Результат интеллектуальной деятельности: УСТРОЙСТВО ДЛЯ АЛМАЗНОГО ВЫГЛАЖИВАНИЯ ОТВЕРСТИЙ

Изобретение относится к различным видам отделочно-упрочняющей обработки отверстий в деталях и может быть использовано во многих отраслях машиностроительных производств.

Известно приспособление для алмазного выглаживания отверстий малого диаметра, содержащее хвостовик, бегунок, штанги, инерционный груз, шток с алмазным индентором, противовес (см. статью Абульханов С.Р. Исследование шероховатости поверхности отверстий малого диаметра в деталях из стали 12Х18Н9Т при обработке алмазным выглаживанием / С.Р. Абульханов // Высокоэффективные методы и инструменты для механической обработки материалов. Куйб. авиац. ин-т. - Куйбышев, 1984. - С. 83-88).

Недостатком данной конструкции устройства является недостаточное качество обработанной поверхности, невозможность использования стандартных алмазных выглаживающих инструментов, невозможность осуществлять точную регулировку на обрабатываемый размер отверстия, прижимное усилие создается одним инерционным грузом без участия противовеса. Данное устройство было взято за прототип.

Задачей является расширение функциональных возможностей конструкции устройства, повышение качества обрабатываемой поверхности отверстий, стойкости выглаживающего инструмента, устранение люфта в штоке, осуществление возможности точной регулировки на обрабатываемый размер, использование массы всех грузов для достижения необходимого прижимного усилия.

Задача достигается за счет того, что устройство для выглаживания отверстий ,содержащее корпус с коническим хвостовиком, в корпусе размещен механизм перемещения, к которому крепятся штанги с инерционными грузами, с механизмом перемещения связана ножка с оправкой для алмазного выглаживающего инструмента, согласно изобретению в корпус устройства на ось конического хвостовика установлена пара центральных рычагов и две пары концевых рычагов, центральные и концевые рычаги соединены между собой через ползуны, имеющие возможность перемещения по стержням, между ползунами установлены пружины сжатия, стержни расположены в выполненных в корпусе пазах, а концы стержней между собой соединены пружинами растяжения, концы рычагов соединены через оси со штангами, на штангах установлены инерционные грузы, крышка установлена в пазу типа «ласточкин хвост», выполненном в корпусе устройства, и имеет связь с рычажным механизмом через одну из осей с рычажным механизмом, с одной стороны в пазу между корпусом и крышкой установлена латунная пластинка, на крышке посредствам винтов закреплена ножка, на которой смонтирован цилиндрический корпус, в котором установлена оправка через отверстие, выполненное с эксцентриситетом относительно оси цилиндрического корпуса, в сторону дна обрабатываемого отверстия, и зафиксированная с обеих сторон цилиндрического корпуса гайками, в оправке установлен штифт, который располагается в выполненном пазу цилиндрического корпуса, в оправке через отверстие, выполненное с эксцентриситетом относительно оси оправки, в сторону дна обрабатываемого отверстия, закреплен алмазный выглаживающий инструмент.

Устройство для выглаживания отверстий поясняется чертежами, где на фиг. 1 представлен общий вид устройства, на фиг. 2 представлен рачажно-ползунный механизм, на фиг. 3 представлены элементы конструкции ножки устройства, на фиг. 4 представлен рычажно-ползунный механизм опытного образца устройства, на фиг. 5 представлен общий вид опытного образца устройства.

На фиг. 1 представлен общий вид устройства для выглаживания отверстий, которое имеет корпус 1, хвостовик 2, латунную пластинку 3, крышку 4, ножку 5 с оправкой и алмазным выглаживающим инструментом, винты 6 крепления ножки, винты 7 крепления латунной пластинки, установочный винт 8. На фиг.2 представлен рычажно-ползунный механизм, который включает грузы 9, штанги 10, оси 11 и 18, центральные рычаги 15 и концевые рычаги 12, ползуны 13, стержни 14, пружины растяжения 16, пружины сжатия 17. На фиг. 3 представлены элементы ножки устройства, содержащие алмазный выглаживающий инструмент 22, оправку для крепления выглаживающего инструмента 23, цилиндрический корпус 24, гайки 25, ножка 5, винт крепления цилиндрического корпуса 19, штифт, ограничивающий ход и положение оправки 20, установочные винты 21 крепления выглаживающего инструмента 22.

Устройство для выглаживания отверстий работает следующим образом.

Устройство для выглаживания отверстий, закрепленное в шпинделе фрезерного или сверлильного станка, настраивается на точный обрабатываемый размер отверстия путем перемещения оправки 23 в отверстии цилиндрического корпуса 24 с ее последующей фиксацией гайками 25, далее устройству, установленному в шпинделе станка, задают вращательное движение, в результате чего под действием инерционной силы грузы 9 перемещаются на максимально возможное расстояние от центра вращения, это расстояние ограничено выставленным зазором между алмазным выглаживающим инструментом и обрабатываемой поверхностью детали, грузы, перемещая за собой штанги 10 и концевые рычаги 12 через ползуны 13, перемещают стержни 14, одновременно ползуны 13, перемещаясь по стержням, сжимают пружины сжатия 17, при этом пружины растяжения 16 разжимаются, создаваемое пружинами усилие позволяет плавно подводить алмазный выглаживающий инструмент к обрабатываемой поверхности отверстия и возвращать рабочие органы устройства в исходное положение после останова шпинделя станка, через удлиненную ось 18 механизма перемещение передается на крышку устройства и далее через ножку 5 передается на цилиндрический корпус 24, затем на оправку 23 с алмазным инструментом 22. Выбором скорости вращения шпинделя станка с устройством для выглаживания отверстий и массой грузов с учетом возвратных усилий, создаваемых пружинами, контролируется требуемое прижимное усилие.

Прижимное усилие можно вычислить F_приж.=ω²·R·M-2(F_раст.+F_сж.),

где ω - угловая скорость инерционных грузов, R - расстояние от центра оси вращения до центра масс грузов, М - суммарная масса инерционных грузов, F_раст., F_сж. - противодействующие силы пружин растяжения и сжатия.

Устройство для выглаживания отверстий в деталях, содержащее корпус с пазами, конический хвостовик, ножку, оправку и алмазный выглаживающий инструмент, отличающееся тем, что оно снабжено парой центральных и двумя парами концевых рычагов, установленных в корпусе, стержнями, расположенными в пазах корпуса, ползунами, выполненными с возможностью перемещения по упомянутым стержням и соединяющими между собой центральные и концевые рычаги, пружинами сжатия, установленными между ползунами, пружинами растяжения, соединяющими концы стержней между собой, и штангами, на которых установлены инерционные грузы, при этом концевые рычаги соединены посредством осей со штангами, а в корпусе выполнен паз в форме “ласточкин хвост”, в котором установлена крышка и латунная пластинка, расположенная между крышкой и корпусом, на крышке посредствам винтов закреплена ножка, на которой смонтирован цилиндрический корпус с отверстием и пазом, причем оправка выполнена с отверстием, в котором закреплен алмазный выглаживающий инструмент, и установлена в отверстие цилиндрического корпуса, в оправке установлен штифт, который расположен в пазу цилиндрического корпуса.