Патент на изобретение. Устройство для сверления глубоких отверстий


УКРА1НА

MIHICTEPCTBO ОСВ1ТИ I НАУКИ УКРА1НИ

ДЕРЖАВНИЙ ДЕПАРТАМЕНТ 1НТЕЛЕКТУАПЬНО1 ВЛАСНОСТ1

(19) U A   <11)86839 из) С2

(51) МПК (2009)
                            В23В 35/00
                            В23В 41/00





                опис




ДО ПАТЕНТУ НА ВИНАХ1Д



(54) ПРИСТР1Й ДЛЯ СВЕРДЛ1ННЯ ГЛИБОКИХ OTBOPIB

(21) а200704627
(22) 25.04.2007
(24) 25.05.2009
(46) 25.05.2009, Бюл.№ 10, 2009 р.
(72) ХАРЧЕНКО ОЛЕКСАНДР ОЛЕГОВИЧ, ГОЛО-BIH ВАСИЛЬ 1ГОРОВИЧ, ХАРЧЕНКО КАТЕРИНА ОЛЕКСАНДР1ВНА
(73) СЕВАСТОПОЛЬСЬКИЙ НАЦЮНАЛЬНИЙ ТЕХН1ЧНИЙ УН1ВЕРСИТЕТ
(56) UA 16601, U, 15.08.2006
UA 16598, U, 15.08.2006
SU 1230752, А1, 15.05.1986
DE 4105515, А1,27.08.1992
(57) Пристр!й для свердл!ння глибоких отвор!в, що мютить силову головку, яка несе шпиндель з! све-рдлом у цанговому патрон!, пов'язаний !з приводом його обертання, а також додатков! привщн! елементи у вигляд! гвинт!в з елементами кочення, пом!щен! у канавки свердла й контактуюч! з його

задыми поверхнями, який в!др!зняеться тим, що додатково м!стить пльзу з гвинтовими канавками на поверхн!, усередин! яко! сп!вв!сно Тй розм!щене свердло, встановлене своТм хвостовиком у втулц!, розр!зною цанговою частиною закр!плен!й в цанговому патрон! й пов'язан!й !з фланцем, пальц! на зовн!шн!й поверхн! фланця встановлен! у гвинто-вих канавках зазначеноТ пльзи, причому крок ! число гвинтових канавок пльзи дор!внюють вщповщ-но кроку й числу гвинтових канавок свердла, а привщн! елементи у вигляд! гвинл'в з кульковими елементами кочення встановлен! на жорстко по-в’язан!й з пльзою маточин!, на зовн!шн!й поверхн! якоТ на пщшипнику розташований корпус !з розм!-щеними в р!зьбових сп!вв!сних отворах обмежува-льними упорами з можливютю встановлювальних осьових перем!щень, причому усередин! пльзи м!ж фланцем ! матбЧиною встановлена пружина.

    Винахщ вщноситься до обробки метал!в р!зан-ням ! може бути використаний при свердл!нн! глибоких отвор!в. В!дом! пристроТ для глибокого свер-дл!ння, що мютять пиноль верстата, !нструментальний шпиндель, цанговий затиск для закрепления свердла, оброблювану деталь (а.с. SU 1255299 А1, МКП D23D49/00, 1986 р.) На пи-нол! встановлений кронштейн, у як!м кртиться шток, на юнц! якого жорстко закр!плена юльцева пщстава, що охоплюе свердло. На пщстав! розм!-щено дв! пари фотореле, св!тлод!льник ! джерело св!тла. Пристр!й контролюе правильнють установки довгих свердл!в ! охороняе в!д поломки при в!д-ход! в!д осьовоТ л!н!Т свердл!ння. Недол!ком таких пристроТв е неможливють ютотного зниження негативного впливу зростаючого крутного моменту при поглибленн! в деталь стирального свердла, що найчаслше приводить до його поломки.
    У вигляд! прототипу обраний пристр!й для обробки глибоких отвор!в (а.с. SU 1230752 А1, п.3, МКП В23В35/00, В23В41/02, 1986р.), що мютить силову головку, яка несе шпиндель з! свердлом у цанговому патрон!, з'еднаний !з приводом його

