ПНЕВМАТИЧЕСКАЯ ГОЛОВКА С ПЛАВАЮЩИМ РЕЖУЩИМ ИНСТРУМЕНТОМ Российский патент 1994 года по МПК B24B23/08 

Изобретение относится к механической обработке материалов, в частности к механизации слесарных и доводочных работ.

Известна головка с плавающим режущим инструментом, содержащая патрон для крепления инструмента, средство крепления к валу движителя и механизм поджима инструмента к обрабатываемой детали, выполненной в виде пружины.

Недостатками известной головки являются поджим инструмента к детали только в радиальном направлении и сложность в эксплуатации.

Наиболее близким решением к изобретению является пневматическая головка с плавающим режущим инструментом, содержащая расположенный в корпусе патрон для крепления инструмента, средство крепления к валу движителя, механизм поджима инструмента к обрабатываемой детали, включающий пневмоцилиндр с поршнем, механизм управления ходом поршня и механизм ограничения хода поршня, а также средства защиты от утечек воздуха.

Пневматическая головка имеет ряд недостатков: сложна по конструкции, немобильна при переналаживании на другой типоразмер детали, а поджим инструмента может быть осуществлен только в радиальном направлении. Кроме того, требуется специальная система управления подачей воздуха в пневмоцилиндр, а также организация двух пневмомагистралей.

Цель изобретения - обеспечение возможности перемещения режущего инструмента в осевом направлении и регулирования усилия его поджима к обрабатываемой детали. Головка должна быть универсальной, т.е. она может быть присоединена как к руке промышленного робота, так и к средствам механизации ручных слесарных работ, причем движитель может быть и пневматический, и электрический.

На чертеже изображена предлагaемая пневматическая головка (инструмент находится в крайнем нижнем положении).

Пневматическая головка содержит средство 1 крепления к валу движителя 2. К средству 1 с помощью гайки 3 крепится смонтированный в корпусе 4 патрон 5, удерживающий режущий инструмент 6. Пространство между внутренними поверхностями средства 1 крепления к движителю и корпусом 4 патрона 5 образует рабочую полость 7, соединенную с источником сжатого воздуха каналом 8. В канале 8 располагается дроссель 9. Инструмент 6 кинематически связан с валом движителя 2 посредством осевой полумуфты 10. На выходном валу движителя 2 напрессованы вторая полумуфта 11 и лабиринт 12. В случае использования пневматического движителя полость лабиринта 12, выполненная в средстве 1 крепления к движителю 2, соединяется с атмосферой дренажным отверстием 13. Лабиринт 12 служит для устранения утечки воздуха из рабочей полости 7.

Патрон 5 имеет возможность осевого перемещения относительно корпуса 4. Величина перемещения ограничивается заплечиками, выполненными на корпусе 4 и патроне 5. Наличие дросселя 9 обуславливает возможность регулирования усилия поджима инструмента 6 к обрабатываемой детали. Дроссель 9 служит для регулировки избыточного давления в рабочей полости 7 в пределах от 0 до давления, равного по величине давлению в канале 8.

Пневматическая головка работает следующим образом.

При включении движителя 2 вращение его выходного вала через полумуфты 10 и 11 передается инструменту 6.

Воздух под давлением 4-6 атм через канал 8 и настроенный на необходимое усилие поджима инструмента к детали дроссель 9 поступает в рабочую полость 7. Лабиринт 12 при этом предохраняет от возможных утечек воздуха из рабочей полости 7, что привело бы к нарушениям в работе движителя 2 и инструмента 6.

За счет создания избыточного давления в рабочей полости 7 патрон 5 вместе с закрепленным в нем инструментом 6 выталкивается из корпуса 4 и перемещается в осевом направлении. Инструмент 6 при этом готов к выполнению рабочих операций по механизированным слесарным работам (снятию фаски, зачистке заусенцев, доводочным работам и т.п.).

Выполнение пневмоцилиндра таким образом, что патрон 5 для крепления инструмента 6 служит его поршнем, а рабочая полость пневмоцилиндра образована средством 1 крепления к движителю 2 и корпусом патрона 5, а также наличие кинематической связи инструмента 6 с валом движителя 2 (посредством полумуфт 10 и 11) обеспечивает возможность перемещения режущего инструмента 6 в осевом направлении и поджима его к обрабатываемой детали. Выполнение на корпусе 4 и патроне 5 заплечиков позволяет ограничить величину перемещения. Благодаря наличию дросселя 9 регулируется усилие поджима. Это позволяет получать одинаковую фаску на деталях с разным припуском и плавно обрабатывать радиусы по дискретным точкам, а также устранять вибрацию режущего инструмента.

Наличие лабиринта 12 исключает утечки воздуха. Конструкция головки позволяет ее приспособление как к руке промышленного робота, так и подключение ee к движителю 2 при использовании в ручном режиме для механизации слесарных и доводочных работ.

Использование: механическая обработка материалов, в частности механизация (и автоматизация) слесарных работ. Сущность изобретения: пневматическая головка с плавающим режущим инструментом содержит элемент крепления к движителю, механизм поджима инструмента к обрабатываемой детали, механизм управления ходом поршня, механизм ограничения хода поршня, средства защиты от утечек воздуха, средства демпфирования и патрон для крепления инструмента. В механизме поджима инструмента поршнем пневмоцилиндра служит расположенный в корпусе патрон для крепления инструмента: рабочая полость пневмоцилиндра образована элементом крепления к движителю и корпусом патрона и соединена с сетью сжатого воздуха. Инструмент связан с валом движителя посредством осевой полумуфты. Средство защиты от утечек воздуха выполнено в виде лабиринта, напрессованного на валу движителя и помещенного в полости лабиринта, расположенного в элементе крепления к движителю. Механизм ограничения хода выполнен в виде заплечиков, расположенных на патроне и его корпусе. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. ПНЕВМАТИЧЕСКАЯ ГОЛОВКА С ПЛАВАЮЩИМ РЕЖУЩИМ ИНСТРУМЕНТОМ, содержащая расположенный в корпусе патрон для крепления инструмента, средство крепления к движителю, механизм поджима инструмента к обрабатываемой детали, включающий пневмоцилиндр с поршнем, механизм управления ходом поршня и механизм ограничения хода поршня, а также средство защиты от утечек воздуха, отличающаяся тем, что головка снабжена полумуфтой, установленной на валу движителя и кинематически связанной с инструментом, патрон для крепления которого служит поршнем упомянутого пневмоцилиндра, рабочая полость последнего образована средством крепления к движителю с выполненным в нем каналом, а также корпусом патрона и соединена с источником сжатого воздуха посредством указанного канала, при этом средство защиты от утечек воздуха выполнено в виде лабиринта, установленного на валу движителя в полости, выполненной в средстве крепления к движителю, а механизм ограничения хода поршня выполнен в виде заплечиков, расположенных на патроне и его корпусе. 2. Пневматическая головка по п.1, отличающаяся тем, что механизм управления ходом поршня выполнен в виде дросселя, установленного в канале соединения рабочей полости пневмоцилиндра с источником сжатого воздуха. 3. Пневматическая головка по п.1, отличающаяся тем, что при использовании пневматического движителя полость лабиринта соединена с атмосферой дренажным отверстием, выполненным в средстве крепления к движителю.