Расточная головка

Расточная головка, содержащая корпус, резцедержатель в виде микрометрического винта, на одном конце которого закреплена режущая пластина, а на другом - шпонка, сопряженный с лимбом и втулкой, которые связаны между собой элементами фиксации от поворота, при этом лимб установлен в корпусе с возможностью поворота, а между втулкой и корпусом расположен упругий элемент и винт с проставкой, установленные в соответствующих гнездах оправки. Для повышения точности обработки в лимбе выполнена выточка в виде внутренней цилиндрической поверхности, а вершины резьбы резцедержателя срезаны и образуют наружную цилиндрическую поверхность для взаимодействия с выточкой. 5 з.п. ф-лы, 13 ил.

 

Изобретение относится к металлообработке, преимущественно к чистовой обработке отверстий.

Известна расточная головка, патент РФ №2042477, МКИ В23В 29/034, содержащая резцедержатель, на одном конце которого закреплена режущая пластина, а на другом шпонка от его поворота. С резцедержателем по резьбе сопряжен двумя гайками лимб. Гайки лимба соединены упругими элементами, между которыми выполнена канавка под стопорное кольцо, которое фиксирует лимб относительно нониуса. Упругие элементы выбирают зазоры между нониусом и лимбом и в резьбе.

Недостатком данной расточной головки является относительно низкая точность обработки в связи с центрированием резцедержателя по резьбе.

Известна также резцовая вставка, а.с. СССР №1450921, МКИ В23В 29/034, содержащая корпус, установленные в корпусе лимб, резцедержатель, связанный с корпусом фиксированно от поворота и с лимбом посредством резьбового соединения, и втулку, установленную с возможностью взаимодействия с корпусом посредством упругого элемента. Лимб с втулкой связан фиксированно от поворота.

Недостатком данной расточной головки является также относительно низкая точность обработки в связи с центрированием резцедержателя по резьбе.

Технической задачей данного изобретения является повышение точности обработки расточной головки за счет центрирования резцедержателя по цилиндрическим поверхностям.

Поставленная техническая задача решается тем, что расточная головка, включающая корпус, лимб, втулку и резцедержатель в виде микрометрического винта, на одном конце которого крепится режущая пластина, а на другом шпонка, сопряжен с лимбом и втулкой, которые связаны между собой фиксированно от поворота. Лимб установлен в корпусе с возможностью поворота. Между втулкой и корпусом установлен упругий элемент. В лимбе выполнена выточка в виде внутренней цилиндрической поверхности, а гребешки резьбы резцедержателя срезаны и образуют наружную цилиндрическую поверхность, которая взаимодействует с выточкой. При этом корпус с резцедержателем, а также винт с проставкой смонтированы в соответствующих отверстиях оправки.

Сущность изобретения поясняется графически, где на фиг.1 показан общий вид расточной головки, разрез; на фиг.2 - расточная головка в сборе с оправкой; на фиг.3 - натяжитель; на фиг.4 - лимб; на фиг.5 - упругий элемент в виде прорезной пружины; на фиг.6 - разрез Б-Б фиг.5; на фиг.7 - упругий элемент, выполненный заодно с натяжителем в виде тарельчатой пружины; на фиг.8 - разрез А-А фиг.2; на фиг.9 - фрагмент центрирования резцедержателя по цилиндрическому поясу; на фиг.10 - схема радиального смещения натяжителя; на фиг.11 - разрез В-В фиг.10; на фиг.12 - схема осевого выбора зазоров в резьбе; на фиг.13 - схема радиального выбора зазоров в резьбе.

