Механизм подачи шпинделя сверлильного станка

 

) Изобретение относится к обработ ке металлов резанием. Целью изобретения является повышение надежности и расширение технологических возможностей путем устранения перегрузок сверл при обработке отверстий различных диаметров. Шпиндель установ-. лен с возможностью вращения внутри JBud А гз 27 пиноли, с зубьями которой находится Б постоянном зацеплении реечная шестерня . На выступающем из коробки подач конце вала 12 установлена ведущая полумуфта 15 упругой муфты, выполненная в В1ще рычага, связанного с концом вала 12 посредством клемнового соединения. На торце ведомой полумуфты 17 на концентричных окружностях выполнены кольцевые прерывистые пазы 23, 24, 25 и 26, в которых расположены цилиндрические пружины сжатия 27, 28, 29 и 30 различных жесткостей. В пазах 23, 24, 25 и 26 установлены перемещающиеся металлические вкладыши 31, 32, 33 и 34. На концах рычага - полумуфты 15 вы- , полнен з1 сквозные в осевом направлении пазы 35, в которых расположены съемные сухари 36, 38 с пальцами 37 и 39, установленными в отверстиях вкладышей, 2 з.п. ф-лы, 3 ил. S 17 4 Ю 05 о -а 2В 29 ФИ«. 4

СОЮЗ СОВЕТСНИК

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

7 А1 ((9(SU (Ill (511 4 В 23 В 47/04

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО Д ЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ ф г,.",(, 1;"„.. ((ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕ ГЕНИЯ, 1

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4219902/31-08 (22) 30.03.87 (46) 30.09.88. Бюл. У 36 (71) Тернопольский филиал Львовского политехнического института им. Ленинского комсомола (72) С.Г. Нагорняк, П,Д. Кривьй, и Н.И. Кузьмин (53) 621.952-86(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 933292, кл. В 23 3,47/04, 1980. (54) МЕХАНИЗМ ПОДАЧИ ШПИНДЕЛЯ СВЕРЛИЛЬНОГО СТАНКА (57.) Изобретение относится к обработ". ке металлов резанием, Целью изобре— тенин является повышение надежности и расширение технологических возможностей путем устранения перегрузок сверл при обработке отверстий различных диаметров, Шпиндель установ-. лен с возможностью вращения внутри

3uL4

za пиноли, с зубьями которой находится в постоянном зацеплении реечная шестерня. На выступающем из коробки подач конце вала 12 установлена ведущая полумуфта 15 упругой муфты, выполненная в виде рычага, связанного с концом вала 12 посредством клеммового соединения. На торце ведомой палумуфты 17 на концентричных окружностях выполнены кольцевые прерывистые пазы 23, 24, 25 и 26, в которых расположены цилиндрические пружины сжатия 27, 28, 29 и 30 различных жесткостей. В пазах 23, 24, 25 и 26 установлены перемещающиеся металлические вкладыши 31, 32, 33 и 34.

На концах рычага — полумуфты 15 выполнены сквознь:е в осевом направлении пазы 35, в которых расположены съемные сухари 36, 38 с пальцами 37 и 39, установленными в отверстиях вкладышей, 2 э.п. ф — лы, 3 ил.

1426707

Изобретение относится к обработ.ке металлов резанием.

Цель изобретения — повышение надежности и расширение технологических воэможностей путем устранения перегрузок сверл при обработке отверстий различных диаметров, На фиг. 1 схематично изображена кинематическая схема сверлильного

P станка, на фиг. 2 — вид А на фиг,1, на фиг. 3 — упругая муфта с размещением пружин в пазах, расположенных .по окружности одного радиуса, ее ва. риант. 15

Механизм подачи сверлильного станка содержит шпиндель 1, соединенный своим верхним концом посредством коробки 2 скоростей с электродвигателем 2. На шпинделе 1 установлена с возможностью перемещения вдоль оси шестерня 4, которая кинематически связана через зубчатые передачи 5 коробки передач с расположенной на валу 6 шестерней 7, связанной с ва- 25 лом 6 посредством электромагнитной муфты 8. Шестерня 7 находится в зацеплении с шестерней 9, связанной с червяком 10 червячной передачи.

Червяк 10 находится в постоянном ки- 30 нематическом зацеплении с червячным колесом ll установленным на валу

12. Шпиндель 1 установлен с возможностью вращения внутри пиноли 13, с зубьями которой находится в постоянном зацеплении реечная шестерня 14.

На выступающем из коробки передач конце вала 12 установлена ведущая полумуфта 15 упругой муфты, а с шестерней 14 жестко соединена гильза 40

16, с которой соединена ведомая полумуфта 17. В коническом отверстии нижнего конца шпинделя 1 установлен конический хвостовик сверла 18, предназначенного для взаимодействия с об- 45 рабатываемой деталью 19, Под нижним торцом пиноли установлен регулируемый по высоте концевой выключатель 20, который соединен электрически посредством проводов 21 и 22 с концами ка>О тушки электромагнитной муфты 8. На торце ведомой полумуфты 17 на различных расстояниях R,, R, R и R (4èã.2) выполнены кольцевые прерывистые пазы

23-26, в которых расположены цилинд- 55 рические пружины 27-30 сжатия различных жесткостей, значения которых соответственно равны С, С, С> и С4.

