Патент на изобретение №2343046

(54) СПОСОБ ДОРНОВАНИЯ СО СЖАТИЕМ

(57) Реферат:

Способ заключается в том, что заготовку базируют рабочим конусом дорна, совершающего рабочий ход снизу вверх по обрабатываемому отверстию, и сначала – по нижнему торцу установкой на нижнюю опору, а затем – по верхнему торцу прижатием к верхней опоре, соосно расположенной относительно нижней опоры. Для повышения точности обработки и надежности инструмента заготовку дополнительно прижимают к верхней опоре подвижной в осевом направлении нижней опорой, сила воздействия которой на заготовку меньше ее веса, а перемещение снизу вверх согласовано с рабочим ходом дорна. 1 ил.

Изобретение относится к металлообработке, в частности к обработке отверстий в заготовках типа втулок дорнованием.

Известен способ дорнования с растяжением (Розенберг A.M., Розенберг О.А., Посвятенко Э.К. и др. Расчет и проектирование твердосплавных деформирующих протяжек и процесса протягивания. Киев: «Наукова думка», 1978, с.9), при котором осуществляется базирование по торцу кольцевой выточки, расположенной у конца заготовки, и наружной поверхности на опоре, содержащей упругие раздвижные лепестки, а затем установленную таким образом заготовку базируют по отверстию рабочим конусом первого зуба дорна.

Недостатком известного способа дорнования с растяжением является то, что часто возникает необходимость специального изготовления кольцевой выточки на заготовке, которую после дорнования отверстия приходится удалять. Все это вызывает увеличение затрат на изготовление детали.

Так как в известном способе дорнования заготовка приподнимается до касания с верхней опорой дорном, то равновесие заготовки при этом перемещении оказывается неустойчивым. Из-за смещения центра тяжести заготовки относительно оси обрабатываемого отверстия и вибраций в технологической системе дорнования заготовка может перекашиваться относительно верхней опоры и заклинивать между этой опорой и дорном. Это сопровождается снижением точности обработанных отверстий и может вызвать поломку дорна.

Задача изобретения – повышение точности обработки и надежности инструмента при дорновании отверстий в заготовках большой высоты с их сжатием.

Решение поставленной задачи достигается тем, что в способе дорнования со сжатием, при котором заготовку базируют рабочим конусом дорна, совершающего рабочий ход снизу вверх, по обрабатываемому отверстию и сначала – по нижнему торцу установкой на нижнюю опору, а затем – по верхнему торцу прижатием к верхней опоре, соосно расположенной относительно нижней опоры, заготовку дополнительно прижимают к верхней опоре подвижной в осевом направлении нижней опорой, сила воздействия которой на заготовку меньше веса последней, а перемещение снизу вверх согласовано с рабочим ходом дорна.

Устройство для дорнования заготовки по предлагаемому способу показано на чертеже (общий вид).

Устройство состоит из корпуса 1 с прорезью для размещения обрабатываемой заготовки 2. Верхняя плоскость А этой прорези служит верхней опорой, на которую опирается заготовка 2 при дорновании отверстия. В нижнюю часть корпуса 1 запрессована ступенчатая втулка 3, в отверстии которой размещен дорн 4 и обеспечивающий его рабочий ход толкатель 5, закрепленный в штоке 6 его привода винтом 7. На верхней части ступенчатой втулки 3 смонтирована подвижная в осевом направлении нижняя опора 8 с выточкой Б, служащей для установки обрабатываемой заготовки 2 в начале цикла дорнования. Между этой опорой и ступенчатой втулкой 3 размещена тарированная пружина 9. Для ограничения осевых перемещений нижней опоры 8 служит винт 10, взаимодействующий с пазом В, который выполнен в этой опоре. Рукоятка 11, ввернутая в нижнюю опору 8, предназначена для ее перемещения вниз и удержания в крайнем нижнем положении. В верхней части корпуса 1 выполнено отверстие, в которое установлен предназначенный для возврата дорна толкатель 12, закрепленный в штоке 13 его привода винтом 14. Это отверстие также служит для размещения дорна 4 после обработки заготовки 2. Для удержания дорна 4 в верхнем положении предусмотрен шариковый фиксатор (на чертеже не показан).

