Устройство для повышения точности сверления отверстий

Полезная модель относится к металлообрабатывающей промышленности, в частности к сверлильным станкам и может быть использовано для повышения точности изготовления отверстий. Поставленный технический результат достигается за счет того, что устройство для повышения точности сверления отверстий, содержит коммутационно связанные через программно организованную систему управления два датчика перемещения бесконтактного типа и средство смещения обрабатываемой заготовки, при этом датчики установлены в плоскости перпендикулярной оси шпинделя сверлильного станка под углом 90° друг к другу, а средство смещения - на столе сверлильного станка с возможностью контакта с обрабатываемой деталью и выполнено в виде термоэлемента. Устройство для повышения точности сверления отверстий устанавливается на столе 1 сверлильного станка. Сверло 2 закрепляется в патроне 3 и сверлит заготовку 4. На станине станка закрепляются два датчика 5 перемещения бесконтактного типа установленные в плоскости перпендикулярной оси шпинделя под углом 90° друг к другу. Чувствительные наконечники датчиков 5 взаимодействуют с боковой поверхностью шпинделя 3. Датчики 5 проводами соединяются с системой управления, а именно со средством 6 сбора и обработки информации, которое соединено с компьютером 7, который в свою очередь соединен с команд аппаратом 8. Команд аппарат 8 соединяется проводами с термоэлементом 9, который закреплен на столе 1 сверлильного станка.

Полезная модель относится к металлообрабатывающей промышленности, в частности к сверлильным станкам и может быть использовано для повышения точности изготовления отверстий.

Из уровня техники известно кондукторное устройство содержащее корпус с установочной поверхностью, причем в корпусе выполнено цилиндрическое отверстие, ось которого перпендикулярна установочной поверхности а также оно снабжено установленным внутри цилиндрического отверстия, вкладышем, в котором выполнено дополнительное цилиндрическое отверстие, ось которого перпендикулярна установочной поверхности (Патент РФ 237047, B23B 49/02, 2007 г.).

Недостатком технического решения является то, что кондукторное устройство обеспечивает уменьшение разбивки отверстия но практически не влияет на увод сверла.

Наиболее близким решением из уровня техники по технической сущности является вращающаяся кондукторная втулка, содержащая корпус, установленную с возможностью вращения втулку, несущую ограничители для стружки а также она снабжена упором в виде фланца с лепестками, повторяющими конфигурацию канавок режущего инструмента, прикрепленным к нижнему торцу подвижного элемента втулки соосно с ней, верхний торец лепестков имеет форму винтовой поверхности, а нижний конусный торец лепестков имеет режущую кромку, причем упор и неподвижный элемент втулки имеют выполненные в виде сегментов выступы, расположенные концентрично (Патент РФ 2202447, B23B 25/06, 2003 г.).

К недостаткам известного технического решения следует отнести тот факт, что в известном техническом решении обеспечивается уменьшение разбивки отверстия но практически не снижается увод сверла.

Технической задачей является повышение точности изготавливаемых отверстий за счет того, что практически исключается искривление их осей в плоскости наименьшей жесткости станины станка.

Поставленный технический результат достигается за счет того, что устройство для повышения точности сверления отверстий, содержит коммутационно связанные через программно организованную систему управления два датчика перемещения бесконтактного типа и средство смещения обрабатываемой заготовки, при этом датчики установлены в плоскости перпендикулярной оси шпинделя сверлильного станка под углом 90° друг к другу, а средство смещения - на столе сверлильного станка с возможностью контакта с обрабатываемой деталью и выполнено в виде термоэлемента.

Устройство для повышения точности сверления отверстий поясняется графическими материалами, где:

- на фиг. 1 схематично изображено устройство для повышения точности сверления отверстий;

- на фиг. 2 приведены траектории оси шпинделя для различной глубины сверления.

