Устройство для контроля нагрузки на инструмент

Союз Советских

Социалистических

Республик

<щ73878 1 аптек

@онл зн."нртоз (61) Яополнительное к авт. саид-ву (51) М. Кл .

В 23 В 49/ОО (22) Заявлено 06.07.77 (21) 2505030/25-08

/ с присоелинением заявки ¹

Гввудврственный комитет

СССР (23) Приоритет(53 ) УД К62 1 952. .8-7.08(088Я) Опубликовано 05.08.80. Бюллетень № 2 1 но ленни изобретениИ и открытий

ll,ата опубликования описания 08.06 80 (72). Авторы изобретения

Б. Н. Борзунов, Л. С. Рагозин и Э. С. Наринян (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ НАГРУЖИ

НА ИНСТРУМЕНТ

Изобретение относится к станкостроению и может быть применено при обработке глубоких отверстий малого диаметра.

Известно устройство для коятроля нагрузки на инструмент,. содержащее индук5 тивный датчик крутящего момента, контролирующий уровень крутильной деформации торсиона, установленного между инструментом и шпинделем силовой головки P1).

Недостатком устройства является неудобство, связанное с заменой торсиона при переходе на, обработку отверстия другого диаметра, для чего требуется снять корпус датчика с электромагнитными катушками, с целью устранения предварительного натяга.

Цель изобретения — снижение трудоемкости переналадки с одного диаметра сверла на другой и удобство смены инструмента.

Эта цель достигается тем, что устройство снабжено подвижным вдоль оси и фик2 сируемым в рабочем положении кольцом с выступающим в направлении перпендикулярном к оси шпинделя цилиндрическим пальцем, и втулкой с винтовым пазом, взаимодействующим с пальцем, проходящим в выполненной на шпинделе осевой паз, причем втулка установлена на ш инделе с возможностью поворота совместно с торсионом,соединенным с зажимной цангой, имеющей возможность осевого

/ перемещения относительно торсиона.

На фиг. 1 показано устройство для контроля нагружи на инструмент при глубоком сверлении, разрез; на фиг. 2— разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 — развертка участка втулки с винтовым пазом; на фиг. 4 и 5 - взаимодействие зубчатых сердечников датчика при деформации торсиона и ее отсутствии.

Внутри шпинделя 1 силовой головки на шариках 2 и 3, размещенных в сепараторах 4 и 5, установлен йнструментальньтй шпиндель 6; несущий цангу 7 со сверлом

8. Банга 7 снабжена пазами под специ38781 ф

3 7 алйный съемник при переналадке и подвиже но соединена в осевом направлении посредством заклепки 9 с имеющим паз удлинителем 10, в котором закреплен торсион 11.

Инструментальный шпинделЬ 6 жестко связан с передним концом торсиона 11, другой конец которого жестко связан с шпинделем 1 через упорную втулку 12 и штифт 13, проходящий через упорное кольцо 14. Между торцами инструментального шпинделя 6 и упорной втулки 12 расположены шарики 15, размещенные внутри сепаратора 16.

Зубчатые сердечники 17 и 18 датчика жестко связаны с втулкой 19 через немагнлтные втулки 20 и 21. Зубчатый сердечник 22 связан с втулкой 19 посредством шариков 23, расположенных в сепараторе 24 и посредством винта 25, жестко соединенного с инструментальным шпинделем 6. Зубчатые сердечники 17, 18 и 22 расположены в магнитном поле катушек 26 и 27, смонтированных в корпусе 28, закрепленном на пиноли 29 силовой головки. Катушки включаются в схему управления при сверлении.

Втулка 19 установлена с возможностью поворота на шпинделе 1 между торцами упорного кольца 14 и гайки 30, навернутой на шпиндель 1 до упора в его торец.

На втулке 19 установлено подвижное вдоль ее оси кольцо 31, фиксируемое в . рабочем положении посредством шарика

32 и пружин 33, размещенных в гайке 30

В кольце 31 закреплен с помощью пружинного кольца 34 палец 35, проходящий в выполненный по оси паэ шпинделя 1 через винтовой паэ втулки 19. Осевой люфт шпинделя 6 ограничивается с одной стороны упорной втулкой 12, а с другой компенсатором 36, который совместно с гайкой 30 и втулкой 37 образует лабиринтное уплотнение, обеспечивающее защиту опор качения шпинделя 6.

Втулка 37 закреплена на инструментальном шпинделе 6 с помощью пружин- ., ного кольца 38.

Инструмент крепится с помощью заФ жимной гайки 39, наворачивающейся на передний конец шпинделя 6.

Устройство работает следующим образом.

В рабочем положении торсион 11 скручен на определенный угол для создания предварительного натяга, при этом грани переднего квадратного конца торсиона, 25

0 размещенные в квадратном гнезде инструментального шпинделя 6, развернуты относительно граней заднего квадратного конца торсиона, размещенных в квадратном гнезде упорной втулки 12, удержи ваемой в постоянном положении относительно шпинделя 1 при помощи штифта 13.

