УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДОРНОВАНИЯ

Полезная модель относится к устройствам для упрочняющей и калибрующей обработки отверстий деталей типа втулок, цилиндров и может быть использована в серийном и массовом производстве.
Известно устройство для дорнования отверстий (патент на полезную модель РФ №82439, В23Р 9/00, опубл. 27.04.2009), содержащее корпус и направляющее устройство в виде закрепленной на корпусе втулки с установленным в ней подпружиненным стаканом с центральным направляющим отверстием для штанги, штангу и дорн, при этом в полости корпуса параллельно оси втулки смонтированы колонны, на которые с возможностью перемещения надета траверса с закрепленной в ней катушкой электромагнита, ось которого параллельна оси стакана, и траверса соединена проушиной со стаканом, а в нижней части полости корпуса расположена опора из немагнитного материала с отверстием для размещения дорна. Недостатком известной конструкции является повышенная знакопеременная нагрузка на пружину вследствие разных режимов нагружения. При движении штанги вниз, пружина работает на полное сжатие, а при движении штанги вверх - на растяжение. Такой режим снижает усталостную прочность материала пружины, изменяет ее упругие свойства и приводит к преждевременной поломке. Кроме того, пружина должна быть отрегулирована таким образом, чтобы при движении траверсы вниз до контактирования с опорой, штанга не закрывала отверстие в катушке, что затрудняет настройку, а ход штанги (длина дернуемого отверстия) ограничен разностью длин пружины в растянутом и сжатом состояниях.
Указанные недостатки снижают долговечность и ухудшают эксплуатационные характеристики устройства.
Известно устройство для дорнования (патент на изобретение РФ №2585577, В24В 39/02, опубл. 27.05.2016 г. - прототип), содержащее корпус с установленной на нем втулкой, внутри которой размещены стакан, дорн из магнитного материала и штанга, имеющие возможность осевого перемещения, а на дне полости корпуса расположена опора из немагнитного материала с отверстием для размещения дорна, при этом во втулке выполнено радиальное отверстие с установленным в нем фиксатором для скрепления стакана с втулкой, а в донной части стакана выполнено отверстие, и закреплена катушка электромагнита, расположенная соосно отверстию стакана, причем, внутри стакана с возможностью осевого перемещения помещена обойма, жестко закрепленная на штоке, а в стакане выполнено радиальное отверстие с размещенным в нем фиксатором для скрепления стакана с обоймой.
В известной конструкции дорн устанавливается в катушке с зазором, поэтому при входе его в отверстие детали возможен перекос, следствием которого является не совмещение осей отверстия до и после дорнования, при этом происходит неравномерное упрочнение поверхностного слоя по диаметру отверстия. При большом перекосе возможна поломка дорна.
Если дорн сцентрировался по предварительно подготовленному отверстию, а ось отверстия не совпадает с осью наружной цилиндрической поверхностью втулки, то после дорнования оси также не будут совпадать.
Технический результат полезной модели выражается в получение точного расположения обработанного отверстия относительно наружной поверхности втулки при обеспечении одинаковой глубины упрочненного слоя по диаметру отверстия.
Технический результат достигается тем, что устройство содержит дорн, корпус, размещенную на нем опору для установки детали с отверстием для выхода дорна, штангу и обойму, закрепленные на штоке станка, стакан, с возможностью перемещения надетый на обойму, в радиальном отверстии которого закреплен фиксатор для скрепления с ней, а в нижней части стакана выполнена внутренняя коническая поверхность, при этом на штанге жестко закреплены установленные последовательно дорн и режущий элемент, режущая кромка которого и деформирующая поверхность дорна выполнены соосно конической поверхности стакана, а на корпусе смонтированы цанга с концентрично расположенными внутренней и наружной поверхностью лепестков, имеющей возможность контактирования с конической поверхностью стакана и установленной соосно с ней, и фиксатор для контактирования со стаканом, причем опора расположена внутри цанги.
Новым в полезной модели является то, что в нижней части стакана выполнена внутренняя коническая поверхность, при этом на штанге жестко закреплены установленные последовательно дорн и режущий элемент, режущая кромка которого и деформирующая поверхность дорна выполнены соосно конической поверхности стакана, а на корпусе смонтирована цанга с концентрично расположенными внутренней и наружной поверхностью лепестков, имеющей возможность контактирования с конической поверхностью стакана и установленной соосно с ней, и фиксатор для контактирования со стаканом, причем опора расположена внутри цанги.
На рисунке представлено предлагаемое устройство.
Устройство состоит из обоймы 1, жестко закрепленной на штоке 2 станка (не показан), на которую с возможностью перемещения надет стакан 3 с конической поверхностью 4, выполненной в его нижней части, и фиксатором 5 для скрепления с обоймой 1. Штанга 6 расположена внутри стакана 3 и жестко соединена со штоком 2. На штанге 6 жестко закреплены установленные последовательно дорн 7 и режущий элемент 8, режущая кромка которого и деформирующая поверхность дорна 7 выполнены соосно конической поверхности 4 стакана 3.
На корпусе 9 смонтированы цанга 10 с концентрично расположенными внутренней и наружной конической поверхностью лепестков, имеющей возможность контактирования с конической поверхностью 4 стакана и установленной соосно с ней, и фиксатор 11 для контактирования со стаканом 3. Опора 12 для установки детали 13, размещена на корпусе 9 внутри цанги 10.
Устройство работает по следующему циклу.
В исходном (начальном) положении стакан 3 скреплен с обоймой 1 фиксатором 5 и между торцом стакана 3 и цангой 10 образовано пространство, достаточное для установки детали 13 на опору 12.
Устанавливают деталь 13 на опору 12, включают привод движения штока 2 вниз. Стакан 3 движется вниз, конической поверхностью 4 воздействует на коническую поверхность лепестков цанги 10, которые зажимают деталь 13, в результате чего наружная поверхность детали 13 становится концентричной конической поверхности 4 стакана 3, при этом режущая кромка режущего элемента 8 находится на некотором заданном расстоянии (2…3 мм.) от торца детали 13. Одновременно выводят фиксатор 5 из обоймы 1 и вводят в контакт со стаканом 3 фиксатор 11. Шток 2 с закрепленной штангой 6 продолжает двигаться вниз, режущий элемент 8 производит обработку отверстия детали 13, обеспечивая его концентричность относительно наружной поверхности, после чего поверхность отверстия упрочняется дорном 7, и диаметр отверстия увеличивается.
После выхода дорна 7 из детали 13 в отверстие опоры 12 включают движение штока 2 вверх, дорн 7 окончательно калибрует отверстие детали 13, и после выхода режущей кромки режущего элемента 8 на заданное расстояние от торца детали 13 одновременно выводят фиксатор 11 из соединения с деталью 13 и скрепляют фиксатором 5 стакан 3 с обоймой 1, который начинает двигаться вверх. Лепестки цанги 10 расходятся, освобождая деталь 13. При возврате штока 2 в исходное положение выключают привод движения, вынимают деталь 13 из цанги 10. Цикл может быть автоматизирован.
Предложенное техническое решение обеспечивает соосность внутренней и наружной поверхности детали и требуемое качество поверхностного слоя после дорнования.