В пазах 23-26 установлены металлические вкладыши соответственно 31-34, Выше отмеченная ведущая полумуфта 15 выполнена в виде рычага, связанного с концом вала 12 посредством клеммового соединения. На концах полумуфты

15 выполнены сквозные в осевом направлении муфты пазы 35, в которых расположены съемный. сухарь 36 с пальцем 37, который выступает в направлении к ведомой полумуфте. Конец пальГ ца входит в отверстие вкладыша 31, в пазах 35 также расположен и съемный сухарь

38, палец 39 которого входит в отверстие вкладыша 32.

Одновременно в пазах рычага 15 могут быть расположены и все четыре .сухаря. Число сухарей должно быть изготовлено равным числу пружин сжатия, поскольку в пазах рычага могут быть установлены одновременно все четыре сухаря °

Наряду с вариантом конструкции (фиг. 2) с концентричным расположением пружин также может быть использован вариант конструкции с расположением пружин в прерывистых кольцевых углублениях, .расположенных по одной окружности (фиг . 3) . Кроме сухарей в пазах 35 могут быть расположены непосредственно цилиндрические пальцы 40, резьбовые концы которых входят в резьбовые отверстия металлических вкладышей 41, 42, 43 или 44, расположенных в кольцевых пазах по окружности одного радиуса В,. Жесткости последовательно расположенных пружин в кольцевом углублении обозначены соответственно через С», С), Сэ и С .

Как в первом варианте конструкции (фиг. 2), так и во втором варианте (фиг. 3) число пружин может быть другим, например 3, 5, б и 7, Кроме того, для повышения работоспособности пружин их концы контактируют с плоскостями полупальцев 45, установленных на концах углублений под пружины (фиг. 2) Механизм подачи шпинделя сверлильного станка работает следующим образом.

Перед началом работы вершину сверла 18 вводят в контакт с верхним торцом детали 19, а расстояние между верхним концом штыря концевого выключателя 20 и нижним торцом пиноли 13 выбирают как разницу: Н = Ь вЂ” b., где высота детали (длина отверстия)

) 1426707.Таким образом, в начальный момент сверления имеет место плавное сжатие пружин 27 и 28 для одного из случаев включения пружин (на фиг. 2) до величины, при которой выполняется условие

Р, r < ю = Мм(27128)>

55 — осевая сила нормального процесса сверления, где Р, высота предвыходной зоны, расположенной от нижнего торца детали !

9 на расстоянии, = (0,2-0,5) й... где d — дна.- етр св ерла . сь 5

В процессе врезания сверла 18 в тело обрабатываемой детали 19 крутя-, щий момент передается со шпинделя 1 на шестерню 4, зубчатые .передачи 5

: вал 6, с которым в процессе врезания и установившегося процесса сверления жестко соединена шестерня 7 (в этих режимах работы электромагнитная муфта 8 включена). С шестерни 7 момент передается на червяк 10 и червячное колесо 11 и далее на вал

12 с ведущей полумуфтой 15, с которой посредством сухарей с пальцами и металлические вкладыши, момент передается на пружины, расположенные в коль-20 цевых прерывистых углублениях ведомой полумуфты 17. С полумуфты 17 момент передается на реечную шестерню 14 и пиноль 13, осеьое перемещение равно осевому перемещению свер" ла 18.

В процессе врезания сверла в обрабатываемую деталь 19 под действием силы сопротивления происходит . сжатие пружин 27 и 28, поскольку с 30 их вкладышами 31 и 32 соединены пальцы соответственно 37 и 39 сухарей

36 и 38, Для конструкции муфты . (фиг. 2) возможны следующие варианты включения в работу пружин с жест35 костью: С, С, С, С,.1, С и С, С, иС1С иС, С иС, С иС

С и С, С1 и С3 и С, С! и С и С;

С и С и С, С, и С и С и С !, При использовании варианта упругой муфты (фиг. 3) возможны следующие варианты включения в работу пружин: С, Сз„ и С, С> и Сз и С, С, и С и С и С,1. При использовании конструкции упругой муфты (фиг.2) „ количество комбинаций возможных включений пружин в работу гораздо больше. г — радиус целительной окружР oJ ности реечкой шестерни 14;, 27 — момент от сил сжатых пру—

28) жин 27 и 28.

Значение момента !! (27 и 28) равно м

С(hi Hi + C г Rz где и Q — величины линейных деE 1 формаций соответстветственно пружин 27 и 28.

В процессе входа сверла 18 в тело обрабатываемой детали 19 в результате окружного перемещения ведущей полумуфты 15 с сухарями 36 и 38 и пальцами 37 и 39 относительно ведомой полумуфты 17 и сжатия при этом пружин 27 и 28 имеет место отставание подачи сверла от того значения, которое имело бы место в случае жесткой связи между полумуфтами 15 и !7.