Момейт, создаваемый торсионом 11 от скручивания, передается передним квадратным концом торсиона через инст-трументальный шпиндель 6 и винт 25 на зубчатый сердечник 22 и воспринимается зубчатым сердечником 18, который жестко связан с втулкой 19 через немагнитную втулку 21. Винт 25, соединяющий зубчатый сердечник 22 и инструментальный шпиндель 6, проходит через отверстия втулки 19 и шпинделя с большим зазором, гарантирующим беспрепятственный поворот винта 25 вместе с инстру ментальным шпинделем 6. Втулка 19 сориентирована определенным образом относительно шпинделя 1 при помощи пальца 35.

В рабочем положении грани квадратного гнезда инструментального шпинделя 6 смещены на определенный угол относительно граней квадратного гнезда упорной втулки 12.

При сверлении сверло вместе с инструментальным шпинделем 6 дополнительно скручивает торсион 11. Инструментальный шпиндель вместе с пальцем 35 и зубчатым сердечником 22 поворачивается относительно шпинделя 1 зубчатых сердечников 17 и 18.

По мере увеличения прилагаемого на сверло момента, зазор "м между зубча тыми секторами 22 и 18 увеличивается а зазор, "и" между секторами 22 и

17 уменьшается.

При переналадке с обработки отверстий одного диаметра на другой (фиг.1} необходимо заменить комплект, состоящий из цанги 7, удлинителя 10 и торсиона 11. Для этого необходимо отвернуть зажимную гайку 39, через паз, имеющийся в кольце 31, утопить в гайке 30 подпружиненны|" шарик 32, сместить вдоль оси кольцо 31 в положение переналадки и устранить-. предварительный натяг на терсионе l 1. При смещении кольца 31 закрепленный на нем палец 35 перемещается в продольном направлении параллельно оси по пазу шпинделя l и по винтообразному пазу втулки 19, поворачивая ее на определенный угол. Вместе с втулкой 19 поворачивается, жестко связанные

5 7387 с ней через немагнитные втулки 20 и 21, зубчатые сердечники 17 и 18.

Зубчатые сердечники 17, 18 и 22 могут занимать взаимное положение посЛе перемещения втулки 31 в положение переналадки (фиг.4), которое они занимают из-за того, что зубчатый сердечник 18 после поворота перестает воспринимать момент, создаваемый торсионом 11 при предварительном натяге, так как между 0 сердечниками создается зазор. Инструментальный шпиндель 6 вместе с винтом 25 и зубчатым сердечником 22 из-за обратного раскручивания рабочего тела торсиона 11 поворачивается в положение, при котором грани квадратного гнезда инструментального шпинделя совпадают с гранями хвадратного гнезда упорной втулки 12. В этом положении комплект иэ цанги 7 с удлинителем 10 и торсио- 20 ном 11 легко вытаскивается и заменяется на новый, предназначенный для сверления другого диаметра.

После замены цанги 7 с удлинителем

10 и торсионом 11 кольцо 31 необходимо сместить в прежнее рабочее положение для создания предварительного натяга на торсионе 11. При перемещении кольца 31 вместе с пальцем 35 в обратном направ- о ленин втулка 19 за счет взаимодействия винтообразного паза с пальцем поворачивается на определенный угол относительно шпинделя 1. При этом вместе с втулкой поворачиваются зубчатые сердечники

17 и 18. При повороте зубчатого cepgemma 18 вначале устраняется зазор (фиг. 4), а затем зубчатый сердечник 18 воздействует на зубчатый сердечник 22 и поворачивает его на некоторый угол,ц (фиг. 5) вместе с винтом 25 и инструментальным шпинделем 6 в положение, при котором грани квадратного гнезда инструментального шпинделя ска81 6 зываются. развернутыми йа определенный угол относительно граней квадратного гнезда упорной втулки 1 2, жестко соединенной со шпинделем 1 посредством штифта 13, т,е. рабочее тело. торсиона оказывается скрученным с целью создания предварительного натяга.

Формула изобретения

Устройство для контроля нагрузки на инструмент, например, при глубоком сверлении, содержащее электромеханический индуктивный датчик крутящего момента с торсионом, размещенным между. инструментом, установленным в зажимной цанге, и шпинделем силовой головки, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью снижения трудоемкости переналадки с одного диаметра сверла на другой и удобства смены инструмента, устройство снабжено установленным с возможностью перемещения вдоль оси шпинделя и фиксируемым в рабочем положении кольцом с выступающим в направлении, перпендикулярном к оси шпинделя цилиндрическим пальцем, и втулкой с винтовым пазом, взаимодействующим с пальцем, проходящим в вьптолненный на шпинделе осе- вой паз, причем втулка установлена на шпинделе с возможностью поворота совместно с торсионом, соединенным с зажимной цангой, имеющей возможность осевого перемещения относительно торсиона.

Источники информации, принятые во внимание цри. экспертизе

1. Каталог - справочник Нормализованные узлы и детали агрегатных станков и автоматических машин. М, НИИМАШ, 1972, с. 284.

738781

А-А

Составитель И. Покрасова

Редактор М. Стрельникова Техред Н. Бабурка Корректор М. Пожо

Заказ 2729/12 Тираж 1160, Подписное "БНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул, Проектная, 4