Переносной станок для обработки торцовых поверхностей
Изобретение относится к области обработки металлов резанием, а именно к устройствам для обработки торцовых поверхностей кольцевой формы, и может быть использовано в энергетике, например при ремонтных работах на АЭС, и в других отраслях промышленности. Переносной станок содержит режущую головку, имеющую неподвижный корпус и подвижный корпус с механизмом радиальной подачи пиноли с резцедержателем, редуктор привода, кинематически связанный с подвижным корпусом, механизм крепления станка на обрабатываемой детали, два противовеса, два соосных центральных упорных подшипника, по меньшей мере два соосных радиальных подшипника. Опора с гибкими элементами для крепления редуктора привода установлена с возможностью ее фиксирования на внешней боковой поверхности обрабатываемой детали посредством указанных гибких элементов. Механизм радиальной подачи пиноли выполнен в виде дифференциального винта и двух гаек, одна из которых закреплена на подвижном корпусе, а другая жестко связана с пинолью. Кинематическая связь между подвижным корпусом и механизмом радиальной подачи пиноли выполнена в виде двух находящихся в зацеплении цилиндрических зубчатых колес и двух находящихся в зацеплении конических зубчатых колес. Одно из цилиндрических зубчатых колес закреплено в неподвижном корпусе соосно оси вращения подвижного корпуса, а другое - на валу, установленном в подвижном корпусе параллельно оси его вращения. Одно из конических зубчатых колес закреплено на упомянутом валу, а другое размещено с возможностью свободного осевого перемещения на дифференциальном винте механизма радиальной подачи пиноли. Подвижный корпус установлен на неподвижном корпусе посредством двух соосных центральных упорных подшипников и по меньшей мере двух соосных радиальных подшипников, охватывающих указанный вал с цилиндрическим и коническим зубчатыми колесами и ось вращения подвижного корпуса. Один из противовесов закреплен на подвижном корпусе диаметрально противоположно резцедержателю, а второй - на противоположном резцедержателю конце дифференциального винта. Механизм крепления станка на обрабатываемой детали выполнен в виде установочной плиты с отверстиями. По крайней мере одно из указанных отверстий предназначено для базирования и сопряжения с режущей головкой, и по крайней мере два - для размещения узлов крепления плиты на торцовой поверхности обрабатываемой детали с возможностью радиального смещения. Предлагаемое устройство обеспечивает повышение точности базирования, увеличение жесткости и уменьшение вибрации системы станок - режущий инструмент - обрабатываемая деталь, сокращение длительности операций монтажа и демонтажа станка на обрабатываемой детали при возможности проведения их вручную. 4 ил.
Изобретение относится к области обработки металлов резанием, более конкретно к устройствам для обработки торцовых поверхностей кольцевой формы (главным образом, таких деталей, демонтаж которых для обработки на стационарных станках затруднен или нецелесообразен), и может быть использовано в энергетике (например, при ремонтных работах на АЭС для подрезки уплотнительной поверхности крышек люков, находящихся внутри барабанов-сепараторов) и в других отраслях промышленности.
