Фрезерный рабочий орган к станку

 

Изобретение относится к области станкостроения и может быть использовано при обработке торцовых поверхностей большого диаметра в деталях со сквозным отверстием. Цель изобретения - повьппение надежности работы и увеличение срока службы рабочего органа. Фрезерный рабочий орган включает связанную с хвостовикам 6 дерAT Тл W ND СО IUD 00 05 ы

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

<э »» 12 48

А3 (1)4 В 23 С 3/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЦТИЙ (21) 3751713/25-08 (22) 08.06.84 (31) 7 3321111.6 (32) 10.06.83 (33) DE (46) 23.03.87. Бюп. Ю - 11 (75) Хайнрих Хойле (СН) (53) 621.914. 1 (088. 8) (56) Заявка Японии 9 56-114605, кл . В 23 В 29/034, опублик. 1981. (54) ФРЕЗЕРНЫЙ РАБОЧЕ ОРГАН К СТАНКУ (57) Изобретение относится к области станкостроения и может быть использовано при обработке торцовых поверхностей большого диаметра в деталях со сквозным отверстием. 1!ель изобретения — повышение надежности работы и увеличение срока службы рабочего органа. Фрезерный рабочий орган включает сзязанную с хвостовикам 6 дер1299486 жанку 32. В пазу державки 32 разме- имодействии установленных на торце щены два режущих элемента 29 и 30, вращающегося штока 19 болтов с пазакоторые могут перемещаться в ради- ми, выполненными в режущих элеменальном направлении при прямом и об- тах 29 и 30 . 3 з . и. ф- лы, ратном ходе рабочего органа при вза- ?3 ил.

Изобретение относится к станкостроению и может быть использовано при обработке торцовых поверхностей большого диаметра в деталях со сквозными отверстиями.

Цель изобретения — повышение надежности работы и увеличение срока службы органа.

Цель достигается тем, что режущие элементы хорошо воспринимают усилия резания, а регулировочные элементы не подвергаются практически усилиям резания и в силу этого имеют малый износ, На фиг. 1 представлен рабочий орган, продольное сечение; на фиг. 2 сечение А-Л на фиг. 1; на фиг. 3 сечение Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4 хвостовик; на фиг. 5 — сечение В-В на фиг. 4; на фиг. 6 — сечение Г-Г на фиг. 5; на фиг. 7 — часть хвостовика; на фиг. 8 — ограничитель поворота, разрез; на фиг. 9 — то же, профильная проекция; на фиг. 10 — шток; на фиг. 11 — торец штока; на фиг.12-. то же, профильная проекция; на фиг. 13 — направляющая гильза, сечение; на фиг. 14 — то же, профильная проекция; на фиг. 15 — второй вариант выполнения рабочего органа; на фиг. 16 — сечение Д-Д на фиг. 15 на фиг. 17 — кронштейн; на фиг.18— устройство для закрепления устройства на станке; на фиг. 19 — сечение

Е-Е на фиг. 15; на фиг. 20 — вид Ж на фиг. 19; на фиг, 21 — сечение 3-3 на фиг. 19; на фиг. 22 — рабочий орган, профильная проекция, смонтированный в конусе приводного устройства; на фиг, 23 — схема обработки заготовки, фрезерный рабочий орган содержит кожух 1, неподвижно соединенный винтами 2 нижние концы которых имеют р коническую форму с углом 30 с направляющей гильзой 3. С внутренней стороны кожуха 1 расположены два упорных подшипника 4 и 5 качения, на которых установлен вращающийся хвос5 товик 6. На. заднем конце кожуха 1 размещено резьбовое установочное кольцо 7, которое в соединении с установочным винтом 8 позволяет устанавливать упорные подшипники 4 и S качения в осевом направлении без зазора по отношению к хвостовику 6.

Хвостовик 6 имеет установленную по,центру насадку 9 большего диаметра, служащую в качестве осевого упора для упорных подшипников 4 и 5 качения. Ближний к державке упорный подшипник 5 качения упирается своим торцом во внутренний торец направляющей гильзы 3.

