Алмазное хонингование глубоких отверстий

ОСНАСТКА И ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ АЛМАЗНОГО ХОНИНГОВАНИЯ ГЛУБОКИХ И ТОЧНЫХ ОТВЕРСТИЙ

Хонинговальные головки. Хонинговальная головка предназначена для установки с радиальным перемеще­нием комплекта хонинговальных брусков. Конструкция головки в значительной степени определяет интенсив­ность съема металла, исправление исходных погрешно­стей и достижение высокой точности обрабатываемого отверстия.

Конструкцию хонинговальной головки выбирают в зависимости от размеров и формы обрабатываемого от­верстия (сквозное, глухое, гладкое, шлицевое и др.), схемы обработки и вида производства. В зависимости от отношения длины обрабатываемого отверстия I к диа­метру d различают три основных случая: хонингование коротких отверстий при //d^l,0; средних при //d=l,5-f- 4-2,0 и глубоких при Ijd^5,0 [6]. В первом случае наи­более целесообразной является схема обработки с жест­кой хонинговальной головкой и «плавающей» деталью, а в двух остальных — с жестко закрепленной деталью и плавающей хонинговальной головкой [11, 14].

В зависимости от числа брусков, расположенных по длине головки и конструктивного ее исполнения, разли­чают однорядные и многорядные хонинговальные голов­ки. Многорядные головки (2,3, реже 4) применяют в ос­новном при хонинговании глубоких или многорядных соосных отверстий.

Для обработки глубоких точных отверстий в отече­ственной промышленности широко применяют различ­ные типовые конструкции хонинговальных головок.

Типовые конструкции хонинговальных головок. Рабочая часть каждой хонинговальной го­ловки состоит из двух основных деталей: корпуса с про­дольными пазами для размещения брусков и конусного штока для радиальной подачи брусков.

Хонинговальные головки для алмазного хонингова­ния аналогичны головкам для абразивного хонингова­ния, однако к ним предъявляют более высокие требова­ния по жесткости конструкции и точности изготовления и сборки деталей. Повышение жесткости корпуса голов­ки достигается уменьшением диаметра и угла конуса разжимного штока при сохранении длины хода толкате­ля. Это возможно, так как алмазные бруски имеют зна­чительно меньшую толщину рабочего слоя и общую высоту по сравнению с абразивными брусками.

Для хонингования отверстий малых диаметров (5— 20 мм) применяют типовые конструкции хонинговаль­ных головок. Нормализованная конструкция хонинго­вальной головки для обработки отверстий диаметром 8—20 мм, длиной 20—150 мм в деталях топливной ап­паратуры показана на рис. 3. Головка жестко закрепля­ется в шпинделе станка. Конический шток 3 шарнирно соединен с толкателем 1, который получает осевую по­дачу от гидромеханизма станка. Конусность штока от 1 15 до 1 :30. Пружина 2 и кольцо 4 предохраняют бруски от выпадания из пазов корпуса при выводе головки из отверстия. Во время каждого хода головки вниз кольцо упирается в торец обрабатываемой детали и пружина сжимается [8].

Широко распространенная конструкция плавающей хонинговальной головки для обработки глубоких отвер­стий средних размеров (30—80 мм) показана на рис. 4.

Корпус 4 головки имеет равномерно расположенные по окружности продольные пазы, в которых размещаются колодки 6 с напаянными на них алмазными брусками 7. В центральном отверстии корпуса расположен разжим­ной конус 8, взаимодействующий с опорными поверхно­стями колодок. Осевым перемещением разжимного ко­нуса осуществляется радиальная равномерная подача колодок с брусками.

Корпус соединен шарнирно с полым стержнем 1 с шаровым наконечником в нижней части. Внутри стерж­ня установлен толкатель 2, сообщающий осевые переме­щения разжимному конусу от гидромеханизма подачи станка. Для обеспечения нормальной работы шарнира толкатель механизма разжима брусков соединен с раз­жимным конусом промежуточным поводком 3. Сила подачи от гидросистемы станка обычно действует лишь в одну сторону (вниз). Отвод в верхнее положение раз­жимного конуса и всех передаточных звеньев осущест­вляется под действием пружины. При подъеме разжим­ного конуса алмазные бруски утапливаются кольцевы­ми пружинами 5.

