Устройство для направленной подачи вспомогательного вещества

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Соцналнстнческкх

Республик (89) 135048 (ГДР) (63) Дополнительное к авт. саид-ву(22) Заявлено 220279 (2! ) 7770462/25-08 (5l i М. Кл.

В 23 ((11/10 (23) Приоритет - (32) 21.03.78

Государствеаамй комитет

СССР ао дмвм азобретеаай а открытий (3!) иРВ 230/204302, (ЗЗ) гдр

1 (53) УДК 62-719 (088. 8) Опубликовано 152132. Бюллетень № 42

Датаопубликования описания 151182

Иностранцы .г

Деллинг Клаус, Хахе Вольфганг и Пэтцольдт(карл (ГДР) б ден,:-$pQ(72) Авторы изобретения

Иностранное предприятие

"ФЕБ Веркцеугмашиненфабрик Ауербах, Ветр

Веркцеугмашиненкомбинат" Фритц Хекерт" (РДР) (7l ) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ НАПРАВЛЕННОЙ ПОДАЧИ

ВСПОМОГАТЕЛЬНОГО ВЕЩЕСТВА

Изобретение относится к устройст=

By для направленной подачи вспомогательного вещества (ВВ), в частности к зоне резания инструмента или к зоне врезания инструмента.в изделие, например у станков.

Известны станки, у которых сопла, из которых выходит ВВ, расположены вокруг шпинделя, несущего инструмент, Сопла установлены подвижно и могут смещаться в отдельности вручную, так что выходящую струю можно направлять на смачиваемое место.

Недостатком является то, что.струи всех или отдельных Сопел необходимо подрегулировывать .вручную или для каждого сопла отдельно, обслуживающим станки, в соответствии с процессом обработки и его продолжения.Поэтому невозможен автоматический режим работы станка.

Следовательно предложено (ВЕ-052 437 739) передвижение подвиж,но установленйого подводящего трубопровода для дополнительного вещества двигателем, управляемым в зависимости от движения подачи рабочих салазок станка. При условии, что перед началом обработки подводящий трубопровод направляется таким образом, что выходящая струя охлаждающего средства может попасть на передний .корпус сверлильного инструмента,имеется воэможность подрегулировать подводящий трубопровод так, что в основном струя охлаждающего средства направлена к зоне вреэания инструмента в иэделие. Однако предпосылкой для этого является учет длины сверлильного инструмента и ее применение для позиционирования подводящего трубопровода перед началом процесса сверления. Для этого в предлагаемом решении для станков с устройством для смены инструмента предусматривается щуп, который обмеряет длину инструмента, находящегося в магазине инструмента в состоянии готовности.

Позиционирование щупа запоминается, а эапоминаиищее устройство выключает регулировочный двигатель, если позиционирование подводящего трубопровода не соответствует позиционированию щупа. Таким образом, возможен автома-! тический режим работы станка.

Недостатком являются необходимые затраты для щупающего устройства и для дальнейшей обработки таким обра3

973306 эом полученной информации. Кроме того, достаточно точную информацию для регулировочного механизма можно получать только для сверл и им подобных инструментов. Например, у резцовых головок информация, полученная щупо-. 5 ванием, не может использоваться для точного устанавливания подводящего ,трубопровода к зоне резания инструмента. Очевидно, предложенное решение ходится цапфа, связанная с поворотно установленным соплом. Направляющая кулисы расположена под углом относительно оси поворота сопла. При повороте кольца направляющая кулисы смещает цапфу тангенциально относитель35 но опоры сопла, за счет чего оно вращается вокруг своей оси поворота.

С учетом допустимых размеров это 40 решение позволяет пбворот сопел только на относительно маленький угол поворота, вследствие чего струя BB может попасть только на относительно маленький участок площади. Однако на= 45 пример, на фрезерных станках применяются инструменты, размеры в направлении оси которых различны, например. сверла и дисковые фрезы. Направление струи ВВ к зоне резания как сверла, так и дисковой фрезы требует относительно большой угол поворота сопла.