После окончания периода врезания пиноль 13 движется с постоянной подачей. При подходе сверла к предвыходной зоне, расположенной на расстояни Ь = (0,2-0,5)о, от нижнего торца детали, движущаяся вниз вместе со шпинделем 1 пиноль 13 воздействует на штырь концевого выключателя 20, в результате чего электрическая цепь разрывается, подача тока в катушку электромагнитной муфты 8 рекращается и последняя отключается. В результате крутящий момент с вала 6 на шестреню 7 не передается и силовая связь между ними отсутствует. При этом как червяк 10, так и червячное колесо 11 оказываются неподвижными.

В месте с остановкой червячного коле. са 11 оказываются неподвижными также вал 12 и ведущая полумуфта 15, Поскольку пружины 27 и 28 во время врезания в деталь были в сжатом состоянии, то теперь усилие сжатых пружин способствует,цальнейшему вращению полумуфты 17 и осевому перемещению пиноли 13 с шпинделем 1 и сверлом 18. Перемещающееся под действием энергии пружин 27 и 28 сверло 18 проходит дальше в тело обрабатываемой детали 19 с постоянно уменьшающейся подачей. Таким образом, происходит досверливание сквозного отверстия за счет потенциальной энергии сжатых пружин, которую они накопили в процессе врезания сверла в тело обрабатываемой детали. Поскольку при досвер1426707

2 ос + р.ы.

"инб/и C,. R„+ С,Н + С,В + + С, В2 и

1 — ctgP + К и + 1 eP 1 сь

2 пивании отверстия подача постоянно уменьшается (пружины все больше и больше расслабляются), то устраняются причины, которые вызывают перегрузку

Н поломку сверл и привода подач в целом.

В силу того, что в момент окончания сверления перегрузки нет из-за того, что пружины расслаблены, то в результате некоторого ускорения подачи сверла в момент окончания сверления режущими кромками сверла срываются заусенцы на выходе из сквоз. ного отверстия, чем улучшается качество обработки.

После окончания сверления отвер— стия пиноль со шпинделем отводят вверх, при этом автоматически замыкаются контакты концевого выключателя 20 и снова замыкается электрическая цепь, в результате чего ток поступает в катушку электромагнитной муфты 8 и шестерня 7 соединяется со своим валом 6. 25 В начальном положении, когда вершина сверла еще не коснулась материала детали, расстояние между торцом пиноли 1.3 и штырем выключателя 20 больше расстояния от вершины сверла gp

18 до начала предвыходной зоны, расположенной на расстоянии Ь от нижнего торца детали. Это связано с тем, что пружины муфты в этом случае находятся в свободном состоянии.

В процессе наладки привода на сверление сквозных отверстий необходимо сделать пробное засверливание сверла в деталь 19 и по лимбу зафиксироэта величина должна быть равна сумме:

Формула изобретения

1. Механизм подачи шпинделя сверлильного станка, содержащий коробку подач, на выходном валу которой установлена упругая муфта, причем на торце ведомой полумуфты выполнены пазы, в которых размещены пружины сжатия и вкладьппи,количество которых соответствует количеству последних, установленные с возможностью перемещения и контактирования с прувать перемещение пиноли, при котором имеет место и полное засверливание.

После этого необходимо выставить концевой выключатель 20 в таком положении, при котором расстояние между данным положением пиноли и штырем выключателя равно ,о

Ь= (1в +Д+1„, ), где Ь вЂ” длина отверстия; — путь врезания (высота режувр щей части сверла, / — величина предвыходной зоны, 1щ — величина перебега сверла.

Для оперативности настройки могут быть использованы таблицы, в которых для соответствующих диаметров сверл d. z представлены значения

= d /2 ctg(p, P

3 где Ц вЂ” главный угол в плане сверла, g =K d,Ь где К = 0,2-0 5 — коэффициент, учитывающий величину д предвыходной зоны в обрабатываемой детали, 1 „, — величины сверл.

Использование в предлагаемом механизме подач пружин различной .жесткости предусматривает цель обеспечения гарантированного осевого перемещения за счет израсходования потенциальной энергии пружин вне зависимости от диаметра сверла. Так, например, при включении в работу различного числа пружин (вариант упругой муфты на фиг. 2), осевое перемещение пиноли станка, а значит и сверла после отключения электромагнитной муфты 8 составит:,кинами, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и расширения технологических возможностей путем устранения перегрузок сверл при обработке отверстий различных диаметров, ведущая полумуфта выполнена в виде жестко связанного с валом рычага с расположенными на концах вдоль его оси сквозными установленными в пазах сухарями и закрепленными на последних пальцами, предназначенными для размещения в отверстиях, которые выполнены во вкладышах, причем пружины сжатия выполнены различной жесткости.

1426707

2. Механизм по п. 1, о т л и ч аю шийся тем, что все пазы на торце ведомой полумуфты расположены на концентричных окруж— ностях.

3. Механизм по п. 1, о т л и— ч а ю шийся тем, что все пазы на торце ведомой полумуфты располо5 жены на окружности одного радиуса, а в соединении пальцев отверстие выполнено резьбовым.! 42б707

Составитель 1, Сиротовская

Техред А.Кравчук

Корректор В. Бутяга

Редактор Ю. Середа

Заказ 4806/12

Тираж 880

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

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