Конструкции типовых хонинговальных головок для обработки отверстий деталей типа труб отличаются от обычных хонинговальных головок количеством брусков и наличием дополнительных направляющих устройств в ее корпусе. Однако хонинговальные головки, применяе­мые в машиностроении, имеют один ряд алмазных брус­ков, а хонинговальные головки для обработки длинных деталей имеют два и больше рядов брусков в зависимо­сти от длины и диаметра обрабатываемого отверстия. Число брусков в каждом ряду колеблется от 4 до 16 со­ответственно для отверстий диаметром от 45 до 300 мм [Ю].

Конструкции специальных хонинго­вальных головок для обработки глубоких и точных отверстий. Для интенсивного снятия больших припусков и повышения исправляющей способ­ности алмазных брусков при обработке глубоких отвер­стий с большими исходными погрешностями геометри­ческой формы разработан ряд новых конструкций хо­нинговальных головок.

Хонинговальная головка (рис. 5) представляет со­бой одноколодочную конструкцию, обладающую боль­шой жесткостью [9]. В данной конструкции алмазные бруски укреплены в несколько рядов по радиусу как на колодке, так и на корпусе. Головка для обработки от­верстий диаметром 43 мм оснащена шестью брусками 3, три из которых расположены на колодке 2, а три на корпусе 1. Длина брусков равна длине обрабатываемого отверстия.

Рис. 5. Хонинговальная головка
повышенной жесткости для об-
работки отверстий диаметром
43 мм

Радиусы брусков на корпусе и колодке соответствуют радиусу обрабатываемой поверхности. Колодка раздвигается односторонним клином 4 до пол­ного соприкосновения брусков с обрабатываемой поверх­ностью. По окончании обработки клин возвращается в исходное положение, а колодка прижимается к корпусу плоскими пружинами 5. Рекомендуемая хонинговаль-

ная головка предназначена для интенсивного исправ­ления больших погрешностей геометрической формы от­верстия (в основном по изогнутости оси и овальности).

При хонинговании головками с повышенной плотно­стью (рис. 5 и 6) за счет удлинения брусков и общего увеличения режущей поверхности отношение величины исправленной погрешности к величине снятого припуска близко к единице.

Многорядная хонинговальная головка с индивидуаль­ной регулировкой диаметра каждого ряда (рис. 7) мо­жет быть использована для обработки как точных мно­горядных соосных отверстий, так и глубоких и точных отверстий в случае, если длина обрабатываемого отвер­стия превышает наибольший ход шпинделя, предусмот­ренный характеристикой станка.

Головка состоит из корпуса 1, в центральном отвер­стии которого расположен цилиндрический шток 2 с на­саженными на нем разжимными коническими втулка­ми 5. Для регулирования разжимных втулок служат сухари 6, установленные в прямоугольных пазах корпу­са и взаимосвязанные между собой винтами 7 Корпус снабжен продольными пазами, в которые вставлены колодки 4 с брусками 3. Регулирование исходного диа­метра каждого ряда производят следующим образом. С помощью винта 7 с левой или правой стороны раз­жимной втулки 5 устанавливают положение сухарей 6. С противоположной стороны ввертывают винт 7 следую­щего ряда, благодаря чему сухари 6 сходятся и своими коническими поверхностями воздействуют на коничес­кий поясок разжимной втулки 5. Последняя перемеща­ется по цилиндрической части штока 2 и коническим пояском прижимается к коническим поверхностям пары сухарей предшествующего ряда. При дальнейшем пово­роте винта 7 производится жесткая фиксация втулки

Независимая регулировка каждого ряда позволяет компенсировать неравномерный износ рядов и обеспе­чить тем самым высокую точность обработки.

В данном разделе рассмотрено лишь несколько кон­струкций головок, разработанных авторами и обеспечи­вающих определенную интенсификацию процесса путем конструктивного решения. Конструкции новых головок, призванных реализовать новые технологические приемы, решать вопросы самозатачивания алмазных зерен и съема больших припусков, приведены ниже (стр. 53—56).

 

Рис. 7. Многорядная хонинговальная головка с индивидуальной регулировкой диаметра каждого ряда