Далее поворот сопла приводит к различным углам попадания струи ВВ на инструмент, эа счет чего в зависимости от угла большее или меньшее количество ВВ отскакивает от инстру50

55 мента без воздействия, а только часть его воздействует на инструмент.

Кроме того, с увеличением острого угла между осью сопла и осью инструмента перемещение сопла происходит на более маленький угол, если угол попадания струи BB на инструмент непрерывно,слецует смещающей зоне рене предусмотрено для этого. 10

Что касается степени использования оказывается, что не выгодно применить только один отдельный подводящий трубопровод, в частности при подаче ВВ под высоким давлением, так как очень много ВВ отскакивает от смачиваемого места без воздействия, а кроме того, при сверлении ВВ может входить в просверленное отверстие только в интервалах, что обусловлено формой сверла, а именно тогда, когда канавка сверла коротковременно освобождается на месте, на ко.торое попадает струя вспомогательного вещества, Воэможность одновременной и в случае как ручной, так и автоматической перестановки нескольких сопел иллюстрирует решение, предлагаемое авторским свидетельством 50565808. Здесь центральное кольцо имеет по одной направляющей кулисы, в которой наэания и врезания. Таким образом, требуется механизм с очень точным регулированием.

Недостатком этого решения является также то, что оно допускает только совместное перемещение всех сопел.,Цля случаев применения, в которых разные струи BB попадают на различные зоны, так, например, у инструмента или изделия, решение неприменимо.

Недостатки известного решения вызваны применением общей для всех сопел управляющей части и тем, что изменение положения сопел происходит поворачиванием. Применение направляющей кулисы для поворота цапфы допускает только маленький угол поворота при допустимом выборе размеров.

Цель изобретения — достижение оптимального использования вспомогательного вещества и при многолезвийных инструментах с помощью его направленной подачи к зоне применения, осуществление распределения вспомогательного вещества также по большим поверхностям, например подача к зоне осевого сечения, а также к определенным зонам заготовки для их охлаждения, или через всю свободную длину более длинных инструментов, создание устройства, обслуживаемого вручную или автоматически, которое одну или несколько струй вспомогательного вещества направляет на точки, находящиеся на различном расстоянии относительно переднего конца шпинделя,причем струя ВВ попадает либо под различным углом, либо под постоянным углом, а при изменяющемся угле струя должна проходить относительно большой диапазон углов. Струи ВВ должны перестанавливаться либо совместно, либо отдельно. Вся конструкция устройства не должна допускать изменение соответствующей струи ВВ из-за возникающих при подаче ВВ под большим давлением усилий.

Поставленная цель достигается тем, что по крайней мере одно из сопел является ведомым элементом кривошипношатунного или винтового механизма, ведущий элемент которого вручную или с помощью механического привода вращается или откидывается вокруг оси шпинделя изделия или вокруг оси, параллельной или расположенной в радиальном направлении под любым углом к этой оси. При этом сопло может перемещаться в зависимости от геометрических соотношений передачи в (или на передней бабке в радиальном направлении относительно оси шпинделя, причем радиальная плоскость движения располагается на любом расстоянии к центру вращения шпинделя .изделия, или она поворачивается вокруг оси, скрещивающейся с осью шпинделя изделия. Сог973306 ласно изобретению с помощью кривошип"но-шатунного механизма сопло шарнирно соединено с его шатуном. Кривошип выполнен как зубчатое колесо с укрепленной со стороны торца цапфой. Шарнирное соединение сопла с шатуном, как и его шарнирное соединение с цапфой кривошипа, происходит с помощью шарнира кривошипа.

Каждое сопло имеет такую передачу.

Ее привод происходит либо непосред- 10 ственно от зубчатого колеса, так что каждое сопло имеет отдельный привод, либо центральным приводным колесом, расположенным преимущественно концентрично шпинделю изделия станка и приводящим зубчатое колесо так,что несколько сопел приводятся в действие совместно с одним центральным приводом.

