Способ компенсации размера калибрующего инструментаijsc-tx/- ',-.'r;jor7-u'>& ,пйтшт^о'т1;;^йи4еек/,^;-биь,

Способ компенсации размера калибрующего инструментаijsc-tx/- ',-.'r;jor7-u'>& ,пйтшт^о'т1;;^йи4еек/,^;-биь,

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П И С А Н И Е 349503

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

М. Кл. В 23d 43/ОО

Заявлено 21.V?11.?970 (№ ?467588/25-8) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 04.1Х.1972. Бюллетень № 26

Дата опубликования описания 11.1Х.1972

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

УДК 621.919.1(088.8) Автор изобретения

Заявитель

А. М. Харитонов

Экспериментальный научно-исследовательский институт металлорежущих станков

КАЛИБРУЮЩЕ

Известен способ компенсации размера калибрующего инструмента путем изменения величины упругих деформаций при обработке детали.

Калибрующие инструменты широко применяются в машиностроении, например, при изготовлении точных отверстий, отк IollcII1151 которых от заданных размеров не должны превышать 1 мк. При этом основными факторами, определяющими стоимость таких инструментов, являются трудоемкость изготовления и долговечность работы инструмента.

Известны также способы окончательной обработки высокоточных отверстий на прецизионных внутришлифовальных станках. Однако этими способами нельзя изготовить подшипниковые втулки из пористого материала вследствие попадания абразивных частиц в в поры рабочей поверхности.

Большим недостатком при обработке высокоточных отверстий калибрующим инструментом является износ последнего и уменьшение вследствие этого получаемого размера отверстия. Особенно отрицательно износ инструмента сказывается при изготовлении высокоточных отверстий, когда уменьшение отверстия на 1 — 2 лк приводит к браку, исправление которого удорожает изделие. Восстановление калибрующего инструмента в процессе эксплуатации до первоначальных размеров также вызывает дополнительные затраты.

С целью повышения долговечности инструмента по предложенному способу деталь деформируют в зависимости от величины изменения размера инструмента, например, вследствие износа.

По предложенному способу технологические операции осуществляются в следующем

10 порядке.

1) Деталь сжимают в пределах упругой деформации I103, воздействием внешних сил, приложенных к ее наружной поверхности;

2) в подобном состоянии деталь обрабатыва15 ют калибрующим инструментом, направляющая, режущая и калибрующая части которого должны быть меньше требуемого размера отверстия; 3) внешние силы, приложенные к наружной поверхности детали, снимают, и

20 под действием внутренних упругих снл деталь разжимается, вследствие чего отверстие увеличивает свой размер до заданного.

Таким образом, обрабатывая предварп25 тельно деформированную в пределах упругой деформации деталь калибрующим инструментом, возможно получить в зависимости от степени деформации детали отверстия с большим, чем у калибрующего инструмента, 30 размером.

349503 — 2Prg rg

2 2

E (rz — r<) 35

10

15 20

U мклю

3 5

45

156 208

260

312

Р, кг/слР

31 52

104

Предмет изобретения

Корректор E. Михеева

Техред T.

Ускова

Редактор М. Макарова

Заказ 2884/1 Изд. № 1225 Тираж 406 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Сапунова, 2

Типография, пр.

Следовательно, увеличивая степень предварительной деформации детали перед обработкой, возможно в известных пределах компенсировать уменьшение размера калибрующего инструмента, например, вследствие износа.

Способ может быть применен для изготовления с помощью калиброванного инструмента высокоточных отверстий во втулках подшипников скольжения с газовой смазкой.

При этом расчет усилия, нсобходи для сжатия втулки, аналогичен расчету толстостенных цилиндров (труб), нагруженных внешним давлением, постоянным по длине (задача Ляме).

Как известно, для этого случая радиальное перемещение в см. точки, находящейся на внутренней поверхности трубы, выражается формулой

P — сжимающая сила, кг; Š— модуль упругости первого рода, кг/см ; т2 — наружный диаметр трубы, см; r< — внутренний диаметр трубы, см.

Из выражения (1), задаваясь требуемым уменьшением диаметра отверстия подшипниковой втулки, а также учитывая размеры и материалы втулки, можно легко вычислить

Р, которую необходимо приложить к наружной поверхности втулки.

В зависимости от величины P выбирается тот или иной тип зажимного приспособления.

Например, для подшипниковых втулок с диаметром отверстия 10 — 20 мм и толщиной стенки 2 — 5 мм приспособление для упругой деформации втулки представляет собой обычную цангу, в которой втулка предварительно сжимается до нужной степени перед обработкой калибрующим инструментом. После обработки цанга,разжимается, и втулка удаляется из цанги. При этом размер отверстия увеличивается на величину упругой деформации, при которой втулка была обработана.

Таким образом, увеличение размера отверстия при переходе втулки от сжатого состояния к свободному позволяет калибрующим инструментам меньшего размера выполнять отверстия большего размера.

В зависимости от степени сжатия диаметр отверстия после обработки может изменяться в пределах до 0,02+0,03 мм и более.

Следовательно, используя упругие силы материала и применяя только один калибрующий инструмент определенных размеров, можно получать отверстия различных размеров в пределах нескольких сотых миллиметра.

Если подшипниковую втулку сжимать только на отдельных участках наружной поверх5

30 ности, то при прекращении сжатия после обработки на соответствующих участках ее внутренней поверхности образуются впадины, глубина которых может быть выдержана с точностью до 1 л1км.

При вращении вала с высокой скоростью в подшипниках скольжения с газовой смазкой подобная поверхность способствует возникновению газовых клиньев, повышающих виброусгойчивость вала.

Получение отверстия подшипника с чередующимися выступами и впадинами при ранее применяющихся способах изготовления было крайне затруднительно и связано с повышением трудоемкости изготовления.

Предложенный способ компенсации размера инструмента может быть также успешно использован для изготовления подшипниковых втулок из бропзографита, для опор с газовой смазкой.

Наружный диаметр втулки r2 — — 17 мм, внутренний диаметр r — — 12,000+0,001 мм. Модуль упругости бронзогра фита E=4000:

: 6000 кг/мм .

Предположим, что с целью компенсации износа кали 6рующей протяжки втулку требуется сжать на 5 мкм. Определим необходимую для этого сжимающую силу P. — 5 I0 10 (— 5).10 (1,T — 1,2 )

2 1, Р.1,2

= 52 кг/см . (2)

Из формулы (2) следует, что сжимающая сила пропорциональна радиальному перемещению. И, следовательно, определив P для какого-либо радиального перемещения, легко найти P для любого другого перемещения.

Ниже приведены значения сжимающей силы, необходимой для сжатия рассматриваемой втулки от 3 до 30 мкм.

Таким образом, для компенсации износа протяжки в пределах от 3 мкм до 30 мкм силу, сжимающую втулку, следует соответственно увеличить с 31 кг/см до 312 кг/см .

Способ компенсации размера калибрующего инструмента путем изменения величины упругих деформаций при обработке детали, отличающийся тем, что, с целью повышения долговечности инструмента, деталь деформируют в зависимости от величины изменения размера инструмента, например, вследствие износа.