ЛЮНЕТНЫЙ УЗЕЛ ДЛЯ СВЕРЛА ГЛУБОКОГО СВЕРЛЕНИЯ С НАРУЖНЫМ ОТВОДОМ СМАЗЫВАЮЩЕ-ОХЛАЖДАЮЩЕЙ ЖИДКОСТИ Российский патент 1997 года по МПК B23Q1/72 B23B41/02 

Изобретение относится к области станкостроения, в частности к конструкциям люнетного узла для сверл глубокого сверления с наружным отводом смазывающе-охлаждающей жидкости (СОЖ) применительно к многошпиндельным станкам портального типа, предназначенным для изготовления глубоких отверстий в трубных решетках, а также в подобных деталях, используемых в энергетическом машиностроении.

Известны конструктивные выполнения люнетных узлов для сверл глубокого сверления с наружным отводом СОЖ, в которых люнет выполнен разборным, состоящим по меньшей мере из двух деталей цилиндрической формы, образующих в сборе люнетную втулку.

К недостаткам технического решения относятся недостаточная надежность люнетной втулки, влияющей на точность сверления, а также сложность конструктивного выполнения и установочно-наладочных работ, обусловленных необходимостью разборки люнетной втулки для установки и замены сверла глубокого сверления.

Задачей, на решение которой направлено настоящее изобретение, является разработка люнетного узла для сверла глубокого сверления с наружным отводом СОЖ, обладающего повышенной надежностью в работе, точностью выполнения режимов резания, а также высокой технологичностью при относительно простой конструкции и удобством в проведении установочно-наладочных работ, связанных с установкой и заменой сверл глубокого сверления.

Для достижения поставленной задачи в известном люнетном узле для сверла глубокого сверления с наружным отводом СОЖ, содержащем корпус с установленным люнетом, имеющим пазы для режущей и направляющих пластин головки сверла глубокого сверления, люнет выполнен в виде втулки с двумя продольными пазами для прохода режущей и направляющих пластин головки сверла при его установке, при этом ширина большего продольного паза определяется из диапазона: X < В > 180^o, где X угловое расстояние между режущей и ближайшей к ней направляющей пластинами с учетом их толщины, а фиксирующий элемент установлен в желобе сверла и связан с люнетной втулкой с возможностью ее блокировки со сверлом.

Кроме этого ширина большого паза втулки равна ширине желоба для отвода СОЖ со стружкой, выполненной снаружи сверла глубокого сверления.

Кроме этого, фиксирующий элемент выполнен в виде шпонки, установленной в желобе сверла напротив большого продольного паза с возможностью блокировки люнетной втулки и сверла между собой.

Указанные признаки являются существенными и взаимосвязанными между собой причинно-следственной связью с образованием совокупности существенных признаков, необходимых и достаточных для достижения указанного технического результата.

На фиг. 1 изображен общий вид люнетного узла для сверл глубокого сверления с наружным отводом СОЖ; на фиг. 2 продольное сечение люнетной втулки в момент прохождения сверла при его установке; на фиг. 3 разрез А-А на фиг. 2; на фиг. 4 поперечное сечение Б-Б люнетной втулки в рабочем положении сверла.

Люнетный узел для сверла глубокого сверления с наружным отводом СОЖ согласно изобретению выполнен применительно к металлорежущему станку портального типа, который содержит стол 1, расположенный на основании 2 и предназначенный для размещения обрабатываемой детали 3. По обе стороны стола расположены направляющие 4, на которых установлен с возможностью перемещения портал 5. На поперечине портала 5 с возможностью перемещения установлен многошпиндельный блок 6, имеющий пиноль 7 со сверлильным шпиндельным узлом 8 и пиноль 9 с фрезерно-расточным шпиндельным узлом 10.

Сверлильный шпиндельный узел 8 выполнен с устройством 11 для подачи СОЖ, гидравлически связанным с каналом 12 для подачи СОЖ в зону глубокого сверления, выполненным в сверле 13 глубокого сверления, а шпиндельный узел 10 снабжен съемно установленным механизмом 14 сбора отработанной СОЖ со стружкой.

Механизм 14 сбора отработанной СОЖ портального станка выполнен в виде корпуса 15 с полостью 16, в котором на противоположных стенках расположены кондукторная 17 и люнетная 18 втулки, установленные в корпусе с возможностью расположения в них сверла 13 глубокого сверления. Люнетная втулка 18 установлена в корпусе 15 посредством подшипника 19 с возможностью взаимодействия со стеблем сверла 13 глубокого сверления.

