Устройство для выглаживания поверхностей деталей

Полезная модель относится к оснастке для отделочной обработки поверхностей деталей и может быть использована для выглаживания наружных и внутренних, в том числе, прерывистых, поверхностей различных деталей.
Известно устройство для алмазного выглаживания прерывистых поверхностей деталей, содержащее корпус, в котором установлен с возможностью осевого перемещения выглаживающий инструмент, торцом контактирующий с пружиной, растяжением или сжатием которой регулируют нагрузку на инструмент, а также установленный в корпусе гидравлический демпфер, предназначенный для замедления перемещения инструмента при прохождении им отверстия или канавки на поверхности детали в процессе ее выглаживания.
(см. а.с. СССР №349574, кл. В24В 39/04, 1970 г. )
Недостатком данного устройства является сложность его конструктивного выполнения, а также незначительная область задания значений нагрузки на инструмент за счет регулирования усилия его поджима затяжкой пружины, что ограничивает его технологические возможности.
Известно устройство для выглаживания наружных, в том числе, прерывистых поверхностей деталей, состоящее из корпуса, инструмента для выглаживания - алмазного индентора. На одном из концов корпуса имеется вертикальный выступ U-образной формы, на котором вертикальной прорезью образована вертикальная пластина, соединенная с вертикальным выступом корпуса упругой перемычкой. В вертикальной пластине выполнено установочное отверстие для размещения обрабатывающего инструмента.
В вертикальной пластине также выполнено отверстие, через которое с зазором пропущен ограничитель до контакта своим выступом с наружной поверхностью пластины, а резьбовой частью он ввинчен в резьбовое отверстие, выполненное в вертикальном выступе корпуса.
В корпусе выполнен осевой канал, в котором с возможностью осевого перемещения расположен шток индикатора часового типа. Индикатор установлен с противоположного, относительно вертикального выступа, торца корпуса в осевом канале корпуса, а шток индикатора своим торцом имеет возможность взаимодействия с вертикальной пластиной.
(см. патент РФ на полезную модель №174839, кл. В24В 39/04, 2017 г.) - наиболее близкий аналог.
В результате анализа выполнения данного устройства необходимо отметить, что оно обеспечивает обработку только наружных поверхностей. Данное обстоятельство значительно сокращает технологические возможности устройства.
Техническим результатом настоящей полезной модели является расширение технологических возможностей устройства за счет обеспечения возможности выглаживания как гладких, так и прерывистых наружных и внутренних поверхностей широкого диапазона размеров деталей.
Указанный технический результат обеспечивается тем, что в устройстве для выглаживания поверхностей деталей, содержащем корпус, обрабатывающий инструмент, на корпусе имеется вертикальный выступ, на котором образована вертикальная пластина, соединенная с выступом корпуса посредством упругой перемычки, причем устройство оснащено механизмом настройки обрабатывающего инструмента на заданную силу выглаживания, выполненным в виде ограничителя и индикатора со штоком, ограничитель выполнен в виде стережня с выступом на одном его конце и резьбой на другом, пропущен с зазором через отверстие, выполненное в вертикальном выступе корпуса и имеет возможность контакта с ним своим выступом, а резьбовой частью ввинчен в резьбовое отверстие вертикальной пластины, индикатор закреплен на корпусе, шток индикатора размещен с возможностью перемещения в осевом канале корпуса, а его торец контактирует с нижней частью вертикальной пластины, новым является то, что на наружной боковой поверхности пластины образован выступ, в котором перпендикулярно продольной оси корпуса выполнено отверстие, обрабатывающий инструмент установлен на введенном в устройство держателе, имеющим форму стержня, установленном в отверстии с возможностью возвратно-поступательного перемещения и фиксации в заданном положении установленным на выступе фиксатором, при этом на держателе выполнен продольный глухой паз, дно и боковые стенки которого имеют возможность контакта с фиксатором.
Сущность заявленной полезной модели поясняется графическими материалами, на которых:
- на фиг. 1 - устройство для выглаживания поверхностей деталей, разрез вертикальной плоскостью;
- на фиг. 2 - устройство, вид сверху.
Устройство для выглаживания поверхностей деталей состоит из корпуса 1, имеющего возможность закрепления, например, в резцедержателе токарного станка, инструмента для выглаживания - алмазного индентора 2, индикатора часового типа 3 со штоком 4, ограничителя 5.
Корпус 1 имеет, как правило, квадратное или прямоугольное сечение. На одном из концов корпуса 1 имеется вертикальный выступ «С» U-образной формы. На данном выступе вертикальной прорезью образованы упругая перемычка «В» толщиной «h» и вертикальная пластина «А», соединенная посредством упругой перемычки с вертикальным выступом. На наружной боковой поверхности пластины «А» имеется выступ (позицией не обозначен), в выступе, перпендикулярно продольной оси корпуса выполнено отверстие, в котором, с возможностью осевого возвратно-поступательного перемещения и фиксации в заданном положении размещен держатель 6, на котором имеется место (паз, отверстие и пр.) для установки выглаживающего инструмента - индентора 2.
Индикатор 3 крепится к корпусу 1 посредством стопорного винта 7.