обертання. Пристр!й постачений пов'язаним !з приводом обертання к!нематичним ланцюгом, ви-конаним у вигляд! розм!щеного сп!вв!сно шпинделю шарн!рно-телескоп!чного вала !з втулкою й зу-бчастих колю, з'еднаних з! шпинделем за допомогою уведених у пристр!й кулькових ролик!в, встановлених у канавках свердла з можливютю рад!ального перем!щення. На втулц! виконана гви-нтова канавка з кутом пщйому, р!вним кугу пщйому гвинтовоТ канавки свердла. Пристрм дозволяе зб!льшити продуктивнють свердл!ння за рахунок зменшення кута закручування свердла при передач! йому крутного моменту в площин! на вщстан! 2...3 д!аметр!в свердла в!д торця деталь До основ-них недол!к!в прототипу варто вщнести складнють конструкций що мютить додатков! юнематичн! лан-цюги, що приводять до юнематичних ! динам!чних погр!шностей, яки знижують експлуатащйну й тех-нолопчну над!йн!сть устаткування. KpiM того, вони не можуть бути використан! в конструкц!ях перено-сних свердлильних машин, що значно обмежуе Тхн! технолопчн! можливост! й сферу застосуван-ня.

86839

<
3

86839

4

    Завданням запропонованого пристрою е пщ-вищення над!йност! процесу глибокого свердл!ння, збшьшення слйкосл свердла й продуктивное?! обробки.
    Техжчний результат досягаеться за рахунок того, що пристрм м!стить силову головку, яка несе шпиндель з! свердлом у цанговому патрон!, пов'я-заний !з приводом його обертання, втулку !з гвин-товими канавками !з установленими в них пальця-ми, а також додатков! привщн! елементи у вигляд! гвинт!в з елементами кочення, пом!щених у канавки свердла й контактуючих з його задн!ми поверх-нями. Гвинтов! канавки виконан! на поверхн! пль-зи, усередин! якоТ сп!вв!сно Тй розм!щено свердло, встановлене своТм хвостовиком у втулц!, розр!з-ною цанговою частиною закр!пленоТ в цанговому патрон! й пов'язаноТ !з фланцем, пальц! на зовн!ш-жй поверхн! якого встановлен! у гвинтових канавках зазначеноТ пльзи, причому крок ! число гвинтових канавок пльзи дор!внюють вщповщно кроку й числу гвинтових канавок свердла. Привщн! елементи у вигляд! гвинт!в з кульковими елементами кочення встановлен! на жорстко пов'язан!й з г!ль-зою маточиж, на зовжшжй поверхн! якоТ на пщши-пнику розташований корпус !з розм!щеними в р!зь-бових сп!ввюних отворах обмежувальними упорами з можпивютю настановних осьових пере-м!щень, причому усередин! пльзи м!ж фланцем ! маточиною встановлена пружина.
    На Ф!г. 1 показаний загальний вид пропонова-ного пристрою, на Ф!г.2 - вид А на Ф!г. 1, на Ф!г.З -перетин Б-Б на Ф!г. 1, на Ф!г.4 - перетин В-В на Ф!г.1.
    Запропонований пристр!й мгстить силову гол!-вку (умовно не показана), що несе шпиндель 1 !з цанговим патроном 2. Свердло 3 своТм цил!ндрич-ним хвостовиком встановлене в цангов!й частин! втулки 4, зовжшньою р!зьбовою частиною з'една-ноТ !з фланцем 5. На зовн!шн!й цил!ндричжй поверхн! фланця 5 установлен! пальц! 6, розташован! у гвинтових канавках пльзи 7. Крок! число гвинтових канавок пльзи 7 дор!внюють вщповщно кроку й числу гвинтових канавок свердла 3 (наприклад, для сп!рального свердла 08мм з двома канавками, крок гвинтових канавок пльзи та свердла Тг=Тсв=23 мм). Втулка 4 своею розр!зною цанговою частиною з! свердлом 3 закртлена в цанговому патрон! 2. 1ншим к!нцем пльза 7 прикртлена до маточини 8, у р!зьбових отворах якоТ встановлен! привщн! елементи у вигляд! гвинлв 9, на к!нцях яких е кульков! елементи кочення 10 (наприклад, завальцьован! в нап!всферичних отворах у гвин-тах), пом!щен! в канавки свердла 3 ! контактуюч! з його задж'ми поверхнями. На зовн!шн!й поверхн! маточини 8 на пщшипнику 11 розташований корпус !з рбзм!щеними в р!зьбових сп!ввюних отворах обмежувальними упорами 13 (не менш чотирьох). Усередин! пльзи 7 м!ж фланцем ! маточиною 8 встановлена сп!ральна пружина 14. Оброблювана деталь -15.
    Пристр!й працюе наступним чином. Свердло 3 попередне встановлюеться в цангов!й частин! втулки 4 ! в привщних елементах за допомогою куль-кових елемент!в кочення 10, як! вводяться до контакту !з заджми поверхнями канавок свердла 3 за

