Сборная прошивка для нарезания внутренних винтовых канавок в тонкостенных цилиндрических деталях

Полезная модель относится к обработке металлов резанием, в частности к изготовлению множества внутренних винтовых канавок различного профиля в тонкостенных цилиндрических деталях, где отношение наружного диаметра к толщине стенки находится в диапазоне от 12,5 до 40.
Известен инструмент для нарезания продольных или винтовых канавок на внутренней цилиндрической поверхности (RU 2630914 C1 МПК B23B 41/02), по которому обработка винтовых канавок производится за счет использования двухпроходной обработки сборной резцовой головкой, которая имеет конусную поверхность для возможности регулирования вылета резцов.
Недостатком предложенной конструкции является необходимость в координировании поступательного и вращательного движения для обеспечения заданного угла подъема винтовой канавки. Также в связи с высоким усилием резания требуется использование специализированного оборудования, например протяжные станки с ЧПУ, что не позволяет обрабатывать винтовые канавки на станках, имеющих одно поступательное движение привода исполнительного механизма.
Технической задачей является расширение технологических возможностей оборудования реализующего одно поступательное движение исполнительного механизма при нарезании внутренних винтовых канавок с углами подъема спирали (не более 45°).
Поставленная задача решается за счет того, что сборная прошивка для нарезания внутренних винтовых канавок в тонкостенных цилиндрических деталях содержит инструментальный стержень в виде оси, на которую установлены режущие оправки, разделенные между собой центрирующими втулками, в корпусе каждой оправки имеются отверстия под цилиндрические штифты и пазы для режущих пластин, кроме того перед каждой режущей оправкой установлена центрирующая втулка с режущей частью, предназначенной для удаления заусенцев, кроме того установленные на инструментальный стержень оправки и центрирующие втулки соединяются в единый блок, имеющий возможность свободного вращения относительно инструментального стержня, фиксируемый в осевом направлении на инструментальном стержне при помощи шайб и гаек, а режущие пластины установлены под углом равным углу нарезаемой винтовой канавки, но не более 45 градусов.
На фиг. 1 общий вид прошивки, фиг. 2 - режущая оправка а) изометрия вид спереди; б) изометрия вид сзади; фиг. - 3 вид сборной прошивки с торца; фиг. 4 - вид сборной прошивки спереди.
На фиг. 1 изображена сборная прошивка для нарезания внутренних винтовых канавок в тонкостенных цилиндрических деталях, содержащая инструментальный стержень в виде оси 1, с установленными на нее поворотными режущими оправками 3 в корпусе которых установлены режущие пластины 6 зафиксированные при помощи винтов 9. Для повышения жесткости конструкции в корпусе оправок имеются отверстия 10, 11 под соединительные штифты 4, выполняющие также роль углового координирования режущих оправок между собой и обеспечивающие равный угловой шаг нарезаемых винтовых канавок. Для предотвращения межосевого смещения оправок в процессе обработки перед каждой режущей оправкой устанавливается центрирующая втулка 2, которая соединяется с корпусом режущей оправки посредством штифтов 5, и имеющая режущую часть для снятия заусенцев. Установленные на инструментальный стержень 1 оправки 3 и центрирующие втулки 2 и хвостовик 12 соединяются в единый блок, имеющий возможность свободного вращения относительно инструментального стержня, и фиксируемый в осевом направлении на инструментальном стержне при помощи шайб 7 и гаек 8.
На фиг. 2 изображена режущая оправка 3, имеющая центральное отверстие для её установки на инструментальный стержень 1, пазы 13 под режущие пластины 6 выполненные под углом равным углу подъема спирали нарезаемой винтовой канавки, резьбовые отверстия 14 для крепления режущих пластин, и отверстия 10, 11 для соединительных штифтов 5.
Сборная прошивка работает следующим образом, в зажимное устройство станка устанавливают цилиндрическую оболочку, напротив которой соосно устанавливается сборная прошивка. При рабочем ходе прошивки режущие зубья 6 первой оправки 3 входят в контакт с внутренней поверхностью заготовки, осуществляя процесс резания, при котором, вследствие взаимодействия передней поверхности наклонных зубьев 6 оправки 3 с обрабатываемым материалом, возникает крутящий момент от действия силы резания, приводящий к повороту всего блока оправок, относительно инструментального стержня на величину, пропорциональную шагу нарезаемой винтовой и величине рабочего хода инструмента. Суммарная длина каждой оправки 3 с направляющей втулкой 3 назначается равной длине поверхности заготовки, на которой осуществляется нарезание винтовых канавок, что позволяет обеспечить одновременную работу зубьев лишь одной оправки. После окончания обработки сборная прошивка извлекается из рабочей зоны по нарезанным винтовым канавкам.
Инструмент позволяет обрабатывать множество винтовых канавок за один проход инструмента на оборудовании с одним поступательным движением исполнительного механизма. За счет использования нескольких режущих оправок достигается уменьшение силы резания.
Преимуществом данного способа является то, что вращение инструмента в процессе обработки происходит за счет контактного взаимодействия инструмента и заготовки, тем самым, исключая необходимость в применении механизмов и устройств, обеспечивающих принудительное вращение инструмента на угол подъема винтовой линии. Также обработка по данному способу может осуществляться и в обратной последовательности, когда инструмент закреплен неподвижно, а заготовка при поступательном движении вращается под действием сил резания.
Предлагаемая конструкция сборной прошивки для нарезания внутренних винтовых канавок в тонкостенных деталях позволит расширить технологические возможности оборудования реализующего одно поступательное движение исполнительного механизма при нарезании внутренних винтовых канавок с малыми углами (не более 45°) подъема спирали.