В зоне насадки 9 увеличенного диаметра на внутренней стороне кожуха неподвижно закреплен ограничитель 10 поворота, причем в соответствующих отверстиях кожуха сидят крепежные винты I1, болтовая часть которых зафиксирована в соответствующих крепежных отверстиях ограничителя IO поворота.

Кроме того, в ограничителе 10 поворота имеется точно позиционированное отверстие 12, расположенное соосно с отверстием в кожухе 1. В оба отверстия входит штифт так, что угловое положение ограничителя 10 по35 ворота по отношению к кожуху 1 точно установлено. Важно, что угол между опорными поверхностями 13 н 14 выполненного в виде кругового сегмента ограничителя 10 поворота rocо

40 тавляет ровно 110, что соответству- ет величине угла поворота хвостовика 6.

Для ограничения угла поворота между хвостовиком 6 и ограничителем 10

4> поворота в хвостовике 6 выбрана ра1299486 диальная канавка 15, н которую входит клин 16. При этом клин выдается вперед в радиальном направлении занаружный периметр хвостовика 6, так что .он совместно с опорными поверхностями 13 и 14 ограничителя 10 поворота обеспечивает ограничение угла поворота хвостовика 6. Для облегчения его установки в канавку поверхность дна канавки имеет полукруглую 10 форму.

Торец хвостовика 6 имеет гнездо

17 в виде паза, в котором зафиксированы крепежные лапки 18 с заднего торца штока 19, соединенного с хвос- 15 товиком штекерным соединением. Отверстие 20 для установки сферическогс фиксатора 21 пересекает гнездо 17.

Сферический фиксатор 21 охвачен по наружному периметру пружинящим коль- 2р цом 22, которое подпружинивает и прижимает сферический фиксатор в зону гнезда 17. В зоне крепежной лапки 18 штока 19 имеется отверстие 23, в котором зафиксирован сферический фик- 25 сатор 21.

Таким путем создается разъемное штекерное соединение между штоком

19 и торцом хвостовика 6. При этом шток 19 неподвижно соединен с хвосто- 30 виком 6, но может перемещаться в осевом направлении. Шток 19 установлен с возможностью вращения в среднем продольном отверстии 24 направляющей гильзы, причем диаметр продольного отверстия 24 увеличен по сравнению с диаметром примыкающего к нему продольного отверстия 25.

На торце штока 19 расположены с взаимным промежутком два противоле- 40 жащих регулировочных болта 26 и 27.

Регулировочные болты зафиксированы в пазах 28 режущих элементов 29 и 30, которые расположены друг про 45 тив друга в радиальном пазу 31 в,цержавке 32 и примыкают друг к другу боковыми сторонами, С наружной стороны они прилегают к соответствуюшим упорным поверхностям 33 и 34 державки 32. Вследствие этого происходит оптимальная передача усилия резания.

При этом усилие резания воспринимается внутренними упорными поверхностями 33 и 34 направляющей гильзы 3 и через последнюю передается на кожух

1 и через штифт в отверстии на ограничитель 10.поворота, а также через клин 16 на хвостовик 6. Это поэволяет избежать восприятия усилия резания регулировочными болтами 26 и 27, которые иначе могут легко подвергнуться износу. Таким образом, усилие резания не передается на регулироэочные болты 26 и 27, которые обеспечивают лишь радиальное перемещение режущих элементов 29 и 30, т.е. регулировочные болты 26 и 27 работают как шатунные пальцы кривошипа в пазах 28 режущих элементов 29 и 30.

В случае поворота штока 19 вследствие вращения хвостовика 6 регулировочные болты 26 и 27 движутся по дуге окружности и попадают из положения, обозначенного в заштрихованном виде, в положение, показанное сплошными линиями. Режущие элементы

29 и 30 при этом перемещаются.

Клин 16 смещен по отношению к линии, проходящей через регулировочные болты 26 и 27, на угол 35 . В сово0 купности с углом 110 это обе печивает требуемое движение перемещения.

В некоторых случаях применения желательно, чтобы вращение хвостовика 6 могло стопориться так, что упор клина 16 в упорные поверхности 13 и

14 ограничителя 10 поворота не приводит к отдаче хвостовика 6, что прежде всего имеет место при высоких скоростях вращения. С этой целью хвостовик 6 устанавливается с возможностью зажима относительно кожуха 1.

