Приспособление для фрезерования шипов
Настоящее приспособление относится к области изготовления шипов в деталях, преимущественно, из дерева. Возможно применение его как стационарно при обработке деталей на рабочем месте (верстаке), так и при закреплении на неподвижных строительных конструкциях. Полезная модель направлена на получение непрерывного ряда типоразмеров шипов без использования сменных шаблонов, пробных заготовок и измерительного инструмента. Указанный технический результат достигается тем, что приспособление включает привод вращения с фрезой, направляющую, каретку, а также механизм фиксации и наклона заготовки к оси вращения фрезы. Конструкция приспособления снабжена поворотным устройством, расположенном на направляющей, выполненным с возможностью установки на нем механизма фиксации заготовки либо привода вращения, а каретка выполнена с возможностью установке на ней соответственно привода вращения либо механизма фиксации заготовки. Приспособление также содержит унифицированные механизмы регулировки размеров.
Заявляемая полезная модель относится к области деревообработки, а именно, к устройствам для изготовления шипов в деталях. Предпочтительно его использовать как ручной механизированный инструмент при фрезеровании шипов как на отдельных деталях, так и на стационарных строительных конструкциях.
Устройства для фрезерования шипов при деревообработке известны. Такие устройства описаны, например, в патентах США US 4,593,735 с приоритетом от 23 марта 1983 г., US 4,595,040 с приоритетом от 10 октября 1985 г., US 5,123,463 с приоритетом от 24 апреля 1991 г.Они выполняются в основном в виде приспособлений к ручному механизированному инструменту, используют фрезерные устройства на базе электропривода с фрезой на его валу, устанавливаемые на направляющие, и обеспечивают при обработке заготовки перемещение фрезерного устройства по шаблону, определяющему форму и размер получаемого шипа. Номенклатура выполняемых шипов ограничивается количеством сменных шаблонов разных типоразмеров. Кроме того, необходимость установки и замены шаблона приводит к усложнению конструкции приспособления и затруднениям при его эксплуатации.
Устройство по патенту (3) взято за прототип. В нем имеется электропривод с фрезой на его валу, направляющая, выполненная в виде плиты с пазом, по которому скользит первый штифт каретки. Сама каретка выполнена в виде опорного фланца привода, перпендикулярного оси вращения фрезы, с расположенными на нем двумя штифтами, причем второй штифт взаимодействует со сменным шаблоном, задающим направление обработки приводу с фрезой. Имеется также механизм фиксации заготовки и устройство наклона заготовки к оси вращения фрезы.
Указанное устройство имеет существенные недостатки. Это, прежде всего, наличие сменных шаблонов, которые не позволяют выполнять непрерывный ряд типоразмеров и требуют дополнительное устройство в виде направляющих штифтов переменного сечения, так как в соединении двух деталей часто требуется корректировка номинальных размеров, вызванная необходимостью изменения типа посадки. Механизм фиксации и устройство наклона заготовки не имеют отсчетных шкал, что влечет за собой необходимость применения измерительных инструментов и изготовление пробных шипов при настройке размеров положения шипа относительно оси заготовки. Кроме того, при изменении наклона заготовки происходит смещение шипа относительно его основания, что требует дополнительной регулировки.
Технический результат полезной модели - расширение функциональных возможностей приспособления, а именно, получение непрерывного ряда типоразмеров шипов без применения сменных шаблонов, пробных заготовок и измерительного инструмента.
Технический результат достигается тем, что в приспособлении, содержащем съемный привод вращения с закрепленной на его валу фрезой, направляющую, каретку, имеющую возможность перемещаться по направляющей перпендикулярно оси вращения фрезы, а также съемный механизм фиксации с устройством наклона заготовки к оси вращения фрезы, имеется поворотное устройство, выполненное, например, в виде диска с центральным отверстием, с осью поворота, параллельной оси вращения фрезы. При этом механизм фиксации заготовки может быть установлен либо на поворотном устройстве либо на каретке, а привод вращения может быть установлен либо на каретке либо на поворотном устройстве соответственно.
В предложенном приспособлении механизм фиксации заготовки содержит кронштейн, имеющий два прямолинейных паза, позволяющих смещать его при регулировке, что дает возможность изменять положение шипа относительно заготовки. Кроме того, он содержит винт зажима заготовки и устройство наклона заготовки к оси вращения фрезы, выполненное в виде подвижной пластины, которая может перемещаться по кронштейну по круговой направляющей, причем, центр круговой направляющей совпадает с плоскостью торца фрезы.
Привод вращения содержит пластину, также имеющую два прямолинейных паза, которые позволяют смещать его при регулировке размеров получаемого шипа.
Поворотное устройство и каретка в этом приспособлении снабжены механизмами регулировки, каждый из которых содержит два направляющих выступа, например, штифта, с центральной осью их расположения под непрямым углом к направлению перемещения при регулировке, а также регулировочную со шкалой пластину в виде клина, которая обеспечивает плоскопараллельное перемещение по направлению регулировки. Кроме того, направляющая также содержит аналогичный механизм регулировки и упор, ограничивающий ход каретки.