Если решение согласно изобретению выполнено с помощью винтового механизма, то сопло жестко соединено с его гайкой или через поворотный рычажный механизм. Указанная гайка снабжена зубчатым колесом.B этом случае привод предусмотрен либо непосредственно для этого зубчатого колеса,как отдельный привод одного сопла, либо через центральное приводное колесо, как привод нескольких сопел.

Целесообразным является применение кривошипно-шатунного и винтового механизмов, приводящих в движение по одному соплу, выполненных по различным параметрам (ход резьбы, размеры кривошипа), так, что исходное движение центрального приводного колеса приводит к различным большим перемещениям отдельных сопел.

Другое исполнение устройства получается за счет того, что отдельные 40 или все сопла имеют различный друг от друга наклон оси их соплового ка- . нала относительно оси шпинделя изделия при исходном положении приводного колеса. Принцип действия устройст- 45 ва описывается следующими примерами исполнения.

На фиг. 1 показано поворотное сопло как ведомый элемент кривошичношатунного. механизма; на фиг. 2 радиально перемещаемое сопло как ве-. домый элемент кривошипно-шатунного механизма; на фиг. 3 — поворотное сопло как ведомый элемент винтового механизма; на фиг. 4 — радиально перемещаемое сопло как ведомый элемент винтового механизма.

Сопло 1 устанавливается поворотно вокруг оси 2 (фиг. 1) и с помощью шарового шарнира 3 в шатуне 4 кривошипно-шатунного механизма, эксцентриковый диск которого выполнен в виде зубчатого колеса 5 и с торцовой стороны является носителем цапфы кривошипа 6. Посредством другого шарового 65 шарнира 7 шатун 4 шарнирно соединен с цапфой кривошипа 6. Поворачиваемое вокруг оси 8 зубчатое колесо зацепляется за другое зубчатое коле=о, выполненное в виде конического колеса

9, которое выполнено как центральное приводное колесо, расположенное концентрично оси 10 шпинделя изделия.

Если коническое колесо 9 поворачивается на определенный угол вокруг оси 10, то зубчатое колесо 5 также поворачивается вокруг своей оси 8, причем цапфа кривошипа 6 приводится в движение по дуге окружности. Iapнирно соединенный с цапфой кривошипа

6 шатун 4 передает результирующее линейное движение через шаровой шар-:. нир 3 на противоположный от отверстия сопла конец сопла 1, за счет чего оно поворачивается вокруг оси 2.

Однако движение кривошипно-шатунного механизма можно осуществлять и отдельно, без центрального приводного колеса,в данном случае конического колеса 9, путем соединения привода и оси 8 зубчатого колеса 5. Сопло 11 (фиг. 2) изображено как ведомый элемент кривошипно-шатунного механизма, перемещаемый вперед в направляющей

12, расположенной в торце передней бабки 13. Сопло соединено с тягой 14, с которой шарнирно соединен шатун 15 кривошипно-шарнирного механизма.

С другой стороны шатун 15 шарнирно соединен с цапфой кривошипа 16., которая связана с зубчатым колесом

17, выполненным как эксцентриковый диск.

Зубчатое колесо 17 зацепляется своими зубьями с зубьями другого зубчатого колеса 18, служащего в качестве центрального приводного колеса, расположенного соосно оси 10 шпинделя изделия.

Движение центрального приводного колеса, (зубчатого колеса 18), вокруг оси 10 приводит во вращение зубчатое колесо 17, за счет чего передвигает.ся цапфа кривошипа 16 по дуге окружности. Таким образом,. через шатун 15 на тягу 14 линейное движение переда.ется соединенному с тягой 14 соплу

11, за счет чего оно передвигается в направляющей 12.

Сопло 19 как ведомый элемент винтового механизма поворотно расположе но.на оси 20 и противоположным от отверстия сопла концом подвижно соединено с тягой 21, которая с другой стороны соединена с гайкой 22 несущего винта

23. Поворачивание вцнта 23 вокруг его оси 24 приводит гайку 22 в линейное движение, которое через рычажный механизм передается на конец сопла

19 и обусловливает его поворот вокруг оси 20.