Устройство работает следующим образом.

С помощью рукоятки 11 нижняя опора перемещается вниз до упора в винт 10 и удерживается в этом положении. Обрабатываемая заготовка 2 устанавливается в выточку Б нижней опоры 8. Рукоятка 11 освобождается, однако за счет воздействия веса заготовки на нижнюю опору 8 и пружину 9 положение указанной опоры не изменяется, т.е. она остается в крайнем нижнем положении. Затем включается привод толкателя 5, который перемещает вверх дорн 4. Его рабочий конус входит в обрабатываемое отверстие и таким образом осуществляет базирование заготовки 2 по этому отверстию. Действующая на заготовку 2 со стороны дорна 4 осевая сила на этом этапе базирования обычно не превышает 10% от веса заготовки 2. При дальнейшем перемещении дорна 4 снизу вверх эта сила возрастает, разгружая все в большей степени нижнюю опору 4 и пружину 9 от воздействия веса заготовки 2. Когда, например, на нижнюю опору 8 будет воздействовать 70% от веса заготовки 2, под действием тарированной пружины 9 эта опора синхронно с дорном 4 начнет перемещаться вверх. Таким образом дорн 4 и нижняя опора 8, воздействуя на заготовку 2, приподнимут ее до касания с верхней опорой (верхней плоскостью А прорези в корпусе 1). Далее осуществляется собственно дорнование отверстия в заготовке 2, которая оказывается сбазированной по обрабатываемому отверстию и верхнему торцу. После дорнования отверстия дорн 4 входит в отверстие, выполненное в верхней части корпуса 1, и фиксируется в этом отверстии шариковым фиксатором (на чертеже не показан). Нижняя опора 8 вместе с заготовкой 2 под действием собственного веса опускается в крайнее нижнее положение. Толкатель 5 возвращается в исходное положение. С удерживаемой рукояткой 11 в этом положении нижней опоры 8 обработанная заготовка 2 снимается. Толкателем 12 дорн 4 выталкивается из отверстия в верхней части корпуса 1 и устанавливается в исходное положение.

Далее цикл обработки повторяется.

Таким образом, за счет прижатия заготовки к верхней опоре дорном и нижней опорой, сила воздействия которой на заготовку меньше ее веса, а перемещение снизу вверх согласовано с рабочим ходом дорна, обеспечивается устойчивое равновесие заготовки (при перемещении снизу вверх) и исключается возможность ее перекоса и заклинивания между дорном и верхней опорой. Это позволяет повысить точность обработанных дорнованием отверстий и надежность инструмента.

Предлагаемый способ был испытан при дорновании отверстий диаметром 2 мм во втулках из стали Х12М (НВ 220) с наружным диаметром 14 мм и высотой 70 мм. Отверстия получали сверлением спиральным сверлом. Дорнование отверстий осуществляли однозубыми дорнами из твердого сплава ВК8. Углы рабочего и обратного конусов дорнов составляли 6°, ширина соединяющей их ленточки – 2 мм. В качестве смазочного материала при дорновании использовали жидкость МР-7. Натяг дорнования составлял от 0,05 до 0,2 мм, скорость дорнования была 0,1 м/мин. Вес заготовки составлял около 0,8 Н, сила воздействия на нее нижней опоры была 0,6 Н.

Проведенные испытания свидетельствуют о высокой эффективности предлагаемого способа. При базировании втулок по этому способу точность обработанных дорнованием отверстий повышается по сравнению с базированием по известному способу на один квалитет.

Формула изобретения

Способ дорнования со сжатием, при котором заготовку базируют рабочим конусом дорна, совершающего рабочий ход снизу вверх по обрабатываемому отверстию: сначала по нижнему торцу установкой на нижнюю опору, а затем по верхнему торцу прижатием к верхней опоре, соосно расположенной относительно нижней опоры, отличающийся тем, что заготовку дополнительно прижимают к верхней опоре подвижной в осевом направлении нижней опорой, сила воздействия которой на заготовку меньше ее веса, а перемещение снизу вверх согласовано с рабочим ходом дорна.

РИСУНКИ