Інструментальна оправка для оброблення глибоких отворів

Реферат: Інструментальна оправка для оброблення глибоких отворів виконана у вигляді стрижня, що має хвостовик для її закріплення, консольну частину та місце для встановлення інструмента. Консольна частина оправки виконана у формі зрізаного кубічного параболоїда, діаметр якого збільшується від місця встановлення інструмента до хвостовика оправки. UA 108542 U (54) ІНСТРУМЕНТАЛЬНА ОПРАВКА ДЛЯ ОБРОБЛЕННЯ ГЛИБОКИХ ОТВОРІВ UA 108542 U UA 108542 U 5 10 15 20 25 30 35 Корисна модель належить до машинобудування і може бути використана для розточування та шліфування глибоких отворів різних діаметрів. При розточуванні та внутрішньому шліфуванні різальний інструмент закріплюється на вільному кінці інструментальної оправки, довжина консольної частини якої повинна бути не меншою за довжину оброблюваного отвору. Через велике співвідношення довжини консольної частини інструментальної оправки до її діаметра відбувається деформація оправки під дією радіальної складової сили різання, внаслідок чого її вільний кінець відхиляється від вихідного положення. Це призводить до зменшення точності оброблення. Відома «Оправка для закріплення шліфувального круга на шпинделі внутрішньошліфувального верстата» [Альперович Т.А. и др. Конструкция шлифовальных станков: Учеб. для ПТУ / Т.А. Альперович, К.Н. Константинов, А.Я. Шапиро. - М.: Высшая школа, 1989. - 288с. (стр. 208, рис. 8.10, в)]. Оправка виконана у вигляді стрижня, що має хвостовик для її закріплення, циліндричну консольну частину меншого діаметра та базові поверхні для встановлення шліфувального круга. Для підвищення жорсткості оправки на її циліндричну консольну частину встановлено керамічну гільзу, яка знаходиться в стиснуто-напруженому стані. Недоліками конструкції відомої оправки є складність її виготовлення та складання. Відома також «Оправка розточна консольна» [ГОСТ 21221-75. Оправки расточные консольные. Конструкция и размеры. - 9 с. (стр.2)]. Оправка виконана у вигляді стрижня, що має хвостовик для її закріплення, циліндричну консольну частину та місце для встановлення інструмента. Недоліками конструкції відомої оправки є недостатня жорсткість її циліндричної консольної частини, що призводить до зменшення точності оброблення глибоких отворів. Найбільш близьким аналогом є «Оправка для закріплення шліфувального круга на шпинделі внутрішньо-шліфувального верстата» [Альперович Т.А. и др. Конструкция шлифовальных станков: Учеб. для ПТУ / Т.А. Альперович, К.Н. Константинов, А.Я. Шапиро. - М.: Высшая школа, 1989. - 288 с. (стр. 208, рис. 8.10, б)]. Оправка виконана у вигляді стрижня, що має хвостовик для її закріплення, циліндричну консольну частину та місце для встановлення інструмента. Недоліком конструкції відомої оправки є недостатня жорсткість її циліндричної консольної частини, що призводить до зменшення точності оброблення глибоких отворів. В основу корисної моделі поставлена задача збільшення жорсткості оправки, що підвищить точність оброблення. Поставлена задача вирішується тим, що інструментальна оправка для оброблення глибоких отворів виконана у вигляді стрижня, що має хвостовик для її закріплення, консольну частину та місце для встановлення інструмента. Новим є те, що консольна частина інструментальної оправки виконана у формі зрізаного кубічного параболоїда, діаметр якого збільшується від місця встановлення інструмента до хвостовика оправки, причому розміри зрізаного кубічного параболоїда знаходяться у співвідношенні: D  23 L  40 45 50 55 1 3 d , 8 де D - максимальний діаметр консольної частини інструментальної оправки (кубічного параболоїда); L - довжина консольної частини інструментальної оправки (кубічного параболоїда); d - мінімальний діаметр консольної частини інструментальної оправки (кубічного параболоїда). Суть корисної моделі, яка заявляється, пояснюється кресленнями, де: на фіг. 1 зображено конструкцію