Материал: Расширение технологических возможностей станков и станочных комплексов. Пачевский В.М., Яценко С.Н

После этого сверло начинают возвращать вверх. В результате взаимодействия винтовой поверхности стружечной канавки и упора 5 зенкера 3 возникает результирующая сила, подающая зенкер на обрабатываемую деталь 11, что обеспечивает возможность съема фаски на детали. Поступательное перемещение зенкера 3 ограничено фиксатором 9, который воздействует на кольцевую проточку 8 зенкера. Этим достигается постоянство размера фаски. При выводе сверла 6 из зенкера 3 после прекращения контакта стружечной канавки с упором 5, зенкер под действием пружины 4 занимает свое исходное положение, упираясь в фиксатор 9. При замене обрабатываемой детали цикл работы устройства повторяется.

В случае необходимости, которая может быть обусловлена изменением высоты режущих зубьев зенкера вследствие их переточки или для получения на детали фаски другого размера, в устройстве предусмотрена тонкая бесступенчатая регулировка рабочего положения зенкера, которая осуществляется за счет перемещения втулки 2 в корпусе 1 путем вращения нажимных винтов 10. Завертывание правого винта и вывертывание левого приводит к подъему втулки 2, а вращение их в обратных направлениях - к опусканию последней. При изменении размеров обрабатываемой поверхности меняются отдельные детали устройства.

Рис. 80. Инструмент для снятия фасок

Инструмент для снятия фасок с двух сторон отверстия представлен на рис. 80 /46/. Инструмент имеет корпус 1, выполненный в виде цанги с режущими элементами 2 на лепестках, режущие кромки которых расположены под углом одна к другой, хвостовую часть 3, расположенную на штоке 4, противоположный конец которого является раздвигающим элементом 5 и имеет форму двух усеченных конусов с общим большим основанием. Диаметр большого основания определяет величину фаски, а угол при вершине конусов выбирается в зависимости от обрабатываемого материала. На внутренней стороне режущих элементов выполнены наклонные поверхности 6, имеющие профиль, обратный профилю раздвигающего элемента.

Шток 4 установлен внутри корпуса 1 с возможностью осевого перемещения и зафиксирован от проворота штифтом 8, расположенным в канавке. Наибольший диаметр по режущим кромкам превышает диаметр обрабатываемого в детали 9 отверстия на величину демпфирования режущих элементов 2, которая выбирается из условия свободного прохода инструмента через отверстие.

Во время работы хвостовую часть 3 закрепляют в шпинделе станка и сообщают ему вращение, которое через штифт в. передается корпусу 1 с режущими элементами 2. Движением осевой подачи инструмент подводят к детали 9. При этом режущий элементы 2 своей нижней режущей кромкой упираются в край отверстия, а шток 4 продолжает перемещаться относительно корпуса 1 и взаимодействует раздвигающим элементом 5 на внутренние поверхности 6 режущих элементов, раздвигая их в радиальном направлении. В это время режущие элементы 2 производят обработку фаски па необходимую глубину. После того, как раздвигающий элемент штока своим большим диаметром пройдет сквозь наименьшее внутреннее отверстие режущих элементов 2, последние совместно со штоком 4 проходят сквозь отверстие детали, сжимаясь благодаря упругой деформации лепестков корпуса 1. После прохождения отверстия режущие Элементы под воздействием сил упругости разжимаются. Затем включают обратную подачу. Режущие элементы своими верхними режущими кромками упираются в нижний край отверстия и процесс повторяется.

Предлагаемый инструмент отличается простотой конструкции и может применяться для обработки любах деталей, в том числе для обработки отверстий в скобах, в стенках замкнутых полостей, имеющих любые габариты.

Практическая аналогичная задача может быть решена при помощи устройства, представленного на рис. 81 /47/.

Инструмент содержит корпус 1, состоящий из двух половин, соединяемых между собой с помощью штифтов 2, гайки 3 и хвостовика 4. В пазы корпуса установлен упругий элемент 5. Фиксация упругого элемента в корпусе осуществляется с помощью штифтов 6.

