду бруска меньше предыдущего на 30-70%. Рабочие поверхности верхних брусков 2 имеют коническую форму, а рабочие поверхности самых нижних в рядах брусков имеют цилиндрическую форму. 1 - н.п.ф., 2 - з.п.ф., 2 - илл.The utility model relates to the field of metalworking, namely to tool designs for machining precise external cylindrical surfaces of machine parts, for example piston rings of internal combustion engines and various types of bushings. The task is to increase labor productivity by combining diamond bars of different grain sizes and lengths in one tool, as well as improving the accuracy of processing by increasing the stiffness of the tool. The diamond tool comprises a housing 1 in the form of a hollow cylinder. On the inner surface of the housing 1 there are rows of diamond bars 2. Each row contains 2-3 bars of various grain sizes and lengths, with the grain and length of each lower lying in the row bar 30-70% less than the previous one. The working surfaces of the upper bars 2 have a conical shape, and the working surfaces of the lowest in the rows of bars have a cylindrical shape. 1 - n.p.ph., 2 - s.p.f., 2 - ill.

Description

Полезная модель относится к области металлообработки, а именно к конструкциям инструментов для обработки точных наружных цилиндрических поверхностей деталей машин, например, поршневых колец двигателей внутреннего сгорания и различного вида втулок.The invention relates to the field of metalworking, namely to tool designs for machining precise external cylindrical surfaces of machine parts, for example, piston rings of internal combustion engines and various types of bushings.

Известна конструкция инструмента для обработки точных наружных цилиндрических поверхностей суперфинишированием, содержащая корпус, с размещенными в нем держателями абразивных брусков, а также механизм их прижима и радиальной подачи ("Машиностроение", энциклопедический справочник, М., издательство машиностроительной литературы, 1949 г., т.7, с.45-48, фиг.56, 58). В качестве механизма прижима брусков применяют пружину, пневмо или гидроцилиндр. Обрабатываемой детали сообщают вращение вокруг своей оси, а брускам - продольное, возвратно-поступательное перемещение. Известный инструмент используют для отделочной финишной обработки цилиндрических поверхностей.A known construction of a tool for machining precise external cylindrical surfaces by superfinishing, comprising a housing with holders of abrasive bars placed therein, as well as a mechanism for clamping and radial feeding ("Engineering", encyclopedic reference book, M., publishing house of engineering literature, 1949, t .7, p. 45-48, Figs. 56, 58). As a mechanism for clamping the bars, a spring, air or hydraulic cylinder is used. The workpiece is reported to rotate around its axis, and the bars are longitudinal, reciprocating. A well-known tool is used for finishing finishing of cylindrical surfaces.

Существенным недостатком известного инструмента является то, что он не исправляет исходную погрешность формы обрабатываемой детали, полученной на предшествующей операции, поскольку съем металла не превышает 3-5 микрон на диаметр, что находится в пределах допуска на изготовление детали. Поэтому требуется предварительная обработка деталей в несколько операций шлифования, что увеличивает трудоемкость их изготовления.A significant drawback of the known tool is that it does not correct the initial shape error of the workpiece obtained in the previous operation, since the removal of metal does not exceed 3-5 microns per diameter, which is within the tolerance for manufacturing the part. Therefore, preliminary processing of parts in several grinding operations is required, which increases the complexity of their manufacture.

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению по совокупности существенных признаков и достигаемому результату является алмазный инструмент для охватывающей обработки наружных цилиндрических поверхностей поршневых колец (И.Е.Фрагин "Новое в The closest to the proposed technical solution in terms of the set of essential features and the achieved result is a diamond tool for embracing the processing of the outer cylindrical surfaces of piston rings (I.E. Fragin "New in

хонинговании", М., "Машиностроение", 1980 г., с.55-62, рис.26), содержащий корпус в виде полого цилиндра, на внутренней поверхности которого закреплены алмазные бруски постоянной зернистости по длине инструмента, при этом рабочая поверхность брусков выполнена цилиндрической формы.honing ", M.," Mechanical Engineering ", 1980, pp. 55-62, Fig. 26), comprising a body in the form of a hollow cylinder, on the inner surface of which diamond bars of constant grain size are fixed along the length of the tool, while the working surface of the bars made of cylindrical shape.