допомогою перем!щення гвинт!в 9. Свердло 3 встановлюеться таким чином усередин! пльзи 7, щоб його вершина розташовувалася вщ площини розм!щення привщних елеменлв на вщетан! 2...3 д!аметр!в свердла (тобто для свердла 08мм - це L=16...24mm). Пот!м цангова частина !з втулки 4 з! свердлом 3 затискуеться в цанговому патрон! 2 таким чином, щоб прор!зи цангових елеменлв втулки 4 ! патрона 2 були в рад!альному положенн! зм!щен! вщносно один одного (Ф!г.4). П!сля цього оброблювана деталь 15 установлюеться до спо-лучення ос! свердла 3 з вюсю оброблюваного отвору. Вигвинчуванням обмежувальних упор!в 13 до контакту з поверхнями детал! 15 забезпечуеть-ся перпендикуляржсть oci свердла 3 поверхн! детал! 15 ! розм!щення вершини свердла на глибину вр!зання LBₚ (нормативна величина, призначаемо залежно вщ довжини заб!рноТ частини свердла). У випадку плоскоТ поверхн! оброблюваноТ детал! 15 обмежувальн! упори 13 вигвинчуються на однаков! вщетан!, а при схщчастих поверхнях висування обмежувальних упор!в 13 буде р!зним (Ф!г. 1).
    Шпинделю 1 передаеться обертання й осьове перем!щення, що передаеться через цанговий патрон 2 ! втулку 4 свердлу 3, ! через втулку 4 i фланець 5 з пальцями 6 пльз! 7. Вщ пльзи 7 через маточину 8 ! приводи! елементи 9 з кульками 10 крутний момент свердлу 3 передаеться в площин! додаткових приводних елеменлв. Р!жуч! крайки свердла 3 контактують !з оброблюваною деталлю 15, у як!й обробляеться отв!р на необхщну глибину. При цьому в м!ру осьового перем!щення шпинделя 1 ! свердла 3 !з втулкою 4 ! фланцем 5, пльза 7 обертаеться й перем!щуеться на величину осьо-воТ подач!.свердла в напрямку до шпинделя 1, "нагвинчуючись" завдяки гвинтовим канавкам ! пальцям 6 на фланець 5. Пальц! 6 ! гвинтов! канавки на пльз! 7 забезпечують синхронне обертання поперечних перер!з!в свердла в площин! закр!п-лення хвостовика й у площин! розм!щення привщних елеменлв. При цьому кут закручування свердла суттево знижуеться, тому що дшянка свердла, що перебувае в пром!жку м!ж хвостовиком ! пло-щиною розм!щення привщних елеменлв не пщда-еться крутним навантаженням.
    По заюнченню обробки свердло 3 виводять !з оброблюваного отвору, п!д д!ею пружини 14 при-стр!й вертаеться в первюне осьове положения пльзи 7 щодо фланця 5. Оброблювану деталь переустановлюють або зам!няють черговою заго-лвлею й цикл рух!в повторюють. Запропонований пристр!й мае наступи! переваги:
    -    виключаються поломки свердла при обробц! глибоких отвор!в у важкооброблюваних матер!а-лах, особливо в перюд заглиблення при р!зкому зростанн! крутного моменту;
    -    пщвищуеться над!йн!сть й точжсть процесу свердл!ння, а також слйюсть !нструмента за рахунок передач! крутного моменту в площин! привщних елеменлв без суттевого ускладнення конструкций
    -    зменшуеться осьовий перекю отвору й евг р-дла й знижуеться величина уздовжнього вигину;
    -    пщвищуеться продуктивнють завдяки зб!ль-шенню режим!в обробки;

86839

6

    - забезпечуеться можливють застосування пристрою у свердлильних верстатах, свердлиль-них головках агрегатних версталв i автоматичних

л1н1й, а також у ручних свердлильних машинах профеайного й 1ндустр1ального клас!в.


        Фк. 1

86839

8



            Вид А



                                        Фк. 2



            Б-Б



                                       Фк. 3



        Фк. 4






Комп’ютерна верстка О. Рябко                  ГПдписне                  Тираж 28 прим.           
                             Мастерство освгги i науки УкраТни                                  »
Державний департамент 1нтелектуальноТ власносп, вул. Урицького, 45, м.  КиТв, МСП, 03680, УкраТна

ДП “УкраТнський 1нститут промисловоТ власностГ, вул. Глазунова, 1, м. КиТв — 42, 01601