СПОСОБ ПРОТЯГИВАНИЯ ШЛИЦЕВЫХ ОТВЕРСТИЙ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
METHOD FOR BROACHING SLOTTED HOLES AND DEVICE FOR ITS IMPLEMENTATION

Изобретение относится к технологии машиностроения, в частности может быть использовано в станочных приспособлениях для протягивания шлицевых и других фасонных отверстий в деталях на протяжных и подобных станках.
Известен способ протягивания шлицевых отверстий, включающий установку протяжного приспособления на протяжной станок, установку детали на протяжку, крепление протяжки в патроне станка и протягивание протяжки через деталь (см., например, авторское свидетельство SU №1815017 МКИ B23D 37/00, заявл. 12.05.91, опубл. 15.05.93, бюл. №18) [1]. Известно также устройство для протягивания фасонных отверстий в деталях, содержащее протяжное приспособление, включающее корпус и расположенный на нем опорный элемент для базирования обрабатываемой детали (см., например, кн. Кацев П.Г. Протяжные работы. М., Высш. школа, 1968, с. 247, с. 30, 31, рис. 14а; с. 126-128, рис. 75) [2]. Основным недостатком известных способа протягивания шлицевых отверстий и устройства для его осуществления является невозможность обеспечения с определенной точностью расположения обрабатываемого отверстия относительно других поверхностей или осей детали. Недостаток обусловлен тем, что обрабатываемая деталь при обработке не закрепляется, а свободно располагается на протяжке.
Наиболее близким решением по технической сущности к заявленному способу, является способ протягивания шлицевых отверстий, включающий установку протяжного приспособления на протяжной станок, установку детали на приспособление, крепление протяжки в патроне станка и протягивание протяжки через деталь (см. кн. Кацев П.Г. Протяжные работы. М., Высш. школа, 1968, с. 247, с. 154, рис. 896) [3]. - прототип.
Наиболее близким решением по технической сущности к заявленному устройству является устройство для протягивания шлицевых отверстий, содержащее протяжное приспособление, включающее корпус и расположенные на нем опорные элементы для базирования обрабатываемой детали (см. [3]) - прототип.
Основным недостатком известных способа протягивания шлицевых отверстий и устройства для его осуществления является низкая точность углового расположения обработанного шлицевого отверстия детали относительно ее других поверхностей или осей. Недостаток обусловлен низкой точностью углового расположения зубьев протяжки, формирующих шлицевое отверстие детали относительно ориентирующей лыски, расположенной на ее хвостовике, что отражается на точности углового расположения обработанного шлицевого отверстия детали относительно ее других поверхностей или осей. Причем необходимо отметить, что при замене изношенной протяжки на новую, величина погрешности углового расположения обработанного шлицевого отверстия детали относительно ее других поверхностей или осей также изменится.
Технический результат, достигаемый заявленным решением, является повышение точности углового расположения шлицевого отверстия обрабатываемой детали относительно ее других поверхностей или осей.
Указанный результат достигается тем, что в известном способе протягивания шлицевых отверстий в деталях, включающим установку протяжного приспособления на протяжной станок, установку детали в протяжное приспособление, крепление протяжки в патроне станка и протягивание протяжки через деталь - перед протягиванием протяжки через деталь производят корректировку углового расположения ее режущих зубьев относительно опорных элементов протяжного приспособления так, чтобы получить требуемое положение шлицевого отверстия обработанной детали относительно ее поверхностей или осей, которую осуществляют путем относительного поворота протяжки и протяжного приспособления. При этом используют установленный на протяжном приспособлении установ, содержащий корпус, к которому винтом прикреплена пластина с компенсатором, и эталон, содержащий корпус, в котором выполнено шлицевое отверстие, аналогичное шлицевому отверстию обрабатываемой детали, и к которому прикреплена пластина с компенсатором, при этом корректировку углового расположения режущих зубьев протяжки относительно опорных элементов протяжного приспособления производят путем раскрепления протяжного приспособления на станке, установки на зубья протяжки упомянутого эталона, поворота протяжного приспособления до упора его установа в эталон, закрепления протяжного приспособления на станке и удаления эталона с протяжки. Или используют установленный на протяжном приспособлении установ, содержащий корпус, к которому винтом прикреплена пластина с компенсатором, и эталон, содержащий корпус, в котором выполнено шлицевое отверстие, аналогичное шлицевому отверстию обрабатываемой детали, и к которому прикреплена пластина с компенсатором, при этом корректировку углового расположения режущих зубьев протяжки относительно опорных элементов протяжного приспособления производят путем раскрепления патрона станка, установки на зубья протяжки эталона, поворота патрона вместе с протяжкой и упомянутым эталоном до его упора в установ протяжного приспособления, закрепления патрона станка и удаления эталона с протяжки. Кроме того, эталон устанавливают на последние зубья протяжки.
