Устройство для предохранения инструмента от поломок при обработке отверстий (его варианты)

 

1. Устройство для предохранения инструмента от поломок при обработке отверстий, содержащее корпус и связанный с ним фланец, образующие между собой полость дпя размещения упругого элемента, щпивдель с цангой, предназначенной для крепления инструмента , и прижимную гайку, установленную на шпинделе с возможностью взаимодействия с цангой, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности устройства посредством обеспечения плавного регулирования допустимой нагрузки и устранения кинематической связи инструмента со шпинделем в период инерционного перемещения последнего, оно снабжено шарнирами, одни из которых расположены в упругом элементе, а другие на шпинделе, и установленными в указанной полости с возможностью поворота вокруг своей оси дополнительными упругими элементами с прямоугольным сечением, закрепленными в шарнирах в плоскости, перпен- | дикулярной продольной оси шпинделя, причем фланец жестко связан с корпусом . I (Л т

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

42 14 А1 (19) (11) (51) 4 В 23 В 47/24

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

t 4 б АНУЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3873562/25-08, 3869745/25-08 .(22) 13.02.85 (46) 07.07.86. Бюл. Ф 25 (71) Ленинградский ордена Ленина и ордена Красного Знамени механический институт (72) Н.С. Силин, Б,Г. Макаров и В.Ф. Беневоленский (5З) 621.952(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

1(р 795745, кл. В 23 В 47/24, 1979. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРЕДОХРАНЕНИЯ

ИНСТРУМЕНТА ОТ ПОЛОМОК ПРИ ОБРАБОТКЕ

ОТВЕРСТИЙ (ЕГО ВАРИАНТЫ) (57) 1. Устройство для предохранения инструмента от поломок при обработке отверстий, содержащее корпус и связанный с ним фланец, образующие между собой полость для размещения упругого элемента, шпиндель с цангой, предназначенной для крепления инструмента, и прижимную гайку, установленную на шпинделе с возможностью взаимодействия с цангой, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности устройства посредством обеспечения плавного регулирования допустимой нагрузки и устранения кинематической связи инструмента со шпинделем в период инерционного перемещения последнего, оно снабжено шарнирами, одни из которых расположены в упругом элементе, а другие на шпинделе, и установленными в указанной полости с возможностью поворота вокруг своей оси дополнительными упругими элементами с прямоугольным сечением, закрепленными в шарнирах в плоскости, перпен- . дикулярной продольной оси шпинделя, причем фпанец жестко связан с корпусом.

1242314

2. Устройство для предохранения инструмента от поломок при обрабо гке отверстий, содержащее корпус и связанный с ним фланец, образующие между собой полость для размещения упругого элемента, шпиндель с цангой, предназначенной для крепления инструмента, и прижимную гайку, установленную на шпинделе с возможностью взаимодействия с цангой, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности устройства посредством обеспечения плавного регулирования допустимой нагрузки и устЦель изобретения — повышение надежности устройства посредством обеспечения плавного регулирования допустимой нагрузки и устранения кинематической связи инструмента со шпинделем в период инерционного перемещения последнего.

На фиг, 1 изображено устройство для предохранения инструмента от поломок по первому варианту, разрез; на фиг. 2 — разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 — устройство для предохра.нения инструмента от поломок по второму варианту, разрез; на фиг. 4 — разрез Б-Б на фиг. 3; на фиг. 5 — узел I на фиг. 3.

Устройство для предохранения инструмента от поломок по первому варианту (фиг. 1) включает корпус 1 с хвостовиком, предназначенным для крепления к станку. В корпусе 1 размещены шпиндель 2, который центрируется относительно корпуса 1 с помощью упругого элемента в виде мембраны 3, цанга 4, контактирующая с одной стороны по конической поверхности с шпинделем 2, а с другой с прижимной гайкой 5, которая размещена на жесткосвязанном с корпусом 1 фланце 6..Мембрана 3 размещена в полости, образованной корпусом 1 и фланцем 6, и зафиксирована на шпинделе 2 с по-, мощью конических штифтов 7. В корпу.се выполнены резьбовые отверстия, в которых размещены регулирующие ранения кинематичес сой связи инструмента со шпинделем в период инерционного перемещения последнего, оно с набжено з акр е плен ными одними концами на упругом элементе и размещенными в" указанной полости перпендикулярно продольной оси шпинделя дополнительными упругими элементами, выполненными с различной осевой жесткостью, и упорами, установленными на шпинделе с возможностью регулирования и взаимодействия с другими концами дополиительныхупругих элементов, причем фланецжестко связанс корпусом. пробки 8, контактирующие с шарнирами 9. Последние выполнены в виде цилиндров с поперечными пазами, предназначенными для установки концов дополнительных упругих элементов 1О.