На чертежах показана предложенная конструкция приспособления для фрезерования и варианты шипов, а также пояснительная схема получения наклонного шипа.
На фиг, 1 дано аксонометрическое изображение приспособления в варианте установки механизма фиксации заготовки на поворотном устройстве, а привода вращения - на каретке. Перемещение каретки по направляющей совпадает с координатной осью X. Смещение оси вращения привода при регулировке направлено по оси Z. Ось поворотного устройства направлена по оси Y.
На фиг.2 дано аксонометрическое изображение приспособления в варианте установки привода вращения на поворотном устройстве, а механизма фиксации заготовки - на каретке. Направление координатных осей X, Y и Z то же, что на Фиг.1.
На фиг.3 дано аксонометрическое изображение приспособления по фиг.1 с разнесенными компонентами. Направление координатных осей X, Y и Z то же, что на Фиг.1.
На фиг.4 и фиг.5 даны аксонометрические изображения шипов цилиндрической формы.
На фиг.6 и фиг.7 даны аксонометрические изображения шипов прямоугольной формы.
На фиг.8 дано аксонометрическое изображение шипа призматической формы.
На фиг.9 дано аксонометрическое изображение шипа цилиндрической формы с наклоном к оси заготовки.
На фиг.10 дана схема получения шипа с наклоном к оси заготовки.
На фиг.11 и фиг.12 даны аксонометрические изображения шипов прямоугольной формы.
На фиг.13 дано аксонометрическое изображение прямоугольных со скруглениями шипов.
На фиг.14 дано аксонометрическое изображение шипов цилиндрической формы.
Предложенное приспособление, изображенное на фиг.3, содержит направляющую 1, привод вращения 2 с фрезой 3 на его валу, каретку 4, которая перемещается перпендикулярно оси вращения фрезы 3. Направляющая 1 содержит поворотный диск 5 с центральным отверстием и осью поворота, параллельной оси вращения фрезы 3. Оно также содержит механизм фиксации 6 заготовки 7, состоящий из кронштейна 8 с двумя прямолинейными пазами 9, с возможностью перемещения по ним, винта 10 зажима заготовки 7, а также поворотной пластины 11 с круговым пазом 12 и круговой направляющей 13. Кронштейн 8 имеет шкалу отсчета 14 для задания положения поворотной пластины 11, причем центр кругового паза 12 поворотной пластины 11 лежит в плоскости торца фрезы 3. Привод вращения 2 содержит пластину 15 с двумя прямолинейными пазами 16 с возможностью перемещения по ним. Приспособление содержит первый 17, второй 18 и третий 19 механизмы регулировки, каждый из которых включает два направляющих штифта 20, расположенных на оси, соединяющей их центры под непрямым углом к направлению перемещения при регулировке. Механизмы регулировки содержат также регулировочную с отсчетной шкалой пластину 21, выполненную в виде клина. Первый механизм регулировки 17 установлен на поворотном диске 5 и взаимодействует с кронштейном 8. Второй механизм регулировки 18 установлен на каретке 4 и взаимодействует с пластиной 15. Третий механизм регулировки 19 установлен на направляющей 1 и определяет положение подвижного относительно каретки упора 22, который ограничивает ход каретки 4. После окончательной регулировки привод вращения 2 и механизм фиксации 6 фиксируются болтами 23. Приспособление расположено на верстаке 24.
В варианте подготовки к работе (сборки) приспособления по фиг.1 заготовка 7 закрепляется в механизме фиксации 6, который установлен на поворотном диске 5. При этом привод вращения 2 с фрезой 3 установлен на каретке 4. По этой схеме выполняются преимущественно малоразмерные и одиночные шипы, т.к. их размеры ограничиваются проходным сечением центрального отверстия поворотного диска 5. Обрабатываемая часть заготовки 7 пропускается через центральное отверстие поворотного диска 5. С помощью первого механизма регулировки 17 (фиг.3), расположенного на поворотном диске 5, устанавливается положение заготовки относительно центра вращения поворотного диска 5. Это обеспечивается перемещением регулировочной с отсчетной шкалой пластины 21, выполненной в виде клина, по двум направляющим штифтам 20 и соответственно смещением кронштейна 8 по пазам 9, таким образом регулируется положение получаемого шипа относительно заготовки вдоль оси Z. Вторым механизмом регулировки 18 (фиг.3), расположенным на каретке 4, подобным образом устанавливается положение оси вращения привода 2. Так регулируется размер получаемого шипа, а именно, толщина прямоугольного шипа, размеры призматического шипа и т.п. вдоль оси Z. Третьим механизмом регулировки 19 (фиг.3) устанавливается величина хода каретки 4 до упора 22 в направляющей 1. Этим регулируется диаметр цилиндрического шипа. На фиг.3 показано положение каждого из механизмов регулировки в состоянии регулирования с помощью установленной регулировочной с отсчетной шкалой пластины 21. После регулировки размеров положение кронштейна 8, пластины 15 и упора 22 фиксируется и регулировочная пластина 21 снимается.
Шипы, изображенные на фиг.4 и фиг.5, можно получить переместив каретку 4 вдоль направляющей 1 до упора 22 и повернув диск 5 на 360°; применяя профильные фрезы можно получить шипы, отличные от цилиндрической формы.