Сверло 13 глубокого сверления (фиг. 2) имеет стебель 20, соединенный с головкой 21, выполненной с одной режущей пластиной 22 и двумя направляющими пластинами 23. При этом люнетная втулка 18 (фиг. 2,3) выполнена с двумя продольными пазами 24 и 25 соответственно для прохода одной направляющей пластины 23 и второй направляющей пластины 23 вместе с режущей пластиной 22 головки сверла 13 (фиг. 3). Ширина большего продольного паза 24 определяется из прочностных и габаритных условий и выбирается из диапазона: X < B > 180^o, где X угловое расстояние между режущей 22 и ближайшей к ней направляющей пластинами 23 с учетом их толщины.

Нижний предел ширины продольного паза 24 определяется из условия удобства монтажных работ по установке сверла, верхний предел обусловлен разупрочнением люнетной втулки и возможностью увеличения расхода СОЖ, а также возникновением условий для разцентрирования оси втулки 18 относительно продольной оси сверла 13.

Оптимальным размером является ширина паза 24 люнетной втулки 18, равная ширине желоба 26 для отвода СОЖ со стружкой, выполненной снаружи сверла глубокого сверления.

Для установки сверла необходимо пропустить одну направляющую пластину 23 вместе с режущей пластиной 22 через паз 24, а вторую направляющую пластину 23 через второй паз 25, после того как головка сверла прошла люнетную втулку 18, последнюю поворачивают на угол, при котором (фиг. 4) желоб 26 сверла занимает положение напротив паза 24, и фиксируют ее относительно сверла 13 в этом угловом положении фиксирующим элементом, выполненным в виде шпонки 27 (фиг. 4), размещенной в желобе сверла для отвода СОЖ напротив втулки 18.

Благодаря наличию пазов, люнетная втулка 18 выполняется неразъемной и позволяет при установке сверла 13 пропустить через себя головку сверла 13 с режущей пластиной 22, размеры которой больше размеров стебля 20, при этом точность и надежность работы узла с неразъемной люнетной втулкой 18 выше, чем у устройства с втулкой, выполненной из нескольких частей.

Металлорежущий станок работает следующим образом.

Обрабатываемая крупногабаритная деталь 3, в частности трубная решетка, устанавливается на рабочую поверхность стола 1.

Сверло 13 глубокого сверления устанавливают в сверлильный узел следующим образом. Сначала располагают головку 21 сверла 13 напротив люнетной втулки 18 механизма 14 сбора отработанной СОЖ, при этом одну направляющую пластину 23 ориентируют напротив паза 25, а вторую платину 23 вместе с режущей пластиной 22 напротив паза 24, после этого пропускают головку 21 через люнетную втулку 18, затем поворачивают сверло 13 на угол, при котором (фиг. 4) желоб 26 сверла 13 занимает положение напротив паза 24 и фиксируют ее относительно сверла в этом угловом положении при помощи шпонки 27, размещенной в желобе 26 сверла 13 для отвода СОЖ напротив люнетной втулки 18.

После этого осуществляется позиционирование портала 5 вместе с шпиндельным блоком 6 таким образом, чтобы ось сверлильного шпиндельного узла 8 совместилась с осью отверстия, подлежащего обработке. Затем, включая привод перемещения пиноли 9 второго шпиндельного узла 10, подводят механизм 14 сбора отработанной СОЖ со стружкой с размещенной кондукторной втулкой 17 к обрабатываемой поверхности детали 3 до упора в нее. После этого включают привод перемещения пиноли 7, осуществляют рабочую подачу сверла 13, одновременно с этим производится подача СОЖ под давлением через канал 12 в зону сверления. При этом давление и расход СОЖ регулируются в зависимости от диаметра сверления.

Привод кондукторной втулки 17 и ее прижатие к обрабатываемой поверхности детали 3 осуществляются приводом подачи пиноли второго шпиндельного узла 10, в данном случае фрезерно-расточного, который при сверлении глубокого отверстия не функционирует.

