Устройство для закрепления вращающихся режущих инструментов
Изобретение относится к обработке резанием металлических заготовок, в частности к сверлению с внутренней подачей смазочно-охлаждающего материала. Устройство имеет встроенную питающую емкость для смазочного материала, которая при зажатом сверлильном инструменте гидравлически соединена с возможностью приложения давления, по меньшей мере, одним внутренним каналом для смазки сверлильного инструмента. Для сокращения расхода смазочного материала и точного его дозирования приложение давления осуществлено посредством газовой подушки, расположенной в питающей емкости. 4 з.п. ф-лы, 1 ил.
При обработке резанием, в особенности металлических заготовок, возникает проблема, связанная с тем, что сверлильный инструмент, например сверло, развертка или в общем случае вращающийся инструмент (в дальнейшем дается ссылка на сверло) нагревается вместе с материалом заготовки. Поэтому, в особенности при автоматизированном серийном изготовлении, необходима охлаждающая смазка охлаждающе-смазочным средством (в дальнейшем называемым смазочным материалом). При так называемой мокрой обработке в просверливаемое отверстие вводят большой избыток смазочного материала в жидкой форме. Однако этот вид охлаждающей смазки связан со сравнительно высокой стоимостью установки и расходами на снабжение смазочным материалом, очистку и тому подобное. Кроме того, при сверлении введение смазочного материала в просверливаемое отверстие осуществляется не без труда. Поэтому применяются системы смазки, в которых смазочный материал подводится с помощью транспортирующих приспособлений через шпиндель обрабатывающего станка и, по меньшей мере, один канал для смазочного материала, имеющийся в сверле, к соответствующим местам обработки, приблизительно, в зоне главных режущих кромок сверла или передней грани. Но в таких системах смазки уже только поэтому необходимо иметь сравнительно большое количество смазочного материала, потому что подводящие трубопроводы, ведущие от снабжающего устройства к обрабатывающему станку или к его шпинделю, должны быть заполнены смазочным материалом. Кроме того, с помощью обычных снабжающих устройств с трудом осуществляется точное дозирование смазочного масла в небольших количествах. Из DE 19618540 A1 известно устройство для закрепления инструмента, к которому подводится охлаждающе-смазочное средство, в которое встроен накопитель смазочного средства. Недостатком такого устройства для закрепления инструмента наряду с дорогостоящим изготовлением является прежде всего то, что имеющееся в питающей емкости смазочное средство всегда подается под действием преимущественно того же создаваемого пружиной давления. Адаптация давления к различной вязкости смазочного средства или изменение количества смазочного средства, подаваемого в зону действия сверлильного инструмента, возможно через изменение прикладываемого давления.
Наиболее близким техническим решением по совокупности существенных признаков и достигаемому результату является устройство для закрепления сверлильного инструмента, известное из патента Германии N 29794 (B 23 B 51/06, 1884). Известное устройство имеет встроенную питающую емкость для смазочного материала, которая при зажатом сверлильном инструменте гидравлически соединена с возможностью приложения давления с, по меньшей мере, одним внутренним каналом для смазки сверлильного инструмента. Однако в вышеизложенном устройстве наблюдается повышенный расход смазочного материала. В основу изобретения положена задача создания устройства для закрепления инструмента, с помощью которого технически простыми средствами осуществляется смазка уменьшенным количеством смазочного материала с точным его дозированием. Поставленная задача решается тем, что в устройстве для закрепления сверлильного инструмента, имеющем встроенную питающую емкость для смазочного материала, которая при зажатом сверлильном инструменте гидравлически соединена с возможностью приложения давления с, по меньшей мере, одним внутренним каналом для смазки сверлильного инструмента, согласно изобретению, приложение давления осуществлено посредством газовой подушки, расположенной в питающей емкости. Целесообразно газовую подушку создавать в питающей емкости, при этом последняя выполнена с возможностью повторного заполнения. Рекомендуется в устройстве выполнить канал для дополнительного заполнения, проходящий от наружной стороны устройства в полость питающей емкости. Предпочтительно, когда устройство снабжено запорным клапаном, работающим под действием центробежных сил и предназначенным для регулирования гидравлического соединения между питающей емкостью и указанным внутренним каналом сверлильного инструмента. Такое конструктивное выполнение устройства за счет давления, имеющегося в питающей емкости, осуществляет смазку независимо от его положения. Кроме того, могут применяться более вязкие смазочные вещества и такие смазочные вещества, которые не могут достаточно сильно разжижаться при имеющихся температурах и не могут поступать в нужное место без применения