При этом зажим осуществляется тем, что в зоне ограничителя 10 поворота во внутренней поверхности выбрана коническая выемка 35, в которую входит зажимной валик 36 и при этом эажимается в коническом пространстве выемки 35 в направлении к наружному периметру хвостовика 6, когда клин

16 упирается в опорную поверхность

14. Аналогичный зажим происходит и при oðå клина 16 в противолежащую опорную поверхность 13.

Вместо зажима между хвостовиком

6 и кожухом 1 в крайних положениях предусмотрено также соответствующее фиксирование между хвостовиком 6 и ограничителем 10 поворота, которое может осуществляться или подпружиненно, или магнитным путем. В примере выполнения в зоне опорных поверхностей 13 и 14, когда клин 16 упирается в них, устанавливается соответствующий магнитный контакт между двумя постоянными магнитами противо25

55

5 129948 положной полярности, один иэ которых неподвижно соединен с.хвостовиком

6, а другой соединен с ограничителем

10 поворота или кожухом 1.

Фрезерный рабочий орган позволяет простым путем получать соответствующие поверхности 37 — 40 в зоне сквозных отверстий 41 и 42 в режиме фреэерования прямой подачей (направление стрелки И) или в режиме фре- 10 зерования обратной подачей (направление стрелки К, фиг, 23).

Фрезерный рабочий орган может быть выполнен следующим образом.

Хвостовик 6 установлен с возмож- 15 ностью вращения в кожухе 1 на дополнительных шарикоподшипниках 43, в основном воспринимающих осевые усилия. Осевые усилия хвостовика 6 передаются на кожух 1 за счет того, 20 что заодно с хвостовиком 6 выполнен кольцевой фланец 44 увеличенного диаметра, к которому прилегают шарикоподшипники 43.

Шарикоподшипники 43 охвачены спереди и сзади соответствующими промежуточными дисками 45. Шток 19 с помощью штекерного соединения соединен с торцом хвостовика 6. При этом в - 30 торце хвостовика 6 имеется посадочное отверстие 46, в которое входит торцовая цапфа 47 штока 19. Стопорение цапфы 47 в посадочном отверстии

46 хвостовика 6 осуществляется пос.. редством сферического фиксатора, который зажимным винтом 48 вдавлен в У-образную выемку цапфы 47 штока 19.

Шток 19 расположен с возможностью 40 вращения в направляющей гильзе, причем регулировочные болты 26 и 27 штока 19 также входят в соответствующие пазы режущих элементов 29 и 30.

Торец державки 32 образован уста- 45 новленной с воэможностью разъема замыкающей цапфой 48, Регулирование осевого зазора шарикоподшипников 49 происходит посредством замыкающего диска 50> примыкающего со стороны торца к внутренней поверхности резвбового установочного кольца 51, которое может поворачиваться относительно кожуха

1. Тарельчатая пружина 52 регулирует осевой зазор .шарикоподшипника 49 и расположенной над ним тормозной скобы 53.

Тем самым тормозная скоба 53 расположена с возможностью вращения относительно кожуха 1 на регулируемом в осевом направлении шарикоподшипнике 49.

Ограничитель 54 поворота служит для того, чтобы при смене направления вращения хвостовика 6 относительно кожуха 1 не произошло непреднамеренного перемещения резцов из установленного положения вследствие слишком жесткого упора клина 16 в соответствующие опорные поверхности ограничителя 54 поворота.

Хвостовик 6 соединен с клином 16, который радиально выступает над внешней поверхностью хвостовика 6, и с.соответствующими упорными поверхностями сегментообразного ограничителя 54 поворота, который в свою очередь приэонным болтом 55 прочно сое.-. динен с кожухом 1.

Может быть установлен второй клин

56. Однако постоянно применяется лишь или клин 16, или клин 56. При наличии клина 16 в указанном состоянии режущие элементы 29 и 30 находятся в державке 32 в сдвинутом положении, тогда как при применении клина 56 режущие элементы 29 и 30 находятся в выдвинутом иэ державки 32 положении.