973306

40

5О

60

Сопло 25,(фиг. 4) жестко соединяется с гайкой 26 несущего винта 27.

:Винт 27 apàöàåòñÿ и опирается на опоры 28 и 29 и несет зубчатое колесо, здесь конусное колесо ЗО, последнее входит в зацепление с другим зубчатым колесом .31, служащим центральным приводным колесом, расположенным с воэможностью поворота вокруг оси 10 рабочего шпинделя..Сопло 25 установлено с воэможностью перемещения в направляющей 32, расположенной на тор це передней бабки 33. Для подключения подводящего трубопровода 34 сопло 26 имеет присоединительную часть

35, канал 36 которой входит в канал

37 сопла 25.

Если необходимо переставить сопло 25, то центральное приводное колесо, (коническое колесо 31), поворачивается вокруг оси 10, причем из-за вращения конусного колеса 30 также вращается винт 27, вследствие чего гайка 26 осуществляет линейное движение, которое из-за жесткого соединения между гайкой 26 и соплом 25 передается непосредственно соплу 25 и осу ществляет его перемещение в направляющей 32.

У каждого иэ этих и других воэмож". ных вариантов исполнения изобретения возможно осуществление привода кривошипно-шатунного или винтового механизма, отнесенного к каждому соплу,. как через центральное приводное коле,со для совместного привода нескольких сопловых .механизмов, так и для каждого соплового механизма отдельно с помощью привода, действующего на кривошип и винт непосредственно.

Яа чертежах не изображено предпочтительное исполнение линейно передвигаемых сопел 11 и 25, о т л ич а ю щ е е с я тем, что они выполнены с наклоном к оси 10 шпинделя изделия, в этом случае струя ВВ попадает на изделие, принятое шпинделем изделия с углом постоянной величины.

Если сопло 11 или 25 перемещается в направляющей 12 и 32, то струя ВВ попадает на инструмент или изделие ближе или дальше от торца передней бабки 13 или 33, но всегда с одинаковым углом. Этот угол выбирается с учетом оптимального использования вспомогательного вещества, таким образом, чтобы по возможности меньшее количество вспомогательного вещества отскакивало от инструмента.или изделия без воздействия на них.

Вследствие этого уменьшается загрязнение .окружающей среды, нагрузка на корпус или устройство для кондиционирования воздуха закрытых машин.

Кроме того, оптимальным снабжением

ВВ лучше поддерживается процесс обработки резанием.

При постоянно повторяющихся одинаковых производственных заданиях сопла могут получать различный наклон к оси рабочего шпинделя, за счет чего струя ВВ каждого сопла в зоне его попадания на инструмент или изделие используется оптимально. Это возможно как для линейно перемещаемых сопел, так и для поворачиваемых сопел. Кроме того, поворачиваемые сопла можно передвигать в большом диапазоне поворота, так что зона попадания струей ВВ может находиться как во всей длине инструмента, так и на определенном месте инструмента, 15 которое необходимо интенсивно охлаждать. Вследствие возможного отдельного привода сопла его можно использовать также, например, для смазывания поверхностей станка, на20 пример для устранения скоплений стружек, которые образуют тепловые зоны. Для этого необходимо поворотное сопло постоянно передвигать по всему диапазону поворота. 3а счет

25 отдельного привода имеется возможность выбора определенного положения каждого сопла относительно инструмента или изделия, так что различным количеством сопел можно отвечать са30 мым различным требованиям в части подачи вспомогательного вещества.При этом имеется хороший выбор иэ комбинаций обоих сопловых приводов и воз-.

l можностей их перемещения.