При этом известное устройстве для протягивания шлицевых отверстий в деталях, содержащее протяжное приспособление, включающее корпус и расположенные на нем опорные элементы для базирования обрабатываемой детали снабжено эталоном, имитирующим обработанную деталь, и содержащим корпус, в котором выполнено шлицевое отверстие, аналогичное шлицевому отверстию обработанной детали, и к которому прикреплена пластина с компенсатором, а на корпусе протяжного приспособления закреплен установ, содержащий корпус, к которому винтом прикреплена пластина с компенсатором, и выполненный с возможностью контактирования с упомянутым эталоном, установленным на режущих зубьях протяжки. Кроме того, протяжное приспособление установлено на протяжном станке с возможностью поворота вокруг оси протягиваемого шлицевого отверстия детали и фиксации на станке.
Заявляемое техническое решение иллюстрируется чертежами, где:
Фиг. 1 - показана обрабатываемая деталь, у которой надо выдержать угол α - угол расположения середины шлицевой впадины шлицевого отверстия относительно общей оси конического и шлицевого отверстий детали, главный вид;
Фиг. 2 - обрабатываемая деталь, вид сверху;
Фиг. 3 - эталон, главный вид;
Фиг. 4 - эталон, вид слева;
Фиг. 5 - протяжное приспособление для протягивания шлицевого отверстия в детали в комплекте с эталоном, главный вид;
Фиг. 6 - разрез А-А на фиг. 5;
Фиг. 7 - разрез Б-Б на фиг. 5;
Фиг. 8 - протяжное приспособление для протягивания шлицевого отверстия в детали в комплекте с обрабатываемой деталью, главный вид;
Фиг. 9 - разрез В-В на фиг. 8.
Устройство для протягивания шлицевых отверстий в деталях состоит из протяжного приспособления 1 и эталона 2. Протяжное приспособление в свою очередь состоит из корпуса 3, в котором расположены на стойке 4 подпружиненный палец 5, коническая поверхность 6 которого предназначена для контактирования с коническим отверстием 7 обрабатываемой детали 8, втулка 9 для центрирования протяжного приспособления 1 в отверстии станка, сферическая опора 10, с запрессованной в ее отверстие втулкой 11, торцовая поверхность 12, которая предназначена для контактирования с торцовой поверхностью 13 обрабатываемой детали 8, двух ручек 14, предназначенных для поворота протяжного приспособления 1 вокруг оси втулки 9 и планка 15 с регулируемой опорой 16, предназначенной для предварительной установки обрабатываемой детали 8. Также в корпусе 3 выполнены радиусные пазы 17, в которых расположены винты 18 для крепления протяжного приспособления 1 к станку, и прямоугольный паз 19, в котором расположен палец 20. В пазу 19 на пальце 20 расположен установ 21, состоящий из корпуса 22, к которому винтом 23 прикреплена пластина 24 с компенсатором 25. Рабочая поверхность 26 пластины 24 установа 21, расположена под углом α к общей оси пальца 5 и втулки 9. Установ 21 крепится к корпусу 3 протяжного приспособления 1 винтами 27. Эталон 2 состоит из корпуса 28, к которому винтом 29 прикреплена пластина 30 с компенсатором 31. В корпусе 28 эталона 2 выполнено шлицевое отверстие 32, аналогичное шлицевому отверстию 33 обрабатываемой детали 8. Рабочая поверхность 34 пластины 30 эталона 2 расположена симметрично впадине 35 его шлицевого отверстия 32.
Имеются и другие детали, выполненные по общим правилам проектирования протяжных приспособлений.
Способ протягивания шлицевых отверстий и устройство для его осуществления работают следующим образом.
В обрабатываемой детали 8 необходимо выполнить шлицевое отверстие 33 таким образом, чтобы впадина 36 одного из его шлицев располагалась под углом α к общей оси отверстий 7 и 33.