Использование известного инструмента для обхватывающей обработки цилиндрических поверхностей позволяет устранить исходную погрешность формы деталей и уменьшить отклонение их от круглости.Using a well-known tool for embracing machining of cylindrical surfaces allows you to eliminate the initial error in the shape of the parts and reduce their deviation from roundness.

Однако известный инструмент также имеет существенные недостатки.However, the known tool also has significant disadvantages.

Применение алмазных брусков постоянной зернистости по длине инструмента вызывает необходимость при обработке деталей с высокими требованиями по геометрии и шероховатости поверхности использовать многопроходную обработку несколькими инструментами, оснащенными брусками различной зернистости. Это приводит к увеличению трудоемкости обработки и к снижению производительности труда. Кроме того, выполнение рабочих поверхностей цилиндрической формы по всей длине инструмента вызывает необходимость радиальной подачи их за счет продольной разрезки полого корпуса инструмента и сжатия его поршнем специального гидроцилиндра. Наличие подвижных частей в инструменте отрицательно сказывается на качестве и точности обрабатываемых деталей. Кроме того, для использования известного инструмента требуются сложные дорогостоящие хонинговальные станки и высокая квалификация рабочих.The use of diamond bars of constant grit along the length of the tool makes it necessary to use multi-pass machining with several tools equipped with bars of different grit when machining parts with high requirements in geometry and surface roughness. This leads to an increase in the complexity of processing and to a decrease in labor productivity. In addition, the implementation of the cylindrical working surfaces along the entire length of the tool necessitates their radial feed due to the longitudinal cutting of the hollow tool body and compression of the piston of a special hydraulic cylinder. The presence of moving parts in the tool adversely affects the quality and accuracy of the workpieces. In addition, the use of a well-known tool requires complex, expensive honing machines and highly skilled workers.

Задачей предлагаемого технического решения является повышение точности геометрической формы обрабатываемых изделий и снижение трудоемкости их изготовления.The objective of the proposed technical solution is to increase the accuracy of the geometric shape of the processed products and reduce the complexity of their manufacture.

Указанная задача решается следующим образом:The specified problem is solved as follows:

У алмазного инструмента для охватывающей обработки наружных цилиндрических поверхностей, содержащего корпус в виде полого цилиндра, с размещенными на его внутренней поверхности рядами алмазных брусков, авторы предлагают в каждом ряду размещать несколько алмазных брусков, For a diamond tool for embracing the processing of external cylindrical surfaces, containing a body in the form of a hollow cylinder, with rows of diamond bars placed on its inner surface, the authors propose placing several diamond bars in each row,

причем рабочие поверхности верхних брусков выполнить конической формы, а рабочие поверхности самых нижних в рядах брусков выполнить цилиндрической формы, коническую рабочую поверхность верхних в рядах брусков выполнить с углом образующей, равным 1-10 минутам, в каждом ряду алмазных брусков размещать бруски различной зернистости и длины, причем зернистость и длину каждого ниже расположенного бруска принимать меньшей предыдущего, выше расположенного, на 30-70%.moreover, the working surfaces of the upper bars to make conical shape, and the working surfaces of the lowest in the rows of bars to make cylindrical, the conical working surface of the upper in rows of bars to make with a generatrix angle of 1-10 minutes, in each row of diamond bars to place bars of different grain size and length moreover, the granularity and length of each lower located bar is less than the previous, higher located, by 30-70%.

Предлагаемый инструмент позволяет:The proposed tool allows you to:

- повысить производительность труда за счет совмещения в одном инструменте черновых и чистовых алмазных брусков и отказаться от многопроходной обработки,- increase productivity by combining rough and fine diamond bars in one tool and abandon multi-pass processing,

- повысить качество обработки за счет высокой жесткости инструмента и надежного направления изделий по инструменту в процессе обработки.- to improve the quality of processing due to the high rigidity of the tool and the reliable direction of the products along the tool during processing.