Расточная головка состоит из микрометрического винта, выполняющего роль резцедержателя 1. На одном конце резцедержателя 1 выполнено гнездо под режущую пластику 2, закрепляемую, например, прижимом 3 с помощью винта 4, а на другом установлена шпонка 5. Шпонка 5 имеет возможность скользить по шпоночному пазу оправки 6 и предотвращает поворот резцедержателя 1 вокруг своей оси. С резцедержателем 1 по резьбе сопряжены лимб 7 и втулка 8. Лимб 7 установлен в корпусе 9 с возможностью вращения. На торце корпуса 9 для точной настройки резцедержателя 1 выполнен нониус 10. Между втулкой 8 и корпусом 9 установлен упругий элемент 11. Упругий элемент 11 может быть выполнен в виде: тарельчатой пружины, изогнутой шайбы, волнистой шайбы. Причем упругий элемент 11 может быть выполнен заодно со втулкой 8 в виде: тарельчатой пружины (фиг.7) с опорами качения 12, прорезной пружины (фиг.5, 6) с опорной поверхностью 13 на корпус 9 и т.д. Лимб 7 взаимодействует с втулкой 8 (т.е. передает крутящий момент) посредством пазов 14 и выступов 15, выполненных соответственно в лимбе 7 и втулке 8. В качестве элементов, передающих крутящий момент, могут быть также заплечики 16 и 17 (фиг.7), выполненные за счет половинчатого выреза торцов в лимбе 7 и втулке 8 соответственно. В центральном отверстии лимба 7 кроме резьбы выполнена точная кольцевая выточка 18 в виде внутренней цилиндрической поверхности диаметром d (фиг.4), а в резцедержателе 1 вершины резьбы обработаны (срезаны), не нарушая среднего диаметра резьбы, по диаметру d выточки 18 и образуют наружную цилиндрическую поверхность 19 диаметром d (фиг.8). Это сделано для точного центрирования резцедержателя 1 и исключения эффекта его самовытягивания в процессе резания за счет угла α профиля резьбы на величину Δ (Δ=a₁-а, фиг.12, 13) под действием силы резания Р и при наличии в резьбе незначительных зазоров или недостаточном натяге. Известно, что резьба является неточным элементом для центрирования. В любой подвижной посадке (точной, гладкой, цилиндрической) существует определенный зазор δ (фиг.8). Он легко контролируемый и значительно меньше, чем в резьбовых сопряжениях, тем более, что резьба находится в напряженном состоянии от действия упругого элемента 11 и при регулировке изнашивается, тем самым, увеличивается зазор Х=Δtg(α/2). Для выбора зазора δ в некоторых случаях может быть использован способ, представленный на фиг.10 и 11, где на торце корпуса 9 выполняется бурт 20. При сборке лимба 7, втулки 8, корпуса 9 и упругого элемента 11 происходит давление упругим элементом 11 на бурт 20 силой F, которая разлагается на F_o - осевую и F_p - радиальную, и смещение втулки 8 в радиальном направлении за счет силы F_p. Если бурт 20 выполнить в нужном месте в направлении результирующих сил резания, то появляется возможность исключить также эффект самовытягивания резцедержателя 1. Но в большинстве случаев радиальный зазор δ выбирается винтом 21 с помощью проставки 22, смонтированными в оправке 6, и зажатой с определенным крутящим моментом. Чтобы исключить измерение момента при затягивании винта 21, между винтом 21 и проставкой 22 может быть установлен упругий элемент 23, но с последующим взаимодействием винта 21 с проставкой 22 для создания необходимого натяга. В качестве упругого элемента 23 может быть использован упругий материал, например резина, полимеры и т.д. с целью выбора зазора δ и создания натяга в сопряжениях. Для центрирования резцедержателя 1 в оправке 6 может быть использован цилиндрический пояс 24 длиной «» и диаметром d₁ (d₁≥d), фиг.9, при необходимости выполнения диаметра отверстия d₁ в оправке 6 больше диаметра резьбы d. Сборку расточной головки производят следующим образом. Лимб 7 и втулку 8 вставляют в отверстие корпуса 9, совмещая выступы 15 с пазами 14, производят сжатие упругого элемента 11 и находят, когда положение одних и тех же элементов резьб в лимбе 7 и втулке 8 станут кратными шагу. Затем в этом сжатом состоянии вращением резцедержателя 1 или лимба 7 за шестигранник производят сборку резцедержателя 1 с лимбом 7 и втулкой 8. Далее лимб 7 устанавливается в корпус 9 и головка в собранном виде устанавливается в оправку 6 и крепится винтами.

Настройка резцедержателя 1 на размер осуществляется по делениям на лимбе 7 и нониуса 10. Диапазон настройки определяется эффективной длиной резьбового участка резцедержателя 1. Упругодеформированное состояние упругого элемента 11 обеспечивает постоянный натяг во всех сопряжениях в направлении результирующих сил резания. После настройки на размер расточная головка готова к работе.

Эффективность предложенной конструкции заключается в ее простоте, надежности, долговечности и выполнении главной задачи - повышении точности обработки за счет центрирования резцедержателя по точным цилиндрическим поверхностям.

1. Расточная головка, содержащая корпус, резцедержатель, выполненный в виде микрометрического винта, на одном конце которого закреплена режущая пластина, а на другом - шпонка, сопряженный с лимбом и втулкой, которые связаны между собой элементами фиксации для передачи крутящего момента, при этом лимб установлен в корпусе с возможностью поворота, а между втулкой и корпусом расположены упругий элемент и винт с проставкой, установленные в соответствующих гнездах оправки, отличающаяся тем, что в лимбе выполнена выточка с цилиндрической поверхностью, а вершины резьбы резцедержателя срезаны с образованием наружной поверхности для взаимодействия с цилиндрической поверхностью выточки.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что элементы фиксации от поворота и передачи крутящего момента лимба и втулки выполнены в виде заплечиков, образованных половинчатым вырезом торцов лимба и втулки.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что на корпусе выполнен бурт, взаимодействующий с упругим элементом.

4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что упругий элемент выполнен в виде изогнутой шайбы.

5. Устройство по п.1, отличающееся тем, что упругий элемент выполнен в виде прорезной пружины и жестко связан с втулкой.

6. Устройство по п.1, отличающееся тем, что между упругим элементом и корпусом расположены тела качения.