Рис. 81. Устройство для снятия фасок

Хвостовик инструмента закрепляется в патроне сверлильного станка и инструмент подводится к обрабатываемому отверстию. При включении осевой подачи упругий элемент входит в контакт с обрабатываемой поверхностью и снимает заусенцы и фаску с одной стороны отверстия. При дальнейшей подаче инструмента упругий элемент начинает деформироваться под воздействием возросших сил резания. Инструмент с деформированным упругим элементом проходит в отверстие и при дальнейшей подаче калибрует внутреннюю поверхность отверстия. При выходе с обработанной стороны отверстия упругий элемент приобретает первоначальную форму и при реверсировании подачи обрабатывает фаску с противоположной стороны отверстия.

Рис. 82. Сверло-зенкер

Комбинированный переналаживаемый инструмент «сверло-зенкер» со сменными режущими пластинами представлен на рис. 82 /48/. Инструмент содержит сверло 1, зенкер 2, режущие пластины 3, торец 4, хвостовик 5, плоскость 6, ось 7, сторону 8, ребро 9, стружечную канавку 10, торцовую часть 11, штифт 12, винт 13, скос 14, отверстие 15, ступени 16, 17, прихваты 18, диаметры D, d, острый угол .

Двухступенчатое сверло 1 содержит ступень 16 диаметром D, являющуюся рабочей частью, и ступень 17 диаметром d. При этом оно размещено в отверстии 15 зенкера 2, так, что хвостовик 5 зафиксирован в указанном отверстии с помощью винта 13, взаимодействующего со скосом 14 хвостовика 5. На торце 4 зенкера 2 установлены режущие пластины 3 под острым углом  к плоскости 6, перпендикулярной оси 7 сверла 1. Между ступенями 16, 17 расположена торцовая часть 11, предназначенная для разделения ступеней. Режущие пластины 3 являются сменными и расположены одной своей стороной 8 в стружечной канавке 10 сверла 1 и прилегают к его ребрам 9, которые ограничивают стружечную канавку 10 на второй ступени 17. Ступень 17 меньшего диаметра d расположена со стороны хвостовика 5. В результате режущие пластины 3 установлены с возможностью взаимодействия с торцовой частью 11 сверла 1. Режущие пластины 3 закреплены на торце 4 зенкера 2 с помощью прихватов 18 и штифтов 12.

Комбинированный инструмент работает следующим, образом. Сверло 1 надежно зафиксировано в осевом направлении с помощью взаимодействующего со скосом 14 винта 13, что исключает вырывание сверла из зенкера 2 при выводе из отверстия силами трения. При этом сверло оперто торцовой частью 11 о режущие пластины 3, которые таким образом наряду с прихватами 18 имеют дополнительный прижим к торцу 4 зенкера 2.

Крутящий момент сверлу передается с помощью винта 13 и скоса 14 через хвостовик 5, а также через расположенные в стружечной канавке 10 второй ступени 17 стороны 8 режущих пластин 3.

В результате основное приложение крутящего момента к сверлу осуществляется у первой ступени 16, снижая возможность крутильных колебаний инструмента. Расположение режущих пластин 3 под острым углом  к плоскости 6, перпендикулярной оси 7 сверла 1, приводит к их нагружению не на поперечный изгиб, как в известных конструкциях сборных комбинированных инструментов, а на продольное сжатие, соответственно уменьшается вероятность разрушения режущих пластин 3 при резании труднообрабатываемых материалов.

Установка режущих пластин 3 на второй ступени 17 сверла 1 малого диаметра d с расположением одной стороны 8 в стружечной канавке 10 снижает вероятность заклинивания стружки между режущими пластинами 3 и сверлом 1, препятствуя образованию налипов и связанному с этим увеличению сил резания. В результате большей жесткости крепления, приближения области нагружения крутящим моментом к зоне резания, снижения сил резания надежность работы комбинированного инструмента повышается.