Тормоз для фиксации кожуха препятствует непреднамеренному перемещению режущих элементов из раз и навсегда установленного положения вследствие внезапного упора клина 16 в соответствующие упорные поверхности ограничителя 54 поворота.

Тормоз образован тормозной скобой 53, которая состоит из полой цилиндрической части 57 с центральным внутренним отверстием 58. При этом тормозная скоба 53 имеет кольцевой фланец 59 уменьшенного диаметра, которым она опирается на соответствующий шарикоподшипник 49 и расположена на нем с возможностью вращения, На внутренней поверхности тормозной скобы 53 выполнены отверстия 60, которые проходят тангенциально по отношению к окружности внутренного отверстия 58 и частично пересекают .это отверстие. В каждом отверстии

60 размещен тормозной шарик 61 с возможностью перемещения в осевом направлении. Торцы отверстия 60 образованы .подпружиненными штифтами 62, которые расположены в находящемся с

1299486 отверстием на одной прямой отверстии

63 в скобе 53. В отверстиях 63 расположены пружины .64, которые действуют на подпружиненные штифты 62, так что они могут входить в отверстие

60 со стороны его торца.

Соответствующий шарик 61 в одном или в другом крайнем положении входит в соприкосновение с торцом соответствующего подпружиненного штиф- f0 та 62.

Отверстия 63 закрываются резьбовыми пробками.

Имеется тормозная пластина 65, которая двумя винтами 66 соединена с 15 тормозной скобой 53. Тормозная пластина 65 также расположена тангенциально по отношению к внутреннему периметру внутреннего отверстия 58 и проходит параллельно продольной оси 20 соответствующего отверстия 63, При вращении кожуха 1, проходящего во внутреннем отверстии 58, соответствующий тормозной шарик 61 движется в отверстии 60 или перемещается в одно из крайних положений по стрелке Л или в другое крайнее положение по стрелке М. В позиции торможения верхний тормозной шарик 61 перемещается при этом по стрелке Л тог- 30 да, когда кожух вращается по стрелке

Н относительно тормозной скобы, и наоборот, тормозной шарик 61 перемещается по стрелке М, когда кожух 1 вращается по стрелке О относительно тормозной скобы 53.

При переходе тормозного шарика

61 с перемещения по стрелке М на перемещение по стрелке Л он в позиции торможения попадает под тормозную 40 пластину 65 и там давит на расположенный во внутреннем отверстии 58 кожух 1, так как тангенциальное отверстие 60 частично пересекает внутреннее отверстие 58, Поэтому тормоз- 45 ной шарик 61 образует сверху фрикционную связь с тормозной пластиной

65, а снизу — фрикционную связь с кожухом 1. При перемещении шарика в обратном направлении происходит крат- 50 ковременное притормаживание вращения кожуха 1, Тормоз содействует, таким образом, тому, чтобы при каждой смене направления вращения хвостовика 6 относительно кожуха 1 соответствующий тормозной шарик 61 проходил под тормозной пластиной 65, чтобы попасть в другое крайнее положение. Вследствие этого хвостовик 6 испытывает кратковременное действие силы торможения и тут же продолжает вращение в другом направлении.

Пель действия этой силы торможения состоит в обеспечении такого положения, чтобы при вращении штока

19 режущие инструменты 29 и 30 не пружинили, т.е. каждому эпементу 29 и 30 сообщается постоянно лишь одно или другое крайнее положение, избегая при этом недопустимых промежуточных положений.

При неподвижном соединении тормозной скобы 53 со станком она соединена с кронштейном 67. При этом возможно при осевом закреплении и раскреплении крепежного конуса 68 станка приводить устройство с его хвостовиком 6 и расположенным на нем зажимным конусом 69 в определенное положение вращения относительно крепежного конуса 68 станка.

Это осуществляется посредством подпружиненного болта 70, который усилием пружины 71 удерживается во втулке 72 с возможностью перемещения в осевом направлении, причем выпадению болта 70 препятствует пружинный штифт 73, проходящий через отверстие болта 70.

Втулка 72 соединена с резьбовым пальцем, который соответствующей резьбой соединен с частью 74 корпуса станка.

Подпружиненный болт 70 фиксируется во втулке 75, которая резьбовой шпилькой 76 прочно соединена с кронштейном 67.

