Способ регулировки вылета расточного инструмента
Владельцы патента RU 2724234:
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский государственный технологический университет "СТАНКИН" (ФГБОУ ВО "МГТУ "СТАНКИН") (RU)
Способ включает установку в револьверной головке станка державки, установку в отверстии державки хвостовика расточного инструмента с регулировочным резьбовым соединением с приводом, регулировку вылета, которую осуществляют до заданной величины от торца револьверной головки станка за счет привода, и закрепление хвостовика расточного инструмента. Используют привод, который включает ведущее и ведомое зубчатые колеса. Регулировку вылета осуществляют вращением ведущего колеса, зафиксированного в направлении своей оси, перпендикулярной оси расточного инструмента, и взаимодействующего с ведомым колесом. При этом ведомое колесо выполнено с возможностью при вращении взаимодействия с хвостовиком расточного инструмента, вывертывания наружной резьбы ведомого колеса из резьбы резьбового отверстия державки, перемещения расточного инструмента вдоль его оси и выдвижения его до заданной величины. Достигается расширение технологических возможностей обработки на токарно-револьверных станках за счет значительного уменьшения вылета расточного инструмента, что существенно снижает его податливость под действием сил резания. 3 ил., 1 табл.
Изобретение относится к области обработки материалов резанием, в частности к к инструментальному обеспечению токарно-револьверных станков.
Известны способы регулировки вылета расточного инструмента (Маслов А.Р. Конструирование инструментальной оснастки // М: Янус-К. 2012. - 152 с.)
Наиболее близким к заявленному способу по совокупности существенных признаков - прототипом является способ регулировки вылета расточного инструмента относительно торца револьверной головки токарного станка, заключающийся в установке в револьверную головку станка державки, в установке в отверстие державки хвостовика расточного инструмента с регулировочным резьбовым соединением с приводом, в регулировке вылета, осуществляемой до заданной величины L от торца револьверной головки станка за счет привода и в закреплении хвостовика расточного инструмента.
Согласно прототипу, расточной инструмент, имеющий резьбовой цилиндрический хвостовик, в отрегулированном положении закрепляется в державке, после чего державка устанавливается в револьверную головку станка.
Недостатками прототипа, в том числе технической проблемой, является ограничение технологических возможностей обработки на токарно-револьверных станках из-за большого вылета расточного инструмента, что значительно сокращает номенклатуру обрабатываемых деталей, а также из-за недопустимо большой податливость режущей части расточного инструмента из-за большого количества промежуточных элементов в сборке, что ограничивает производительность при заданной точности обработки. Технический результат предлагаемого способа - расширение технологических возможностей обработки на токарно-револьверных станках, в виде расширения номенклатуры обрабатываемых деталей за счет значительного уменьшения вылета расточного инструмента, что существенно снижает его податливость под действием сил резания, а также за счет уменьшения количества промежуточных элементов сборки.
Поставленная задача решается, а заявленный технический результат достигается тем, что регулировку вылета расточного инструмента осуществляют вращением ведущего колеса зубчатой передачи, зафиксированного в направлении своей оси перпендикулярной оси расточного инструмента и взаимодействующего с ведомым колесом, при этом ведомое колесо вращается, взаимодействует с хвостовиком расточного инструмента, вывертывается из резьбы резьбового отверстия державки, перемещает расточной инструмент вдоль его оси и выдвигает его до заданной величины.
Изобретение поясняется изображениями:
На фиг. 1 изображено устройство для осуществления заявленного способа регулировки вылета расточного инструмента (продольный разрез)
На фиг. 2 изображено устройство для осуществления заявленного способа регулировки вылета расточного инструмента (поперечный разрез).
На фиг. 3 изображена схема расчета податливости расточного инструмента.
Способ регулировки вылета (см. фиг. 1 и 2) расточного инструмента 1 относительно торца револьверной головки токарного станка (на чертежах не показана) заключается в установке в эту головку державки 2, в установке в отверстие державки 2 хвостовика расточного инструмента 1 с регулировочным резьбовым соединением 3 с приводом, в регулировке вылета, осуществляемой до заданной величины L от торца револьверной головки станка за счет привода, и закреплении хвостовика расточного инструмента 1. При этом регулировку вылета осуществляют вращением ведущего колеса 4 зубчатой передачи, зафиксированного в направлении своей оси перпендикулярной оси расточного инструмента 1 и взаимодействующего с ведомым колесом 5, при этом ведомое колесо 5 вращается, взаимодействуя с хвостовиком расточного инструмента 1, а наружная резьба 6 ведомого колеса 5 вывертывается из резьбы 7 резьбового отверстия державки 2, перемещает расточной инструмент 1 вдоль его оси и выдвигает его до заданной величины L.