Шипы, изображенные на фиг.6 и фиг.7, можно получить, переместив каретку 4 из одного крайнего положения в другое, повернув диск 5 на 180° и переместив каретку 4 в обратном направлении.
Шип, изображенный на фиг.8 в виде многогранной призмы, можно получить, переместив каретку 4 из одного крайнего положения в другое, повернув диск 5 на угол кратный 360° и переместив каретку 4 в обратном направлении.
Шип, изображенный на фиг.9, а также все шипы, изображенные на фиг.4,5,6,7,8, с наклоном оси, можно получить, обеспечив наклон заготовки 7 с помощью поворотной пластины 11, согласно схеме, изображенной на фиг.10
В варианте подготовки к работе (сборки) приспособления по фиг.2 заготовка 7 закрепляется в механизме фиксации 6, установленном на каретке 4. При этом привод вращения 2 с фрезой 3 устанавливается на поворотном диске 5. По этой схеме выполняются преимущественно протяженные и групповые шипы. Их размеры вдоль оси X ограничиваются величиной хода каретки 4.
Смещением оси вращения привода 2 относительно оси поворотного диска 5 определяется размер получаемого шипа, а именно, толщина прямоугольного или диаметр цилиндрического шипа. Это обеспечивается регулировкой с помощью первого механизма регулировки 17, расположенного на поворотном диске 5. Регулировка осуществляется по схеме фиг.3.
Шипы, изображенные на фиг.11 и фиг.12, можно получить переместив каретку 4 из одного крайнего положения в другое, повернув поворотный диск 5 на 180° и переместив каретку 4 в обратном направлении.
Шипы, изображенные на фиг.13, можно получить последовательностью действий по перемещению каретки 4 на определенное расстояние и вращением поворотного диска 5 на 180°.
Шипы, изображенные на фиг.14, можно получить последовательностью действий по перемещению каретки 4 на определенное расстояние и вращением поворотного диска 5 на 360°.
Смещением заготовки 7, установленной в механизме фиксации 6, определяется положение получаемого шипа относительно заготовки вдоль оси Z. Регулируется, как и по схеме фиг.3, вторым механизмом регулировки 18, расположенном на каретке 4.
Таким образом, предлагаемое приспособление для фрезерования шипов деталей имеет большие функциональные возможности. Это, прежде всего, получение непрерывного ряда типоразмеров шипов без применения сменных шаблонов, пробных заготовок и измерительного инструмента.
Съемные механизм фиксации и привод вращения позволяют применять аналогичные устройства с другими характеристиками.
Предложенная конструкция механизма наклона заготовки к оси вращения фрезы позволяет создавать на обрабатываемой заготовке наклонный шип без смещения его основания относительно осей симметрии сечения заготовки, и не требует дополнительной регулировки положения шипа при обработке заготовки.
Источники информации
1. Пат.US 4.593.735
2. Пат.US 4.595.040
3. Пат.US 5.123.463
1. Приспособление для фрезерования шипов, преимущественно при деревообработке, включающее съемный привод вращения с закрепленной на его валу фрезой, направляющую, каретку, установленную на направляющей с возможностью перемещения перпендикулярно оси вращения фрезы, и механизм фиксации заготовки с устройством наклона заготовки к оси вращения фрезы, отличающееся тем, что направляющая содержит поворотное устройство с осью поворота, параллельной оси вращения фрезы, механизм фиксации заготовки выполнен съемным и может быть установлен либо на поворотном устройстве, либо на каретке, а привод вращения может быть установлен либо на каретке, либо на поворотном устройстве.
2. Приспособление по п.1, отличающееся тем, что поворотное устройство выполнено в виде диска с центральным отверстием.
3. Приспособление по п.1, отличающееся тем, что устройство наклона заготовки к оси вращения фрезы выполнено в виде поворотной пластины с центром, расположенным на плоскости торца фрезы.
4. Приспособление по п.1, отличающееся тем, что привод вращения установлен с возможностью перемещения и фиксации при регулировке.
5. Приспособление по п.1, отличающееся тем, что механизм фиксации установлен с возможностью перемещения и фиксации при регулировке.
6. Приспособление по п.1, отличающееся тем, что каретка содержит механизм регулировки положения установленного на ней либо механизма фиксации, либо привода вращения, выполненный в виде двух выступов, например штифтов, которые служат опорой для съемной клиновидной пластины с отсчетной шкалой.
7. Приспособление по п.1, отличающееся тем, что поворотное устройство содержит механизм регулировки положения установленного на нем либо привода вращения, либо механизма фиксации, выполненный в виде двух выступов, например штифтов, которые служат опорой для съемной клиновидной пластины с отсчетной шкалой.
8. Приспособление по п.1, отличающееся тем, что направляющая содержит регулируемый упор для каретки.
9. Приспособление по п.1, отличающееся тем, что направляющая содержит механизм регулировки упора для каретки, выполненный в виде двух выступов, например штифтов, которые служат опорой для съемной клиновидной пластины с отсчетной шкалой.