При проведении поиска по источникам патентной и научно-технической информации не было обнаружено решений, содержащих совокупность предлагаемых признаков, что позволяет сделать вывод о соответствии предлагаемого технического решения критерию "новизна".When conducting a search by sources of patent and scientific and technical information, no solutions were found containing the totality of the proposed features, which allows us to conclude that the proposed technical solution meets the criterion of "novelty."

Промышленная применимость предлагаемого технического решения видна из описания.Industrial applicability of the proposed technical solution is visible from the description.

На фиг.1 - изображен алмазный инструмент для охватывающей обработки наружных цилиндрических поверхностей.Figure 1 - shows a diamond tool for covering the processing of the outer cylindrical surfaces.

На фиг.2 - разрез А-АFigure 2 - section aa

Инструмент содержит корпус 1 в виде полого цилиндра. На внутренней поверхности корпуса 1 размещены ряды алмазных брусков 2. Бруски 2 закреплены на корпусе 1 механически, т.е. либо приклеены к нему или припаяны.The tool contains a housing 1 in the form of a hollow cylinder. Rows of diamond bars 2 are placed on the inner surface of the housing 1. The bars 2 are mechanically fixed to the housing 1, i.e. either glued to it or soldered.

Каждый ряд содержит 2-3 бруска различной зернистости и длины. На фиг.1 показано три бруска в каждом ряду длиной l₁; l₂; l₃. Зернистость и длина каждого ниже лежащего в ряду бруска меньше предыдущего на 30-70%. В результате этого верхние крупнозернистые бруски обеспечивают Each row contains 2-3 bars of different grain size and length. Figure 1 shows three bars in each row of length l ₁ ; l ₂ ; l ₃ . The granularity and length of each lower lying in the row bar is less than the previous one by 30-70%. As a result, the upper coarse grains provide

черновую обработку изделия, а последующие, мелкозернистые бруски - получистовую и чистовую обработки. Это позволяет отказаться от многопроходной обработки и обеспечить качество обработки изделия одним инструментом за один проход.rough processing of the product, and subsequent fine-grained bars - semi-finishing and finishing. This allows you to abandon multi-pass processing and ensure the quality of product processing with one tool in one pass.

Пропорционально изменению зернистости брусков в каждом ряду изменяется их длина. Последние - чистовые бруски меньшей зернистости имеют и меньшую длину по сравнению с предшествующими выше лежащими брусками большей зернистости. Поскольку мелкозернистые бруски имеют большую износостойкость, чем крупнозернистые, это позволяет выравнить стойкость брусков различной зернистости, располагающихся в одном ряду. В свою очередь это обеспечивает рациональное использование алмазных брусков за все время работы инструмента и позволяет снизить затраты на инструмент.In proportion to the change in the granularity of the bars in each row, their length changes. The latter - finishing bars of smaller grain size have a shorter length as compared to the previous lying bars of higher grain size. Since fine-grained bars have greater wear resistance than coarse-grained, this makes it possible to equalize the resistance of bars of different grain sizes located in the same row. In turn, this ensures the rational use of diamond bars over the entire life of the tool and reduces the cost of the tool.

Рабочие поверхности нижних в рядах брусков имеют цилиндрическую форму с диаметром D, равным номинальному диаметру обработанной цилиндрической поверхности изделия. Они обеспечивают чистовую отделку обрабатываемой поверхности изделия с требуемой точностью и шероховатостью поверхности.The working surfaces of the lower ones in the rows of bars have a cylindrical shape with a diameter D equal to the nominal diameter of the machined cylindrical surface of the product. They provide a fine finish to the workpiece surface with the required accuracy and surface roughness.

Рабочие поверхности всех предшествующих в ряду брусков имеют форму конической поверхности с углом общей образующей, равным 1-10 минутам. Это позволяет производить обработку изделия за один продольный ход изделия и отказаться от необходимости многочисленных возвратно-поступательных перемещений изделия относительно инструмента и радиальной подачи брусков.The working surfaces of all the previous bars in the row have the shape of a conical surface with an angle of the common generatrix equal to 1-10 minutes. This allows you to process the product in one longitudinal stroke of the product and to abandon the need for multiple reciprocating movements of the product relative to the tool and the radial feed of the bars.