Изобретение позволяет как ручное, так и автоматическое выравнивание отдельных или нескольких струй вспомо,гательного вещества как посредством центрального, так и посредством отдельного привода. Благодаря этому в зависимости от рабочей программы станка в соответствии с требованиями .процесса обработки, может происходить ручная .иди автоматическая подача вспомогательного вещества в зоне резания инструмента в изделие и к другим местам на инструменте, иэделии и станке. Таким образом, осуществляется оптимальное поддерживание процесса изготовления и использование вспомогательного вещества. Вследствие этого возможна работа станка с обслуживанием меньшим числом персонала или без него.

Формула изобретения

1. Устройство для направленной подачи вспомогательного вещества к зоне резания инструмента или к зоне врезания инструмента в иэделие с соплами, подвижно установленными в (или) на передней бабке станка вокруг оси шпинделя иэделия, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что по меньшей мере одно 973306

10 из сопел 1, 11, 19 и 25 является ведомым элементом кривошипно-шатунного или винтового механизма с приводным колесом 19, 18 и 31, вращающимся либо вручную, либо с помощью механическо.— го привода вокруг оси 10 шпинделя изделия или вокруг оси 8, 24, расположенной параллельно к ней, или в ра-. диальном направлении под любым углом к оси 10, а сопло (сопла) 11, 25, 1, 19, расположено в направляющей 12, 10

32, предусмотренной в (или) на передней бабке 13, с воэможностью перемещения в радиальном направлении к оси

10 шпинделя изделия, или поворота вокруг оси 2, 20, скрещивающейся с 15 осью 10 шпинделя изделия.

2. Устройство по и. 1, о т л и— . ч а ю щ е е с я тем, что сопло 1 шарнирно соединено с шатуном 4 криво" ипно-шатунного механизма. 20

3. Устройство по пп. 1 и 2, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что кривошип кривошипно-шатунного механизма состоит иэ зубчатого колеса 5 с цап.,фой кривошипа 6, закрепленной с его 25 торцовой стороны. .4. Устройство по пп. 1-3, о т л и ч а .ю щ е е с я тем, что шарнирное соединение сопла.1 с его шатуном 4, а также шарнирное соединение этого шатуна 4 с его цапфой кривошипа 6 соответственно выполняются в виде шарового шарнира 7.

5. Устройство,по п. 1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что сопло 19, 25 связано с гайкой 22 и 26 винтового механизма.

6. Устройство по и. 5, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что сбпло 19, поворачиваемое вокруг оси 20, скрещивающейся с осью 10 шпинделя иэделия, 1О соединено с гайкой 22 через рычажный механизм 21, 7. Устройство по пп. 5 о т л и ч а ю щ е е с я тем, что сопло 25 жестко соединено с гайкой 26. . 8. Устройство по одному из ип.5-7, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что винт 23, 27 несет зубчатое колесо

30,. которое входит в зацепление с зубчатым колесом 31.

9. Устройство по одному из пп.1-8, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что каждый из кривошипно-шатунного или винтового механизмов, приводящего сопло 1, 11, 19, 25 в движение, связан с центральным приводным колесом.

10. Устройство по одному из пп. 1-8, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что несколько кривошипно-шатунных или винтовых механизмов", приводящих соответственно одно сопло 1, 11, 19 и 25 в движение, связаны с центральным приводным колесом 9, 18, 31, расположенным соосно шпинделю изделия.

11. Устройство по одному иэ пп. 1-10, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что отдельные кривошипно-шатунные или винтовые механизмы, приводящие соответственно одно Сопло 1,11, 19, 25 в движение, обладают отличающимися друг от друга параметрами.

12. Устройство по одному иэ пп. 1-11, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что.ось соплового канала в исходном положении приводного колеса либо у всех .сопел имеет одинаковый наклон к оси 10 шпинделя изделия, либо отдельные сопла имеют особый наклон.

Признано изобретением по результатам экспертизы, осуществленной ведомством по изобретательству Германской Демократической республики.

973306

22

Составитель В.Брискина

Редактор Л.Авраменко Техред M.Êoøòóðà Корректор A.Ôeðåíö

Эаказ 8586/14 тираж 750 Подписная

ВНИИПН Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4