ДОРН

ДОРН
Решение относится к технологии машиностроения, в частности, к дорнованию внутренних поверхностей отверстий деталей из сталей и сплавов со статико-возвратно-поступательным нагружением деформирующего сборного инструмента.
Известно устройство для доводки отверстий (а.с. РФ № 1826369 В24В 37/02 опубл. 10.04.96), содержащее размещенный в корпусе инструментальный шпиндель и гильзу для детали, установленную на упругом элементе, закрепленном в корпусе со стороны шпинделя, причем с целью повышения производительности обработки за счет увеличения кинематической энергии соударения инструмента и доводимой детали, упругий элемент выполнен в виде расположенных в плоскости продольного диаметрального сечения шпинделя двух упругих цилиндрических стержней, оси которых эквидистантны оси шпинделя.
Однако два упругих цилиндрических стержня, оси которых эквидистантны оси шпиделя, обеспечивают повышение производительности обработки за счет увеличения кинематической энергии соударения инструмента и доводимой детали, что не достаточно для обеспечения точности внутренних цилиндрических поверхностей.
В качестве прототипа принят дорн, (патент РФ № 2533507 В24В39/02 опубл. 20.11.2014. Бюл. № 32), содержащий корпус, в котором установлен шток, состоящий из двух соосных частей: вращательно-поступательной и поступательно-возвратной, на которой жестко закреплено деформирующее поступательно-возвратное кольцо и подвижно установлены деформирующее поступательное кольцо и пластинчатая Z-образная пружина, а в пазу корпуса установлен с возможностью перемещения ограничивающий вращательное движение поступательно-возвратной части штока штифт, вращательно-поступательная и поступательно-возвратная части штока соединены посредством зубчатых полумуфт с наклонными участками и участками, параллельными оси штока, а пластинчатая Z-образная пружина размещена между поступательной частью дорна и опорной шайбой на штоке.
Недостатком дорна по прототипу является искажение формы обработанного отверстия, выраженное в искривлении и не прямолинейности оси отверстия в результате несовпадения осей деформирующих колец дорна относительно друг друга, так как второе деформирующие поступательно-возвратное кольцо установлено с зазором, а также недостаточное центрирование положения заготовки относительно первого поступательного кольца дорна.
Задачей предлагаемого решения является повышение точности обработки внутренних цилиндрических поверхностей.
Технический результат - повышение точности внутренних цилиндрических поверхностей при поверхностно пластической деформации дорнованием за счет обеспечения точности центрирования в процессе обработки колец дорна направляющей втулки.
Этот технический результат достигается тем, что в дорне, содержащем корпус, в котором установлен шток, соединенный посредством полумуфт, состоящий из двух соосных частей, вращательно-поступательной и поступательно-возвратной, на которой жестко закреплены деформирующее поступательно-возвратное кольцо и опорная шайба, между которыми размещены с зазором деформирующее поступательное кольцо и пластинчатая Z-образная пружина, а в пазу корпуса установлен с возможностью перемещения ограничивающий вращательное движение поступательно-возвратной части штока штифт, причем, на торцовых поверхностях полумуфт планкой закреплены шарики, а тяги жестко соединены с деформирующим поступательным кольцом и направляющей втулкой, расположенной перед деформирующим поступательно-возвратным кольцом, в котором размещены с зазором тяги.
При дорновании отверстий особенно дорнами с несколькими деформирующими элементами, которые конструктивно выполняют таким образом, что последующий деформирующий элемент установлен в максимуме волны внеконтактной деформации, образованной предыдущим элементом, можно эффективно управлять точностью обрабатываемого отверстия детали использованием внеконтактных зон, образующихся как перед, так и после зоны контакта деформирующего кольца дорна с деталью.
На фигуре показан предлагаемый дорн.
На штоке 1 жестко закреплено поступательно-возвратное кольцо 2, в котором по скользящей посадке установлены направляющие стержни 3, с одной стороны которых перед поступательно-возвратным кольцом 2 установлена направляющая втулка 4, а с другой по резьбовым поверхностям направляющих стержней 3 установлено по скользящей посадке на штоке 1 поступательное кольцо 5, к которому жестко закрепленной опорной шайбой 6 прижата пластинчатая Z-образная пружина 7, установленная по скользящей посадке.
Шток 1 с поступательно-возвратной полумуфтой 8 сопрягается с вращательно-поступательной полумуфтой 9 вращательно-поступательная часть дорна 10 по синусоидальным поверхностям, образованным шариками 11 и закреплеными пластинами 12, которые располагаются в корпусе 13, установленном на штоке 1 по скользящей посадке.
Чтобы поступательно-возвратная полумуфта 8 не проворачивалась в радиальном направлении, на ней установлен штифт 14, который другим концом входит в продольный паз 15 корпуса 13. Длина продольного паза 15 соответствует длине обрабатываемого отверстия.
Шток 10 сопрягается по резьбовой поверхности с резьбовым отверстием в крышке 16, которая установлена в корпусе 13. Корпус 13 и обрабатываемая деталь 17 жестко закреплены.
Обработку внутренних цилиндрических поверхностей осуществляют следующим образом.
Штоку 10 сообщают рабочее движение по резьбовой поверхности в крышке 16. Вращательно-поступательная полумуфта 9 сообщает поступательное движение поступательно-возвратной полумуфте 8. При этом полумуфты 8 и 9 соприкасаются торцовыми синусоидальными поверхностями, образованными шариками 11. Причем, чтобы полумуфта 8 не проворачивалась в радиальном направлении, на ней установлен штифт 14, который другим концом входит в продольный паз 15 корпуса 13. Длина, соответствующая длине обрабатываемого отверстия,  продольного паза 15 позволяет штифту 14 свободно перемещаться в неподвижно закрепленном корпусе 13.
Направляющая втулка 4 заводится в обрабатываемое отверстие и при дальнейшем перемещении штока 10 по резьбе в крышке 16 полумуфты 8 и 9 соприкасаются вершинами шариков 11 торцовых поверхностей. Одновременно с этим жестко закрепленное на штоке 1 поступательно возвратное кольцо 2 дорна осуществляет поверхностно-пластическую деформацию отверстия детали, а направляющая втулка 4 прижимается при помощи тяг 3, установленных в отверстиях кольца 2 с зазором к его левому торцу.
Полумуфта 9 при дальнейшем вращении штока 10 переходит в соприкосновение с полумуфтой 8 по впадинам синусоидальных поверхностей, образованных шариками 11. Кольцо 2 на штоке 1осуществляет возвратное перемещение по тягам 3, сжимая Z-образную пружину 7 кольцом 5 и опорной шайбой 6. Далее  Z-образная пружина 7 разжимается и процесс поверхностно-пластической деформации отверстия детали осуществляет поступательное кольцо 5 дорна,  жестко соединенное с направляющей втулкой 4 тягами 3.