давления. Количество смазочного материала или поток смазочного материала может регулироваться в общем случае без повышенных технических затрат величиной выходных отверстий сверлильного инструмента. Таким образом устанавливается сравнительно точный поток смазочного средства с учетом определенного числа оборотов инструмента. Газовая подушка предложенного типа может заранее иметься в питающей емкости или создаваться при определенной потребности. Для этого емкость разделена, например, разделительным поршнем на полость со смазочным средством и полость для создания газа. В полости для создания газа находится электролитическая жидкость, в которую при необходимости может вводиться твердое вещество, реагирующее с электролитической жидкостью с выделением газа. Кроме того, является предпочтительным, чтобы благодаря большему объему устройства для закрепления инструмента создавался соответственно больший запас смазочного материала, действующий в течение более длительного периода обработки. Такой вид снабжения смазочным материалом не зависит от устройств для снабжения станка смазочным материалом, например насосов, соединительных трубопроводов, вращающихся проходов и т.п. Питающая емкость, расположенная в устройстве для закрепления инструмента, может, по потребности, заполняться более или менее вязкими смазочными средствами. Для того чтобы в случае особенно жидкотекучих смазочных средств предотвратить потери смазочного средства при простоях станка, является предпочтительным, если гидравлическое соединение между питающей емкостью и смазочным каналом сверлильного инструмента регулируется с помощью работающего под действием центробежных сил запорного клапана. Таким образом может осуществляться замена сверлильного инструмента без вытекания смазочного средства из питающей емкости. Ниже изобретение поясняется более подробно на основе примера выполнения, показанного на прилагаемом чертеже. На чертеже схематически показано устройство 37 согласно изобретению для закрепления инструмента. Оно имеет конусную крепежную зону 38, которым оно устанавливается в соответствующее фиксирующее гнездо (не показанное на чертеже) обрабатывающего станка или металлорежущего станка. Вторая примыкающая к конусной крепежной зоне 38 зона 39 выполнена цилиндрической и имеет на своей торцевой стороне 40 приемное отверстие 42 для сверла 43. Приблизительно в средней части конусной крепежной зоны 38 инструмента и коаксиально к средней оси 44 крепежной зоны 38 инструмента расположена питающая емкость 9a. В зоне питающей емкости 9a, противоположной приемному отверстию 42, расположена расширяющаяся, то есть находящаяся под давлением газовая подушка. Питающая емкость заполняется смазочным средством и опорожняется через отверстие (55) для дозаполнения. В сверле 43 расположен центральный канал 10 для смазочного средства, выходящий на торцевой стороне 6 сверла со стороны хвостовика. В крепежной зоне 38 инструмента имеется соединительный канал 47, который проходит от питающей емкости 9a до торцевой стороны или до канала 10 для смазочного материала, входящего в сверло на торцевой стороне 6. Соединительный канал 47 закрыт запорным клапаном, работающим под действием центробежных сил, который выполнен следующим образом: в радиально расположенном приемном отверстии 49 имеется ползунок 50, поджимаемый в направлении закрывания пружиной сжатия 52. Пружина сжатия 52 опирается своим другим концом на стопорный шарик 53. Запорный клапан 48 работает следующим образом: если сверло 43 вращается, ползунок 50 перемещается под действием центробежных сил радиально наружу против силы действия пружины 52. При этом площадь поперечного сечения соединительного канала, по меньшей мере, частично освобождается. Тогда смазочное средство, находящееся в накопительной емкости 9a под давлением, подается по соединительному каналу 47 в канал 10 для смазочного материала и тем самым поступает в нужное место в зоне вершины 7 сверла.Формула изобретения
1. Устройство для закрепления сверлильного инструмента, имеющее встроенную питающую емкость для смазочного материала, которая при зажатом сверлильном инструменте гидравлически соединена с возможностью приложения давления с, по меньшей мере, одним внутренним каналом для смазки сверлильного инструмента, отличающееся тем, что приложение давления осуществлено посредством газовой подушки, расположенной в питающей емкости. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что газовая подушка создается в питающей емкости. 3. Устройство по п.1 или 2, отличающееся тем, что питающая емкость выполнена с возможностью повторного заполнения. 4. Устройство по п.3, отличающееся тем, что в нем выполнен канал для дополнительного заполнения, проходящий от наружной стороны устройства в полость питающей емкости. 5. Устройство по любому из пп.1 - 4, отличающееся тем, что оно снабжено запорным клапаном, работающим под действием центробежных сил и предназначенным для регулирования гидравлического соединения между питающей емкостью и указанным внутренним каналом сверлильного инструмента.РИСУНКИ
Рисунок 1