На поверхности держателя 6 выполнен продольный паз «D», в котором размещен фиксатор 8, выполненный, например, в виде болта или винта и ввинченный в резьбовое отверстие выступа вертикальной пластины «А». Фиксатор имеет возможность контакта со стенками или с дном паза «D».
В вертикальном выступе «С» выполнено отверстие, через которое с зазором пропущен ограничитель 5, ввинченный своей резьбовой частью в резьбовое отверстие вертикальной пластины «А» и контактирующий своим выступом с наружной поверхностью вертикального выступа «С».
В корпусе 1 выполнен осевой канал (позицией не обозначен), в котором с возможностью осевого перемещения расположен шток 4 индикатора 3. Шток 4 индикатора 3 одним своим торцом имеет возможность взаимодействия с нижней частью вертикальной пластины «А», а другим - со щупом индикатора.
Величина углового перемещения вертикальной пластины «А» относительно корпуса 1 зависит от толщины h упругой перемычки «В» и силы, прикладываемой к пластине «А». Чем меньше толщина h, тем больше перемещение вертикальной пластины «А», т.е. тем больше чувствительность устройства к изменению силы нагрузки на него.
Ограничитель 5 совместно со штоком 4 и индикатором 3 образуют механизм настройки обрабатывающего инструмента 2 на заданную силу выглаживания обрабатываемой поверхности.
Перед эксплуатацией устройства осуществляют его тарирование. Тарирование осуществляют аналогично приведенному в решении-наиболее близком аналоге.
Устройство работает следующим образом.
Для выполнения обработки выглаживанием заготовку устанавливают, например, в патроне токарного станки и крепят.
Вставляют в отверстие выступа пластины «А» держатель 6 с обрабатывающим инструментом 2. Устройство устанавливают корпусом 1 в резцедержателе токарного станка. При этом вершина обрабатывающего инструмента 2 располагается на уровне оси вращения обрабатываемой загтовки.
Пропускают ограничитель 5 через отверстие вертикального выступа «С» и ввинчивают его резьбовую часть в резьбовое отверстие вертикальной пластины «А», в результате чего выступ ограничителя 5 упирается в вертикальный выступ корпуса и перемещает вертикальную пластину «А» в направлении штока 4 индикатора деформируя (сжимая) упругую перемычку «В». Перемещение пластины «А» воздействует на шток 4, вызывая его осевое перемещение, отслеживаемое индикатором 3. В соответствии с проведенным ранее тарированием, вращение ограничителя 5 осуществляют до тех пор, пока шток 4 не переместится на величину, которая соответствует заданной силе затяжки упругой перемычки, соответствующей необходимой силе воздействия инструмента 2 на выглаживаемую поверхность детали.
После проведенной настройки вывинчивают ограничитель 5 до величины, соответствующей осевому перемещению штока 4 на 0,01 мм, тем самым ослабляя затяжку упругой перемычки «В».
Фиксатор 8 вводят в паз «D» держателя 6. Перемещением держателя 6 настраивают его на заданный размер обработки по длине. При перемещении держателя, фиксатор 8 контактирует с его боковыми стенками, исключая возможность поворота относительно продольной оси, что позволяет сохранить заданные углы установки обрабатывающего инструмента 2. После установки держателя 6 в заданное положение, вращением фиксатора 8 крепят держатель в отверстии выступа. При этом фиксатор контактирует с дном паза «D». Такая установка держателя обеспечивает без перенастройки обработку как внутренних, так и наружных поверхностей.
Включают вращение детали, подводят инструмент 2 к обрабатываемой поверхности и поджимают инструмент к обрабатываемой поверхности детали с необходимой силой, в результате чего вертикальная пластина, за счет проведенного ранее ослабления затяжки перемычки, перемещается вместе с ограничителем к вертикальному выступу и выступ ограничителя уже не контактирует с вертикальным выступом корпуса. Включают продольную подачу суппорта станка и производят выглаживание наружной или внутренней поверхности детали. При прохождении инструмента, например, через канавку, прекращается контакт инструмента и обрабатываемой поверхности детали, в результате чего за счет упругих свойств перемычки выступ ограничителя входит в контакт с вертикальным выступом корпуса, который ограничивает перемещение инструмента в сторону детали и, тем самым, предотвращая его поломку и/или брак детали. После прохождения отверстия или паза инструмент 2 входит в контакт с обрабатываемой поверхностью детали, при этом, вертикальная пластина возвращается в исходное положение, при котором выступ ограничителя контактирует с вертикальным выступом корпуса и обработка поверхности продолжается.
После окончания обработки, например, наружной поверхности устройство без его переналадки обеспечивает обработку внутренней поверхности детали.
Устройство просто в изготовлении, оно содержит минимальное количество конструктивных элементов, обеспечивает настройку обрабатывающего инструмента на широкий диапазон нагрузок по силе выглаживания, обеспечивает обработку поверхности с высоким качеством, гарантированно позволяет избежать поломки инструмента при прохождении им прерывистых поверхностей в процессе выглаживания обрабатываемой поверхности.
Конструкция устройства обеспечивает за один установ детали выглаживание ее наружной и внутренней поверхностей, в том числе, если на этих поверхностях имеются кольцевые проточки, выполнены отверстия, то есть, поверхности обработки являются прерывистыми, из чего нетрудно сделать вывод, что устройство является универсальным.