7.2. Использование сверлильных станков для ппд

Виды поверхностно-пластической деформации и применяемый для их реализации инструмент подробно освещен в разд. 4. Однако показанные в этом разделе конструкции разработаны применительно к токарным станкам. В данном разделе показан инструмент, применяемый на сверлильных станках. На рис. 83 представлено устройство выглаживания внутренних цилиндрических поверхностей /49/.

Рис. 83. Выглаживатель

Устройство состоит из инструментального модуля 7, в которой установлены диаметрально противоположно два алмазных выглаживателя 22. Оси выглаживателей наклонены относительно нормали и обрабатываемой поверхности на оптимальный угол 25°, что значительно приближает алмазные наконечники к задней стенке обрабатываемой заготовки. Инструментальный модуль при помощи резьбового соединения крепят к оправке 8.

Необходимое усилие, прикладываемое к алмазным выглаживателям, создается нагружающим приспособлением, состоящим из нагружающей втулки 11, рабочей пружины 13 и толкателя 16. Нагружающая втулка плавает в посадочном гнезде оправки и имеет два пальца 12, свободно перемещающихся в симметричных пазах резьбовой части оправки, на которой навинчены ограничительная 9 и нагружающая 10 гайки. Гайка 9 служит регулятором нагрузки, а перемещая гайку 10 можно менять степень сжатия рабочей пружины 13. Последняя упирается а торец толкателя, имеющего на противоположном конце рабочий конус, контактирующий с шариками 6. Каждый шарик расположен в специальном штоке, состоящем из втулки 5, скользящей по посадочному гнезду инструментального модуля, и стакана 2. Для сбалансированного хода алмазных выглаживателей в гнездах стаканов предусмотрены амортизаторы 3 с шайбами 4.

Алмазные выглаживатели имеют подпружиненные резьбовые штифты 23, головка которых контактируют с пятками стаканов. Каждый выглаживатель перемещается по скользящей посадке в отверстии крышки 21. Толкатель 16 снабжен стержневым упором 15, вылет которого из корпуса инструментального модуля регулируется. Для фиксации вылета предусмотрена гайка 14 с левой резьбой. Заглушку 20 вынимают при периодической смазке рабочих поверхностей подвижных деталей.

Для расширения технологических возможностей устройства инструментальные модули целесообразно делать сменными. Обработка каждым сменным модулем может проводиться в узком диапазоне типоразмеров благодаря регулировке хода алмазных выглаживателей.

При работе устройства инструментальный модуль вводится в полость гидроцилиндра. Вращая нагружающуй гайку, сдвигают втулку 11 влево. При этом рабочая пружина 13, сминаясь, перемещает влево толкатель, который своим рабочим конусом через шарики и подпружиненные резьбовые штифты, преодолевая сопротивление пружин 1, выталкивает алмазные выглаживатели до упора в обрабатываемую поверхность заготовки.

Необходимое усилие на выглаживателях создают исходя из требуемой величины натяга путем дальнейшего сжатия рабочей пружины 13 до упора пальцев 12 втулки 11 в ограничительную регулировочную гайку. Затем включают вращение шпинделя, подачу и обрабатывают внутреннюю поверхность гидроцилиндра.

В конце обработки стержневой упор толкателя касается задней стенки гидроцилиндра и поджимает толкатель вправо, преодолевая сопротивление сжатой рабочей пружины до того момента, когда палец фиксатора 18 под действием пружины 15 западает в фиксирующее отверстие толкателя. В начальный момент отжима толкателя действие пружин 1 выводит алмазные выглаживатели из контакта с обрабатываемой поверхностью и они втягиваются в корпус инструментального модуля.

На рис. 84 показана конструкция алмазного выглаживателя, применяемого для ППД отверстий общего назначения /50/.

В корпусе 2, выполненном в виде державки с коническим хвостовиком, крепится втулка 1 с нанесенными делениями. Внутри втулки помещается подпружиненный шток 5 с алмазным наконечником 6. Пружина 4 поджимается гайкой 3. По торцу гайки нанесены деления. Поворот гайки на одно деление соответствует определенной нагрузке пружины. Выглаживатель настраивается на размер по подготовленному под выглаживание отверстию (можно настраивать вне станка). Затем он выводится из детали и втулка перемещается на 1...3 мм, закре-пляется в новом положении, обеспечивающем предварительный натяг. Необходимую нагрузку получают дополнительным перемещением гайки 3. Силовой узел выглаживателя унифицирован. В зависимости от станка и диаметра выглаживаемого отверстия меняется только корпус. Шероховатость обрабатываемой поверхности 0,40…0,20 мкм.

