РЕЗЬБОНАРЕЗНОЙ СТАНОК Российский патент 1996 года по МПК B23Q1/00 

Изобретение относится к машиностроению, в частности, к резьбонарезным станкам.

Известен резьбонарезной станок, содержащий инструментальную головку, каретку для обрабатываемой детали, установленную с возможностью взаимодействия со штоком силового цилиндра, закрепленный на станине регулируемый упор [1]
Недостатком указанного станка является то, что в процессе нарезания резьбы сила сопротивления перемещению заготовки в резьбонарезной головке отрицательно влияет на долговечность нарезных гребенок и на качество нарезаемой резьбы. Сила сопротивления перемещению обрабатываемой заготовки в резьбонарезной головке зависит от силы трения каретки о направляющие, силы трения манжет, грязесъемников и т.д. приведенной к заготовке (как правило, существует плечо между приложением силы трения и осью шпинделя).

Кроме того, усилие цилиндра при первоначальном врезании в гребенки полностью передается через заготовку на гребенки и также вызывает их преждевременный износ и ухудшение качества резьбы вследствие трудностей, связанных с регулировкой минимально достаточного усилия поджима заготовки и обеспечения стабильности этого усилия.

Другим недостатком известного станка является удлиненность цикла его работы, т.к. в начале цикла цилиндр совершает холостое перемещение на медленной скорости на величину, равную длине нарезаемой резьбы (от одного выступа на штоке цилиндра до другого). В этот промежуток времени каретка стоит на месте и станок не совершает полезных действий, т.е. это неперекрываемый отрезок времени, а поскольку цикл работы станка достаточно короток, то снижение производительности от указанного холостого перемещения в процентном отношении ко всему времени цикла значительно.

Таким образом, для уменьшения износа резьбонарезных гребенок и повышения качества резьбы требуется разгрузить гребенки от сил, препятствующих перемещению каретки, обеспечить стабильность минимально достаточного усилия поджима заготовки к резьбонарезной головке. Для сокращения времени рабочего цикла требуется исключить холостой ход каретки в начале цикла станка.

Для получения указанного технического результата в резьбонарезном станке, содержащем инструментальную головку, каретку для обрабатываемой детали, установленную с возможностью взаимодействия со штоком силового цилиндра, закрепленный на станине регулируемый упор, каретка со стороны инструментальной головки связана гибкой связью с грузом, вес которого равен силе сопротивления холостому перемещению каретки, при этом упомянутый груз служит опорой для дополнительного груза, минимально достаточного для перемещения каретки с ее поджимом к штоку силового цилиндра и выполненного подвижным относительно основного груза и с возможностью взаимодействия с регулируемым упором. Последний может быть выполнен в виде вертикально установленного под дополнительным грузом пустотелого цилиндра, а основной груз размещен внутри упомянутого цилиндра с возможностью перемещения в нем.

Основной груз уравновешивает усилия, противодействующие движению заготовки внутри нарезных гребенок, а дополнительный груз, нарушающий это равновесие для осуществления подачи каретки, действует только до захвата заготовки гребенками. Силовой пневмоцилиндр только задает скорость подачи заготовки к инструментальной головке, поэтому врезание ее в гребенки происходит без чрезмерного усилия. Грузы, осуществляющие поджим каретки к торцу штока пневмоцилиндра, обеспечивают отсутствие его холостого хода, когда каретка остается неподвижной, как это имеет место в прототипе.

На чертеже показан станок.

Резьбонарезной станок содержит станину 1 с установленной на направляющих 2 кареткой 3. Каретка 3 при помощи гибкой связи (цепи) 4, направляемой звездочками 5 и 6, связана с основным грузом 7, равным по весу силе сопротивления холостому перемещению каретки с зажатой в ней обрабатываемой деталью 8. На основной груз 7 опирается дополнительный груз 9, вес которого минимально достаточен для гарантированного перемещения каретки и подачи заготовки 8 к инструментальной головке 10. Дополнительный груз 9 имеет возможность перемещения относительно основного груза 7 вдоль его оси, а его диаметр превышает диаметр основного груза.

На станине 1 жестко закреплен регулируемый упор 11, выполненный в виде пустотелого цилиндра и установленный под дополнительным грузом 9. При этом основной груз 7 размещен внутри упора 11 и может свободно в нем перемещаться, тогда как перемещение дополнительного груза 9, имеющего больший, чем основной груз, диаметр, ограничивается этим упором. Вес грузов может регулироваться съемными частями, количество которых устанавливается при наладке.