Последние изготовлены с прямоугольным поперечным сечением и установлены в радиальной плоскости в попереч1О ных пазах цилиндра 9 и шарниров 11 в виде втулки, имеющей коническую поверхность и размещенной на шпинделе 2. Цанга 4 зафиксирована контргайкой 12. Инструмент 13 расположен но внутренней полости цанги 4, шпин15 деля 2 и корпуса 1. На фиг. 2 .приведено размещение упругих элементов

10 в радиальной плоскости устройства равномерно через 120

Устройство для предохранения инст2О румента от поломок по второму варианту (фиг. 3) включает корпус 1 с хвостовиком, предназначенным для крепления к станку. Корпус 1 жестко соединен с фланцем 6, образуя полость

25 для размещения упругого элемента, выполненного в виде мембраны 3 на которой с помощью винтов 14 закреплены одними концами упругие элемен. ты 1О, выполненные с различной осевой жесткостью. Упругие элементы 10 контактируют со шпинделем 2 через установленные на нем с воэможностью регулирования упоры 15. Во фланце 6 размещены регулировочные винты 16, 35,Èåæäó шпинделем 2 и прижимной гай1242314 кой 5 размещена цанга 4, обеспечи— вающая зажим инструмента 13. Цанга зафиксирована на фланце 6 контргайкой 12. В корпусе 1 установлен. микровыключатель 17. Для передачи крутящего момента от корпуса 1 к шпинделю 2 на последнем с помощью винта 18 установлена шпонка 19, которая может совместно со шпинделем 2 перемещаться в осевом направ- 10 ленин по пазу, выполненному в корпусе 1.

Устройство для предохранения инструмента от поломок при обработке отверстий по первому варианту работает следующим образом.

Перед эксплуатацией устройства необходимо настроить его на предель.ную осевую нагрузку, которая может возникнуть для конкретных условий 20 проведения операций по обработке отверстий. Для этого упругие элементы

10 устанавливают относительно направления нагрузки большей плоскостью, т.е. обеспечивают его минимальную 25 жесткость.

Затем с помощью ключа поворачивают прижимную гайку 5 во фланце 6. до расчетного усилия, обеспечивающего надежное закрепление цангой 4 инст- 3б румента 13, и фиксируют далее установленное положение гайки 5 с помощью контргайки 12.

Установленное усилие зажима проверяют с помощью динамометра, фиксирующего величину действующей на инструмент статической силы. При этом добиваются того, чтобы при превышении величины предельной нагрузки происходило перемещение в осевом 4О направлении шпинделя 2, закрепленного в корпусе 1 устройства на мембране 3, и тем самым осуществлялось раскрепление цанги 4. Это достигается регулировкой положения упругих 4> элементов 10; установленных в пазах шарнира 11 и шарнира 9, относительно оси инструмента, т,е. поворотом их относительно оси шарниров, Поворотом упругих элементов осуществляется из- о менение величины перемещения шпинделя относительно корпуса и соответственно величины предельного усилия, при достижении которого в процессе обработки происходит раскрепление цанги 4.

Устройство работает следующим образом.

При обработке отверстий инструментом 13 осевая составляющая силы резания и крутящий момент от ее действия воспринимаются цангой 4, контактирующей одновременно с инструментом 13, прижимной гайокй 5 и шпинделем 2. Усилия в процессе обработки передаются через упругие элементы 1О и мембрану 3, закрепленную посредством штифта 7 на корпус 1 устройства.

Относительчый поворот мембраны 3 в корпусе 1 отсутствует за счет одновременного использования регулировочных пробок 8 для фиксации мембраны 3 в корпусе 1 и регулировки поворота упругих элементов 10.

В диапазоне действующих сил резания, не превышающих установленную величину предельной силы устройства, цанга 4 и соответственно шпиндель не имеют перемещений.

Устройство для предохранения инструмента от поломок по второму варианту работает следукнцим образом.

Устройство перед эксплуатацией настраива от на предельную осевую нагрузку таким же образом, как и устройство по первому варианту.

Отличие настройки заключается в том, что при превышении величины предельной нагрузки происходит перемещение в осевом направлении шпинделя 2 до положения, когда регулируемые упоры 15 выходят из зацепления с мембраной 3.

Это достигается ввинчиванием регулировочных винтов 16. При этом за счет перемещения в осевом направлении упругих элементов 10 с различной осе» вой жесткостью плавно изменяется величина осевой силы, при которой срабатывает устройство.

Устройство работает следующим образом.

При обработке отверстия инструментом 13 осевое усилие и крутящий момент вопринимаются цангой 4, контактирующей одновременно с инструментом 13, прижимной гайкой 5 и шпинделем 2. Осевое усилие в процессе обработки передается через регулируемый упор 5 и мембрану 3 на корпус а крутящий момент — через шпонку 19, входящую в паз корпуса 1.

В диапазоне действующих сил резания, не превышающих установленную величину предельной силы, при которой срабатывает устройство, цанга 4 и со1242314

f9/0g 17

A-4

Составитель Г. Сиротовская

Техред Н.Бонкало

Корректор М, Иаксимишинец

Редактор П. Коссей

Заказ 3650/16

Тираж 1001

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подпис ное

Производственно-полиграфическое предприятие. r. Ужгород, ул. Проектная, 4 ответственно шпиндель 2 не имеют перемещений относительно корпуса 1.

При превышении установленного предельного усилия происходит перемещение шпинделя 2 относительно корпуса 1 и раскрепление цанги 4 и соответственно проскальзывание инструмента. При этом меМбрана 3 выходит .из зацепления с упором 15 ° Переме:щаясь вместе со шпинделем в осевом направлении, шпонка 19 упирается в микровыключатель 17, выключает станок и включает аварийную сигнальную систему.