Протяжное приспособление 1 устанавливают на протяжной станок таким образом, чтобы цилиндрическая поверхность втулки 9 вошла в отверстие станка, при этом середины радиусных пазов 17 корпуса 3 располагают напротив крепежных резьбовых отверстий станка, и закрепляют приспособление на станке винтами 18. В патрон 37 станка устанавливают шлицевую протяжку 38. Угловая ориентация протяжки 38 в патроне 37 обеспечивается ее лыской 39. Затем приступают к корректировке углового расположения режущих зубьев протяжки 38 относительно рабочей поверхности 26 установа 21 (п. 2 формулы на изобретение). В наладочном режиме работы станка перемещают патрон 37 вместе с протяжкой 38 влево (фиг. 7) на расстояние, обеспечивающее установку эталона 2 на последние зубья протяжки 38. На режущие зубья протяжки 38 устанавливают эталон 2 до упора его поверхности 40 в торцовую поверхность 12 втулки 11, при этом его рабочую поверхность 34 располагают как можно ближе к рабочей поверхности 24 установа 21. После этого раскрепляют протяжное приспособление 1 от станка посредством винтов 18, поворачивают его за ручки 14 по часовой стрелки (фиг. 5) до упора рабочей поверхности 26 установа 21 в рабочую поверхность 34 эталона 2, а затем закрепляю винтами 18, Далее патрон 37 вместе с протяжкой 38 перемещают вправо (фиг. 7) в исходное положение и снимают эталон 2 с протяжки 38. Корректировка углового расположения режущих зубьев протяжки 38 относительно рабочей поверхности 26 установа 21 произведена - впадина 35 шлицевого отверстия 32 эталона 2 расположена под углом α к общей оси пальца 5 и втулки 9 протяжного приспособления 1. Станок переводится в полуавтоматический режим работы. Можно приступать к обработке деталей.
Корректировку углового расположения режущих зубьев протяжки 38 относительно рабочей поверхности 26 установа 21 можно осуществлять и другим способом (п. 3 формулы на изобретение). В наладочном режиме работы станка перемещают патрон 37 вместе с протяжкой 38 влево (фиг. 7) на расстояние, обеспечивающее установку эталона 2 на последние зубья протяжки 38. На режущие зубья протяжки 38 устанавливают эталон 2 до упора его поверхности 40 в торцовую поверхность 12 втулки 11, при этом его рабочую поверхность 34 располагают как можно ближе к рабочей поверхности 26 установа 21. После этого раскрепляют патрон 37 от станка посредством гаек 41, поворачивают его против часовой стрелки (фиг. 5) до упора рабочей поверхности 34 эталона 2 в рабочую поверхность 26 установа 21, а затем патрон 37 закрепляют гайками 41. Далее патрон 37 вместе с протяжкой 38 перемещают вправо (фиг. 7) в исходное положение и снимают эталон 2 с протяжки 38. Корректировка углового расположения режущих зубьев протяжки 38 относительно рабочей поверхности 26 установа 21 произведена - впадина 35 шлицевого отверстия 32 эталона 2 расположена под углом α к общей оси пальца 5 и втулки 9 протяжного приспособления 1. Станок переводится в полуавтоматический режим работы. Можно приступать к обработке деталей. Обрабатываемую деталь 8 устанавливают в протяжное приспособление 1 таким образом, чтобы ее коническое отверстие 7 контактировало с конической поверхностью 6 пальца 5, а торцовая поверхность 42 контактировала с торцовой поверхностью регулируемой опоры 16. Далее включают рабочий цикл станка. Протяжка 38 перемещается влево (фиг. 7), ее передняя направляющая часть входит в обрабатываемое отверстие 33 детали 8 и приподнимает ее над регулируемой опорой 16. Передний хвостовик протяжки 38 входит в патрон 37, который начинает перемещаться влево, автоматически закрепляет протяжку 38 и перемещает ее влево. При этом обрабатываемая деталь 8 под действием сил резания перемещается влево до упора ее торцовой поверхности 13 в торцовую поверхность 12 втулки 11, а палец 5, под действием обрабатываемой детали 8, сжимая пружину, также перемещается влево. После обработки детали 8 ее снимают с пальца 5, а протяжку 38 возвращают в исходное положение. Процесс корректировки углового расположения режущих зубьев протяжки 38 относительно опорных элементов 5 и 11 протяжного приспособления 1 необходимо осуществлять каждый раз после замены изношенной протяжки 38 новой или при обработке другой детали.
Предлагаемый способ протягивания шлицевых отверстий и устройство для его осуществления позволят существенно повысить точность обработки деталей, что в свою очередь увеличит качество изделия в целом. Так же исключается неизбежное появление бракованных деталей при наладке технологической оснастки, поскольку наладка осуществляется методом пробных проходов, уменьшаются простои оборудования. Эффект достигнут за счет введения в процесс обработки детали операции корректировки углового расположения режущих зубьев протяжки относительно опорных элементов протяжного приспособления, которая осуществляется за счет добавления в устройство эталона и, расположенного на корпусе протяжного приспособления, установа и обеспечения возможности контакта их рабочих поверхностей.