інструментальної оправки; на фіг. 2 приведено схему навантаження консольної частини інструментальної оправки довжиною L радіальною складовою сили різання Ру, яка викликає лінійну деформацію CO вільного кінця оправки. Інструментальна оправка (фіг. 1) виконана у вигляді стрижня, що має хвостовик для її закріплення 1, консольну частину 2 та місце для встановлення інструмента 3. Консольна частина 2 оправки виконана у формі зрізаного кубічного параболоїда, діаметр якого збільшується від місця встановлення інструмента 3 до хвостовика 1 оправки. Розміри консольної частини інструментальної оправки (кубічного параболоїда) знаходяться у співвідношенні: D  23 L  1 3 d , 8 1 UA 108542 U 5 10 15 де D - максимальний діаметр консольної частини інструментальної оправки (кубічного параболоїда); L - довжина консольної частини інструментальної оправки (кубічного параболоїда); d - мінімальний діаметр консольної частини інструментальної оправки (кубічного параболоїда). При розточуванні або шліфуванні отворів точність оброблення залежить від лінійної деформації  вільного кінця оправки (фіг. 2), що виникає під дією радіальної складової сили різання Ру. Величина лінійної деформації визначає жорсткість оправки. При навантаженні інструментальної оправки, що має консольну частину у формі зрізаного кубічного параболоїда, силою Ру виникає лінійна деформація:    2/3 5/3  4у    d3  d5 3L2 d3     , п   5,4   5,4  L  9L  L  1/ 3     8  32  8       d3  L       8     де Ру - радіальна складова сили різання; Е - модуль пружності матеріалу інструментальної оправки; L - довжина консольної частини інструментальної оправки (кубічного параболоїда); d - мінімальний діаметр інструментальної оправки (кубічного параболоїда). Для порівняння визначимо лінійну деформацію консольної частини оправки, яка має циліндричну форму (за умови, що об'єм та довжина оправки циліндричної форми дорівнює відповідно об'єму та довжині оправки з формою зрізаного кубічного параболоїда): ц  20 25 30 100y L5 5/3   d3  d5   27   L    8  32       2 . Н 2 При Pv = 100 Н, L = 300 мм, Е = 200000 /мм та d = 20 мм лінійні деформації порівнюваних оправок: п = 0,438 мм;  ц = 0,476 мм. Тобто деформація циліндричної оправки перевищує деформацію оправки у формі зрізаного кубічного параболоїда в 1,087 разу або на 8,7 %. При збільшенні співвідношення L/d перевага оправки у формі зрізаного кубічного параболоїда над оправкою циліндричної форми зростає. Джерела інформації: 1. Альперович Т.А. и др. Конструкция шлифовальных станков: Учеб. для ПТУ / Т.А. Альперович, К.Н. Константинов, А.Я. Шапиро. - М.: Высшая школа, 1989. - 288 с. (стр. 208, рис.8.10, в). 2. ГОСТ 21221-75. Оправки расточные консольные. Конструкция и размеры. - 9 с. (стр.2). 3. Альперович Т.А. и др. Конструкция шлифовальных станков: Учеб. для ПТУ / Т.А. Альперович, К.Н. Константинов, А.Я. Шапиро. - М.: Высшая школа, 1989. - 288 с. (стр. 208, рис. 8.10, б). 35 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 40 1. Інструментальна оправка для оброблення глибоких отворів, виконана у вигляді стрижня, що має хвостовик для її закріплення, консольну частину та місце для встановлення інструмента, яка відрізняється тим, що консольна частина оправки виконана у формі зрізаного кубічного параболоїда, діаметр якого збільшується від місця встановлення інструмента до хвостовика оправки. 2. Інструментальна оправка для оброблення глибоких отворів за п. 1, яка відрізняється тим, що розміри зрізаного кубічного параболоїда визначають у співвідношенні: D  23 L  45 1 3 d , 8 де D - максимальний діаметр консольної частини інструментальної оправки (кубічного параболоїда); L - довжина консольної частини інструментальної оправки (кубічного параболоїда); d - мінімальний діаметр консольної частини інструментальної оправки (кубічного параболоїда). 2 UA 108542 U Комп’ютерна верстка А. Крулевський Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3