В результате, предлагаемое техническое решение позволит повысить производительность труда, упростить конструкцию инструмента при одновременном увеличении жесткости и, как следствие, повысить точность обрабатываемых изделий.As a result, the proposed technical solution will increase labor productivity, simplify the design of the tool while increasing rigidity and, as a result, improve the accuracy of the processed products.

Предлагаемый алмазный инструмент для охватывающей обработки цилиндрических поверхностей работает следующим образом:The proposed diamond tool for covering the processing of cylindrical surfaces works as follows:

Предлагаемый алмазный инструмент устанавливают на столе сверлильного станка (на фиг. не показан) по оси его шпинделя. Изделие, например, пакет поршневых колец, закрепляют на специальной оправке, установленной в шпинделе станка (на фиг. не показан) и вводят во внутреннюю полость инструмента. Оправке с обрабатываемым пакетом колец сообщают вращение вокруг оси и поступательное перемещение вдоль оси с помощью механизма подачи станка (на фиг. не показан).The proposed diamond tool is installed on the table of the drilling machine (Fig. Not shown) along the axis of its spindle. The product, for example, a package of piston rings, is fixed on a special mandrel installed in the spindle of the machine (not shown in Fig.) And introduced into the internal cavity of the tool. The mandrel with the processed packet of rings is informed about rotation around the axis and translational movement along the axis using the machine feed mechanism (not shown in Fig.).

Пологий конус, с углом φ, равным 1-10 минутам, верхних алмазных брусков 2 обеспечивает надежное направление обрабатываемого изделия по оси инструмента и исправление ими погрешности геометрической формы изделия. Верхние, крупнозернистые бруски производят черновую обработку поверхности обрабатываемого изделия, удаляя основной припуск, а последующие, более мелкозернистые бруски - получистовую обработку.A flat cone, with an angle φ equal to 1-10 minutes, of the upper diamond bars 2 provides a reliable direction of the workpiece along the axis of the tool and corrects them for errors in the geometric shape of the product. Upper, coarse-grained bars produce rough processing of the surface of the workpiece, removing the main allowance, and subsequent, finer-grained bars - semi-finished processing.

Рабочие поверхности самых нижних в рядах брусков 2 имеют цилиндрическую форму с диаметром D, равным номинальному диаметру обработанной цилиндрической поверхности изделия. Они производят чистовую отделку и калибрование обрабатываемой поверхности изделия с требуемой точностью и шероховатостью поверхности.The working surfaces of the lowest in the rows of bars 2 have a cylindrical shape with a diameter D equal to the nominal diameter of the machined cylindrical surface of the product. They finish and calibrate the workpiece surface with the required accuracy and surface roughness.

В результате, в отличие от известного инструмента, предлагаемый алмазный инструмент для охватывающей обработки наружных поверхностей обеспечивает:As a result, unlike the known tool, the proposed diamond tool for covering the processing of external surfaces provides:

- повышение производительности труда за счет совмещения в одном инструменте черновых и чистовых брусков и отказа от многократной обработки изделий;- increase in labor productivity due to the combination of rough and finishing bars in one tool and refusal from multiple processing of products;

- повышение качества обработки изделий за счет высокой жесткости инструмента и надежного направления изделий по инструменту в процессе обработки.- improving the quality of product processing due to the high rigidity of the tool and the reliable direction of the products on the tool during processing.

Claims

1. A diamond tool for covering the processing of external surfaces, comprising a body in the form of a hollow cylinder with rows of diamond bars placed on its inner surface, characterized in that each row contains several diamond bars, the working surfaces of the upper bars having a conical shape and the working surfaces of the most lower in the rows of bars have a cylindrical shape.

2. The diamond tool according to claim 1, characterized in that the conical working surface of the upper rows of bars is made with a generatrix angle of 1-10 minutes.

3. The diamond tool according to claim 1, characterized in that each row of diamond bars contains bars of different grain size and length, and the grain and length of each below the located bar is less than the previous, higher located, by 30-70%.