Осевое положение ведущего колеса 4 фиксируют втулкой 8, которую закрепляют в державке 2 винтом 9. Закрепляют расточной инструмент 1 в отрегулированном положении в отверстии державки 2, для этого вращают гайку 10 по наружной резьбе державки 2.
Отличием предложенного способа от прототипа является меньшая податливость закрепления расточного инструмента за счет уменьшения вылета державки, а также за счет уменьшения количества элементов сборки, что подтверждается нижеприведенными пояснениями и расчетами в отношении конкретного примера.
Величину податливости закрепления расточного инструмента можно определить как сумму изгибных и контактных перемещений, возникающих при нагрузке радиальной составляющей силы резания всех элементов сборки с линейными и угловыми размерами, имеющими соответствующие отклонения присоединительных поверхностей (Оснастка для станков с ЧПУ: справочник. 2-е изд., перераб. и доп. / Ю.И. Кузнецов, А.Р. Маслов, А.Н. Байков). - М.: Машиностроение, 1990 - 512 с.).
Расчет проводится для сборки по схеме на фиг. 3 по нижеприведенной формуле:
Данные для расчета податливости закрепления расточного инструмента в известном устройстве и в устройстве по предложенному способу регулировки вылета приведены в таблице.
Расчетная формула (1) для известного устройства имеет вид:
Расчеты по формуле (2) показывают, что величина податливости для известного устройства составляет δв=0,63 мм/кН и превышает максимально допустимую δв=0,25 мм/кН для расточных инструментов для получистовой обработки более, чем в 2,5 раза.
Для устройства по предложенному способу регулировки вылета расточного инструмента из-за уменьшения количества элементов сборки формула (2) имеет вид:
Расчеты по формуле (3) показывают, что величина податливости устройства по заявленному способу регулировки вылета расточного инструмента составляет δв=0,18 мм/кН, то есть удовлетворяет условиям растачивания отверстий на токарно-револьверных станках.
С учетом изложенного можно сделать вывод о том, что поставленная задача изобретения - создание способа регулировки вылета расточного инструмента, обеспечивающего существенное расширение технологических возможностей обработки на токарно-револьверных станках за счет снижения податливости расточного инструмента под действием сил резания - решена, а заявленный технический результат - расширение технологических возможностей обработки на токарно-револьверных станках в виде расширения номенклатуры обрабатываемых деталей за счет значительного уменьшения вылета расточного инструмента, что существенно снижает его податливость под действием сил резания, а также за счет уменьшения количества промежуточных элементов сборки - достигнут.
Анализ заявленного технического решения на соответствие условиям патентоспособности показал, что указанные в независимом пункте нижеизложенной формулы признаки являются существенными и взаимосвязанными между собой с образованием устойчивой совокупности, необходимых признаков неизвестной на дату приоритета из уровня техники, достаточной для получения требуемого технического результата.
Таким образом, вышеизложенные сведения свидетельствуют о выполнении при использовании заявленного технического решения следующей совокупности условий:
- объект, воплощающий заявленное техническое решение, при его осуществлении относится к области обработки материалов резанием, в частности к расточным инструментам для токарно-револьверных станков;
- для заявленного объекта в том виде, как он охарактеризован в независимом пункте нижеизложенной формулы, подтверждена возможность его осуществления с помощью вышеописанных в заявке известных из уровня техники на дату приоритета средств и методов;
- объект, воплощающий заявленное техническое решение, при его осуществлении способен обеспечить достижение усматриваемого заявителем технического результата.
Следовательно, заявленный объект соответствует условиям патентоспособности «новизна» и «промышленная применимость» по действующему законодательству.
Способ регулировки вылета расточного инструмента относительно торца револьверной головки токарного станка, включающий установку в револьверную головку станка державки, установку в отверстие державки хвостовика расточного инструмента с регулировочным резьбовым соединением с приводом, регулировку вылета, осуществляемую до заданной величины L от торца револьверной головки станка за счет привода, и закрепление хвостовика расточного инструмента, отличающийся тем, что используют привод в виде ведущего и ведомого колес зубчатой передачи, при этом регулировку вылета осуществляют вращением ведущего колеса зубчатой передачи, зафиксированного в направлении своей оси, перпендикулярной оси расточного инструмента, и взаимодействующего с ведомым колесом с резьбой, расположенной в резьбовом отверстии державки, при этом ведомое колесо выполнено с возможностью при вращении взаимодействия с хвостовиком расточного инструмента, вывертывания из резьбы резьбового отверстия державки, перемещения расточного инструмента вдоль его оси и выдвижения его до заданной величины L.