На передней бабке 12 закреплен пневмоцилиндр 13, который управляет подачей каретки с заготовкой к инструментальной головке 10 и осуществляет ее отвод по окончании нарезания резьбы.

На станине имеется также пневмофиксатор 14, предназначенный для удержания каретки 3 в исходном положении в случае, если в пневмосистеме внезапно произойдет падение давления или будет перекрыт воздух.

На каретке 3 смонтирован пневмоцилиндр 15, предназначенный для зажима-разжима заготовки в призмах 16 и 17 и подвода-отвода мерного упора (не показан), а также толкатель 18, жестко связанный с кареткой и осуществляющий сведение-разведение нарезных гребенок 19.

Станок работает следующим образом.

С подачей воздуха в пневмосеть фиксатор 14 расфиксирует каретку 3, которая в исходном положении поджата грузами 7 и 9 к штоку пневмоцилиндра 13. Заготовка 8 устанавливается в призмы 16 и 17 и зажимается пневмоцилиндром 15. По окончании зажима заготовки поступает команда на подачу воздуха в штоковую полость пневмоцилиндра 13, в результате чего каретка начинает перемещаться влево, постоянно оставаясь поджатой под действием грузов к штоку пневмоцилиндра 13. Скорость этого пневмоцилиндра с помощью дросселей выбирается большей, чем скорость перемещения каретки при нарезании резьбы. Далее заготовка входит в соприкосновение с инструментальной головкой 10 и захватывается нарезными гребенками 19. После этого дополнительный верхний груз 9 ложится на упор 11, и каретка продолжает свое движение влево за счет затягивания заготовки внутрь головки 10. Поскольку при этом скорость движения каретки снижается, а скорость пневмоцилиндра 13 остается прежней, то его шток выходит из контакта с кареткой и продолжает перемещение до крайнего левого положения, в котором будет создан минимально допустимый зазор между штоком и кареткой после окончания нарезания резьбы, когда каретка также достигнет своего крайнего левого положения.

В момент, когда груз 9 касается упора 11 и останавливается, основной груз 7 продолжает перемещаться внутри упора, компенсируя действие сил сопротивления перемещению каретки и препятствуя провисанию цепи 4.

После окончания нарезания резьбы толкатель 18 осуществляет разведение гребенок в инструментальной головке 10, включается подача воздуха в поршневую полость пневмоцилиндра 13, шток которого перемещает каретку вправо, преодолевая вес грузов 7 и 9. Производится разжим заготовки, сведение гребенок. Цикл заканчивается.

Использование комбинации грузов в качестве привода подачи заготовки к резьбонарезной головке обеспечивает более мягкий, "щадящий" режим работы последней на протяжении всего процесса нарезания резьбы. Это позволяет увеличить срок службы инструмента и повысить качество получаемой резьбы. Кроме того, укорачивается рабочий цикл станка, т.е. повышается его производительность.

Использование: в машиностроении для нарезания резьбы на станках. Сущность изобретения: на станине станка на направляющих установлена каретка, связанная при помощи гибкой связи с основным грузом, равным по весу силе сопротивления холостому перемещению каретки с обрабатываемой деталью. На основной груз опирается дополнительный груз, вес которого минимально достаточен для гарантированного перемещения каретки. Дополнительный груз имеет возможность перемещения относительно основного груза вдоль его оси, а его диаметр превышает диаметр основного груза. На станине жестко закреплен регулируемый упор, выполненный в виде пустотелого цилиндра и размещенный под дополнительным грузом. Основной груз размещен внутри упора и может свободно в нем перемещаться. Перемещение дополнительного груза ограничивается упором. Каретка поджимается к штоку пневмоцилиндра основным и дополнительным грузами. При движении штока влево грузы опускаются вниз. После захвата заготовки дополнительный груз ложится на упор. Воздействие дополнительного груза на каретку прекращается, а основной груз перемещается внутри упора, разгружая инструмент от действия сил сопротивления движению каретки. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Резьбонарезной станок, содержащий инструментальную головку, каретку для обрабатываемой детали, установленную с возможностью взаимодействия с штоком силового цилиндра, и регулируемый упор, закрепленный на станине, отличающийся тем, что станок снабжен механизмом поджима каретки к штоку силового цилиндра, выполненным в виде двух грузов основного и дополнительного, основной груз связан с кареткой со стороны инструментальной головки гибкой связью, а дополнительный установлен на основном с возможностью перемещения относительно него и взаимодействия с упомянутым регулируемым упором, расположенным под дополнительным грузом, при этом вес основного груза равен силе сопротивления холостому ходу каретки, а вес дополнительного минимально достаточен для перемещения каретки.