7.3. Наладочные кондукторы

В качестве наиболее характерных представителей приспособлений этого направления приведены две конструкции, представленные на рис. 86 и 87 /26/.

Специализированный наладочный кондуктор конструкции института Оргстанкинпром (рис. 86), выполняющий роль сменной наладки, предназначен для установки и закрепления заготовок деталей типа "планок" и "реек".

Рис. 86. Наладочный кондуктор для сверления отверстий

в планках и рейках

Кондуктор устанавливают на стол станка со встроенным пневматическим приводом. Шпильку 10 ввинчивают в шток поршня цилиндра пневмопривода. Обрабатываемые заготовки устанавливают на планке 14, и два сблокированных Г-образных прихвата 7 прижимает их к планкам 4. При движении поршня пневмоцилиндра тумбы вниз перемещается плунжер 11 со скосом, при этом скос плунжера перемещает скос рычага 12 влево, передавая усилие зажима через шарнирные болты 9 прихватам 7.

Раскрепляются обрабатываемые заготовки при переключении рукоятки пневматического распределительного крана. Плунжер 11 возвращается в исходное положение при перемещении поршня вверх, а прихваты 7 - под действием пружин 8.

Положение планок регулируется путем перемещения их по пазам корпуса 1. Закрепляются пленки посредством винтов 6 и сухарей 5. Сменные наладки - кондукторные плиты с кондукторными втулками - устанавливают на корпусе приспособления с помощью штырей, входящих в отверстия втулок 13, и закрепляют гайками 2.

Для установки и закрепления круглых гаек при сверлении в них 3, 4, 6 или 12 отверстий на вертикально-сверлильном станке применяется специализированный наладочный кондуктор (рис. 87). Кондуктор состоит из базовой части 9 с вмонтированным шпинделем и делительным устройством, передвижной кондукторной плиты 5 и сменных наладок 6. Наладки закрепляются резьбовой тягой 4 в гнезде шпинделе 2 по шпонке 7. Кондукторная плита 5 устанавливается с отсчетом по шкале и нониусу на заданное расстояние между торцом шпинделя и осью кондукторной втулки и закрепляется зажимом 14. Держатель кондукторной плиты 13 с закрепленными на нем двумя направляющими скалками 12 устанавливаются на заданное расстояние от оси шпинделя и закрепляйся зажимом 11.

Поворот шпинделя на один угловой шаг осуществляется движением рукоятки 17 от себя до упора в палец 16 и назад до отказа. При этом угол поворота шпинделя в зависимости от положения пальца 16 составляет 30°, 60°, 90° или 120°. При движении рукоятки от себя происходит выход фиксатора 15 из паза делительного диска 3, при этом шпиндель с собачкой 10 удерживается от вращения. При обратном движении рукоятки собачка 1 взаимодействует с храповиком делительного диска 3, вследствие чего под действием пружины 8 осуществляется поворот шпинделя до момента входа фиксатора 15 в паз делительного диска.

Рис. 87. Наладочный кондуктор

7.4. Быстроходные головки

В связи с тем, что станочный парк малых предприятий количественно ограничен, они, как правило, имеют станки средних габаритов. На таких станках сверление отверстий малых диаметров выполнить невозможно, так как недостаточна частота вращения. В этом случае можно использовать быстропереходные головки. Конструкция одной из них представлена на рис. 88 /52/.

Быстроходная головка содержит втулку 1, в которой расположены планетарные редукторы с корпусом 2, размещенным на подшипниках 3, хвостовик 4, который устанавливается в шпинделе 5 станка, и шпиндель 6, на котором выполнен зубчатый венец 7. Шпиндель 6 установлен в подшипниках 8 и 9, размещенных в корпусе 2.