Устройство для повышения точности сверления отверстий (фиг. 1) устанавливается на столе 1 сверлильного станка (на чертеже не показан). Сверло 2 закрепляется в патроне 3 и сверлит заготовку 4. На станине станка закрепляются два датчика 5 перемещения бесконтактного типа установленные в плоскости перпендикулярной оси шпинделя под углом 90° друг к другу. Чувствительные наконечники датчиков 5 взаимодействуют с боковой поверхностью шпинделя 3. Датчики 5 проводами соединяются с системой управления, а именно со средством 6 сбора и обработки информации, которое соединено с компьютером 7, который в свою очередь соединен с команд аппаратом 8. Команд аппарат 8 соединяется проводами с термоэлементом 9, который закреплен на столе 1 сверлильного станка.

Устройство для повышения точности сверления отверстий работает следующим образом.

В процессе сверления отверстия в заготовке 4 чувствительные наконечники датчиков 5 взаимодействуют с поверхностью шпинделя 3 и датчики 5 выдают сигналы пропорциональные величинам зазоров между чувствительными наконечниками датчиков 5 и поверхностью шпинделя 3. Эти сигналы обрабатываются в средстве 6 сбора и обработки информации и передаются в компьютер 7. Специально разработанная программа обрабатывает полученные сигналы и производит построение траекторий оси шпинделя 3 (фиг. 2). По мере заглубления сверла 2 в заготовку 4 происходит увод сверла в плоскости наименьшей жесткости станины станка. Это смещение передается на шпиндель, 3 ось которого также смещается в плоскости наименьшей жесткости станины станка. Специально разработанная программа производит построение траекторий оси шпинделя 3 последовательно через специально установленные отрезки времени. Для того, чтобы можно было определить усредненную величину смещения траекторий одной относительно другой используется базовая окружность, которая определяется по стандарту DIN ISO 1101 (точки O₁ и O₂ на фиг. 2). Отрезок R соединяющий точки O₁ и O₂ равен величине увода сверла за специально установленный отрезок времени. Компьютер 7 на основе измерения увода R подает сигнал на команд аппарат 8, который подсоединяет термоэлемент 9 к электрической цепи. В результате нагрева термоэлемента 9 его корпус нагревает и расширяется. Так как корпус термоэлемента закреплен только с левого торца, то правый его торец будет перемещаться в сторону заготовки 4 и перемещать ее, тем самым выравнивая сверло 2 относительно отверстия. Контроль положения траектории оси шпинделя 3 продолжается до окончания операции сверления, поэтому операция коррекции будет проводится в автоматизированном режиме.

Анализ заявленного технического решения на соответствие условиям патентоспособности показал, что указанные в независимом пункте формулы признаки являются существенными и взаимосвязаны между собой с образованием устойчивой совокупности необходимых признаков, достаточной для получения требуемого синергетического (сверхсуммарного) технического результата.

Свойства, регламентированные в заявленном соединении отдельными признаками, общеизвестны из уровня техники и не требуют дополнительных пояснений.

Таким образом, вышеизложенные сведения свидетельствуют о выполнении при использовании заявленного технического решения следующей совокупности условий:

- объект, воплощающий заявленное техническое решение, при его осуществлении может найти применение для повышения точности сверления отверстий на сверлильных станках;

- для заявленного объекта в том виде, как он охарактеризован в независимом пункте формулы изобретения, подтверждена возможность его осуществления с помощью вышеописанных в материалах заявки известных из уровня техники на дату приоритета средств и методов;

- объект, воплощающий заявленное техническое решение, при его осуществлении способен обеспечить достижение усматриваемого заявителем технического результата.

Следовательно, заявленный объект соответствуют требованиям условию патентоспособности «новизна» и «промышленная применимость».

Устройство для контроля положения оси шпинделя сверлильного станка, содержащее датчики перемещения шпинделя, коммутационно связанные с программно организованной системой управления станка, отличающееся тем, что оно снабжено средством смещения обрабатываемой заготовки для выравнивания оси шпинделя относительно оси обрабатываемого отверстия, выполненным в виде термоэлемента, установленного на столе сверлильного станка с возможностью контакта с обрабатываемой заготовкой и связанного с системой управления станка, при этом датчики перемещения шпинделя установлены в плоскости, перпендикулярной оси шпинделя сверлильного станка под углом 90 друг к другу, с возможностью взаимодействия с боковой поверхностью шпинделя.

РИСУНКИ