Известен переносной фрезерный станок для обработки деталей кольцевой формы (авт.св. СССР N 1388199, В 23 C 1/20, опубл. 15.04.1988), включащий стойки, связанные траверсой, несущей фрезерную головку, механизм перемещения станка относительно детали в виде приводных осей с коническими роликами, взаимодействующими с торцовой поверхностью обрабатываемой детали, и упоры, взаимодействующие с внутренней и внешней поверхностями детали. Однако применение данного станка возможно лишь в тех случаях, когда вокруг торца обрабатываемой детали имеется значительное по размеру свободное пространство. Известен переносной станок для обработки фланцев (авт. св. СССР N 1076196, В 23 В 5/16, опубл.28.02.1984), содержащий корпус, установленные на нем и кинематически связанные между собой привод главного движения, планшайбу с механизмом радиальной подачи суппорта, причем механизм радиальной подачи выполнен в виде винтовой пары. Однако система базирования этого станка не всегда обеспечивает требуемую точность взаимного расположения обрабатываемого изделия и режущего инструмента, а вибрация, вызываемая сложной и длинной кинематической цепью станка, ограничивает чистоту и точность обработки. Кроме того, с увеличением размера обрабатываемой детали габариты станка такой конструкции и трудности его эксплуатации существенно увеличиваются. Предлагаемое устройство обеспечивает повышение точности базирования, увеличение жесткости и уменьшение вибрации системы станок - режущий инструмент - обрабатываемая деталь, сокращение длительности операций монтажа и демонтажа станка на обрабатываемой детали при возможности проведения их вручную. Сущность изобретения заключается в том, что переносной станок для обработки торцовых поверхностей, содержащий режущую головку, имеющую неподвижный корпус и подвижный корпус с механизмом радиальной подачи пиноли с резцедержателем, редуктор привода, кинематически связанный с подвижным корпусом, и механизм крепления станка на обрабатываемой детали, снабжен двумя противовесами, двумя соосными центральными упорными подшипниками, по меньшей мере двумя соосными радиальными подшипниками и опорой с гибкими элементами для крепления редуктора привода, установленной с возможностью ее фиксирования на внешней боковой поверхности обрабатываемой детали посредством указанных гибких элементов, при этом механизм радиальной подачи пиноли выполнен в виде дифференциального винта и двух гаек, одна из которых закреплена на подвижном корпусе, а другая - жестко связана с пинолью, кинематическая связь между подвижным корпусом и механизмом радиальной подачи пиноли выполнена в виде двух находящихся в зацеплении цилиндрических зубчатых колес, одно из которых закреплено в неподвижном корпусе соосно оси вращения подвижного корпуса, а другое - на валу, установленном в подвижном корпусе параллельно оси его вращения, и двух находящихся в зацеплении конических зубчатых колес, одно из которых закреплено на упомянутом валу, а другое - размещено с возможностью свободного осевого перемещения на дифференциальном винте механизма радиальной подачи пиноли, подвижный корпус установлен на неподвижном корпусе посредством двух соосных центральных упорных подшипников и по меньшей мере двух соосных радиальных подшипников, охватывающих указанный вал с цилиндрическим и коническим зубчатыми колесами и ось вращения подвижного корпуса, один из противовесов закреплен на подвижном корпусе диаметрально противоположно резцедержателю, а второй - на противоположном резцедержателю конце дифференциального винта, механизм крепления станка на обрабатываемой детали выполнен в виде установочной плиты с отверстиями, по крайней мере одно из которых предназначено для базирования и сопряжения с режущей головкой и по крайней мере два - для размещения узлов крепления плиты на торцовой поверхности обрабатываемой детали с возможностью радиального смещения. Выполнение механизма крепления в виде установочной плиты с отверстиями, дающее возможность регулируемого смещения плиты относительно детали, обеспечивает необходимую точность базирования. Короткие и жесткие кинематические цепи механизма радиальной подачи и кинематической связи между ним и подвижным корпусом режущей головки (а также установка последнего на неподвижном корпусе с использованием двух соосных центральных упорных подшипников и по меньшей мере двух соосных радиальных подшипников большого диаметра), уравновешивание движущихся при резании частей станка посредством двух противовесов, крепление редуктора привода на отдельной опоре увеличивают жесткость и уменьшают вибрацию системы станок - инструмент - деталь. Кроме того, предложенные схемы цепей обеспечивают компактность станка. Увеличение устойчивости процесса резания (в частности, при отличном от горизонтального расположении плоскости обработки) обуславливает минимизацию срезаемого слоя металла (одновременно с повышением чистоты и точности обработки) и, следовательно, максимизацию послеремонтного ресурса обработанной детали. Рациональное разделение станка на конструктивные блоки (установочная плита, режущая головка, редуктор привода и опора для его крепления) обеспечивает вручную быстрый монтаж и демонтаж станка на обрабатываемой детали в труднодоступных и стесненных местах, где затруднено применение грузоподъемных средств и ограничено время пребывания обслуживающего персонала. Предлагаемое устройство поясняется следующими чертежами: фиг. 1 - общий вид станка; фиг. 2 - режущая головка; фиг. 3 - кинематическая схема режущей головки; фиг. 4 - положение крышки в барабане-сепараторе при обработке. Переносной станок состоит из режущей головки 1, редуктора привода 2 и механизма крепления станка на обрабатываемой детали, включающего установочную плиту 3 и опору 4. Режущая головка содержит неподвижный корпус 5 и подвижный корпус 6 (вращение которого осуществляется редуктором привода 2) с пинолью 7 и резцедержателем 8. Подвижный корпус 6 установлен на неподвижном корпусе 5 посредством соосных центральных упорных подшипников 9 и соосных радиальных подшипников 10. Механизм радиальной подачи включает дифференциальный винт 11 с неподвижной гайкой 12, закрепленной в корпусе 6, и подвижной гайкой 13, жестко связанной с пинолью 7. Для вращения дифференциального винта 11 служат цилиндрические зубчатые колеса 14 и 15, причем колесо 14 закреплено в неподвижном корпусе 5, и конические зубчатые колеса 16 и 17, причем зубчатые колеса 15 и 16 закреплены на одном валу 18, установленном в подвижном корпусе 6 параллельно оси его вращения 19, а колесо 17 размещено с возможностью свободного осевого перемещения на дифференциальном винте 11. Не подвижном корпусе 6 закреплен противовес 20, предназначенный для грубого динамического уравновешивания, а на дифференциальном винте 11 - противовес 21, предназначенный для более тонкого уравновешивания. Для фиксации режущей головки 1 на установочной плите 3 служат болты 22. В установочной плите 3 выполнены отверстия, из которых по крайней мере одно (например, центральное), служащее базовым, предназначено для сопряжения с режущей головкой 1 и по крайней мере два (например, периферийные), положение которых определяется конструкцией обрабатываемой детали, предназначены для размещения узлов крепления 23 плиты к обрабатываемой детали, включающих дистанционирующие элементы (на чертежах изображены условно - в виде болтов), с возможностью смещения плиты 3 в радиальном направлении, а остальные предназначены для размещения регулировочных винтов 24. Опора содержит стойку 25, кронштейн 26, гибкие элементы (например, цепи) 27 и стяжной винт 28 с гайками 29 и 30. Редуктор привода 2 взаимодействует с первичным двигателем 31 посредством шарнирного вала 32, имея для его подсоединения два места (33 и 34), соответствующие противоположным направлениям вращения выходного вала редуктора. Переносной станок используется следующим образом. Установочную плиту 3 размещают на торцовой поверхности обрабатываемой детали 35, а затем дистанционируют от нее, центрируют относительно оси детали и фиксируют с помощью узлов крепления 23. С помощью винтов 24 достигают параллельности базовой плоскости 36 и плоскости обработки 37. Режущую головку 1 закрепляют на установочной плите 3. Опору 4 устанавливают на внешней боковой поверхности обрабатываемой детали и закрепляют посредством натяжения гибких элементов 27. На стойке 25 опоры 4 размещают редуктор привода 2, устанавливают его связь с подвижным корпусом 6 режущей головки 1, выставляют соосность выходного вала редуктора привода 2 и оси вращения 19 подвижного корпуса 6 (предусмотренные для этого в станке средства на чертежах не показаны), после чего редуктор привода закрепляют (например, болтами) на стойке 25. Резец 38 с помощью ручной передачи 39 выставляют на нужную глубину резания и фиксируют (предусмотренные для этого в станке средства на чертежах не показаны). Выходной вал первичного двигателя 31 (например, пневмомашины) посредством шарнирного вала 32 подсоединяют к редуктору привода 2. Включение станка осуществляют включением первичного двигателя 31. Движение через редуктор привода 2 передается подвижному корпусу 6 режущей головки 1. При вращении подвижного корпуса 6 зубчатое колесо 15 обкатывается вокруг неподвижного зубчатого колеса 14 и (через пару конических зубчатых колес 16 и 17) вращает дифференциальный винт 11, который, перемещаясь относительно неподвижной гайки 12 в сторону резца, перемещает гайку 13 и связанные с ней пиноль 7 с резцедержателем 8 в противоположном направлении, осуществляя радиальную подачу за счет разницы шагов резьбы двух винтовых пар, составленных гайками 12 и 13 и предназначенными для взаимодействия с ними резьбовыми участками дифференциального винта 11. При реверсировании подвижного корпуса 6, осуществляемого реверсом первичного двигателя 31 или (например, при нереверсивном первичном двигателе) изменением места подсоединения шарнирного вала 32 к редуктору привода 2, направление движения пиноли 7 с резцедержателем 8 меняется на противоположное.
Формула изобретения
РИСУНКИ
Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4