Для облегчения фиксирования болта 70 во втулке 75 последняя имеет скос 77 в наружной окружности соответствующего посадочного отверстия, Втулка 75 может быть укреплена на части 74 корпуса станка, тогда как устройство может крепиться на кронштейне 67.

Устройство смонтйровано на зажимном конусе 69. Болт 70 сначала не зафиксирован во втулке 75 на кронштейне 67.

При пуске станка устройство на определенный угловой оборот прокручивается вхолостую, пока болт 70 не займет определенное по отношению ко втулке положение и в этом положении зафиксируется, Тем самым тормозная скоба 53 оказывается прочно соединенной с частью

1299486

74 корпуса станка, тогда как лишь хвостовик 6 приводится во вращение н том или другом направлении, чтобы обеспечить ввод или вывод режущих элементов, а в остальном весь кожух 1 совершает круговые движения с режущими элементами в сдвинутом или выдвинутом положении.

В качестве еще одного примера представлен процесс обработки, при 10 котором направляющая гильза 3 проходит через сквозное отверстие заготовки с находящимися в сдвинутом положении режущими элементами 29 и

30, причем к сквозному отверстию при- !5 мыкает выемка увеличенного диаметра в заготовке. Путем соответствующего вращения хвостовика 6 происходит выдвижение резцов, и весь кожух 1 фрезерного устройства приводится во вра- 20 щение, так что выемка в заготовке фрезеруется, когда устройство перемещается по стрелке П.

Ф о р м у л а и э о 6 р е т е и и я 25

1. Фрезерный рабочий орган к станку для обработки торцовых поверхностей большого диаметра в детачях со сквозными отверстиями, включающий 30 установленную с возможностью вращения, связанную с хвостовиком державку, в пазу которой размещен режущий элемент, установленный с возможностью перемещения для изменения его радиальногоо положения относительно продольной оси державки при прямом и обратном ходе органа, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повьппения надежности работы и увеличения 40 срока службы рабочего органа, последний снабжен размещенным в пазу державки вторым режущим элементом, установленным с возможностью контактирования своей боковой поверхностью с 45 боковой поверхностью первого элемента, причем режущие элементы размещеньг с.возможностью радиального перемещения в противоположных направлениях и фиксации их в определенном положении, а державка выполнена в виде штока и снабжена установленными на его торце с возможностью регулирования в осевом направлении болтами, предназначенными для взаимодействия с выполненными в режущих элементах пазами.

2. Рабочий орган по п. 1, о т л ич а ю шийся тем, что он снабжен кожухом, в котором размещен хвостовик, и закрепленным на внутренней поверхности кожуха ограничителем поворота хвостовика, выполненным в виде Kð÷ãoâîãо сегмента с торцовыми опорными поверхностями, предназначенными для взаимодействия с клином, которым снабжен хвостовик, причем клин размещен в выполненной в хвостовике радиально расположенной канавке.

3. Рабочий орган по п. 1, о т л ич а ю шийся тем, что он снабжен тормозом для фиксации кожуха, включающим тормозную скобу, установленную с возможностью врашения на шарикоподшипниках в кожухе, и в скобе выполнены сквозные, размещенные диаметрально противоположно относительно хвостовика, тангенциально по отношению к его наружной поверхности отверстия, в которых расположены с возможностью тангенциального перемещения введенные в тормоз .шарики, предназначенные для взаимодействия с кожухом, прием в отверстиях со стороны, противоположной кожуху, размещены предназначенные для взаимодействия с шариками тормозные пластины, которыми снабжен орган.

4 ° Рабочий орган по п ° 3, о т л ич а ю шийся тем, что он снабжен радиально расположенным по отношению к тормозной скобе кронштейном, предназначенным для закрепления на неподвижной части станка, с которым соединена тормозная скоба, 1299486

b-б.

Ю

12

17

Г Г фиг. 7

I 299486

1 299486

1? 99486

3 ) Вид

66 бб

Фиг.20

1299486

Составитель N. Кольбич

Техред А.Кравчук Корректор А. Зимокосов

Репактор И. Николайчук

Тираж 976 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 903/62

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4