Отвод из зоны сверления стружки производится потоком СОЖ, посредством которого стружка с отработанной СОЖ транспортируется по желобу 26, выполненному на внешней поверхности сверла 13, и попадает во внутреннюю полость 16, далее вместе с отработанной СОЖ через отверстие 25 и трубопровод в наклонный желоб (не показаны). И далее по наклонному желобу стружка вместе с СОЖ транспортируется к месту накопления.

По окончании процесса сверления в трубной решетке одного глубокого отверстия перемещением пиноли 7 вверх сверло 13 отводится так, чтобы его головка 21 в конце перемещения находилась в кондукторной втулке 17. После этого пиноль 9 фрезерно-расточного шпиндельного узла 10 перемещается вверх до образования зазора между торцем кондукторной втулки 27 и обрабатываемой деталью 3. Наличие зазора позволяет произвести позиционирование портала 5 вместе с многошпиндельным блоком 6 для установки в позицию обработки следующего отверстия в соответствие с технологическим процессом.

После обработки всех глубоких отверстий портал 5 отводится в исходное положение, предварительно вывесив над обрабатываемой деталью 3 механизм 14 сбора отработанных СОЖ вместе с кондукторной втулкой 17 и сняв из оправки сверло 13. Демонтаж сверла 13 из механизма 14 сбора отработанной СОЖ осуществляется в порядке, противоположном описанному выше.

Для осуществления фрезерно-расточных работ снимают механизм 14 сбора отработавшей СОЖ. Кинематическая связь механизма 14 сбора отработанной СОЖ с конструктивными элементами второго шпиндельного узла 10 может быть выполнена любым известным образом, например, корпус 15 механизма 14 закреплен на плите 28, соединенной посредством разъемного соединения 29, например винтового, эксцентрикового, клинового зажимов, с пинолью 9 второго шпиндельного узла 10. Для повторения процесса сверления глубоких отверстий необходимо лишь установить механизм 14 сбора отработанной СОЖ на второй шпиндельный узел 10 посредством быстросъемного соединения и закрепить в шпиндельном узле 8 сверло 13.

Изобретение соответствует критерию изобретения "промышленная применимость", поскольку осуществимо при помощи известных средств производства с помощью соответствующих технологий.

Применение изобретения позволяет повысить точность и надежность работы люнетного узла для сверла глубокого сверления, а также расширить технические возможности многошпиндельного портального станка при одновременном упрощении дорогостоящего оборудования, предназначенного для глубокого сверления.

Использование: изобретение относится к области станкостроения, в частности к конструкциям люнетного узла для сверл глубокого сверления с наружным отводом СОЖ, применительно к многошпиндельным станкам портального типа, предназначенным для изготовления глубоких отверстий в трубных решетках, а также в подобных деталях, используемых в энергетическом машиностроении. Сущность изобретения: люнетная втулка 18 выполнена с двумя продольными пазами 24 и 25 соответственно для прохода одной направляющей пластины 23 и второй направляющей пластины 23 вместе с режущей пластиной головки сверла 13. Ширина одного продольного паза 24 больше ширины второго паза 25, причем ширина паза 24 выполнена не менее углового расстояния "x" между режущей пластиной 22 и ближайшей к ней направляющей пластиной 23 головки сверла с учетом их толщины. В одном варианте исполнения ширина паза равна ширине желоба на сверле 13. Фиксируют люнетную втулку 18 относительно сверла в угловом положении любым известным способом, например, посредством фиксирующего элемента 27, размещенного в желобе сверла для отвода СОЖ напротив втулки 18. 2 з.п.ф-лы, 4 ил.

1. Люнетный узел для сверла глубокого сверления с наружным отводом смазывающе-охлаждающей жидкости со стружкой, содержащий корпус с установленным люнетом, отличающийся тем, что он снабжен фиксирующим элементом, а люнет выполнен в виде люнетной втулки с двумя продольными пазами на внутренней поверхности для прохода соответственно через один паз режущей пластины вместе с одной направляющей пластиной, а через другой паз другой направляющей пластины головки сверла при его установке, при этом ширина большого продольного паза определяется из диапазона Х < В > 180^o, где Х угловое расстояние между режущей и ближайшей к ней направляющей пластинами с учетом их толщины, а фиксирующий элемент установлен в желобе сверла и связан с люнетной втулкой с возможностью ее блокировки со сверлом. 2. Узел по п.1, отличающийся тем, что ширина большего паза втулки равна ширине желоба для отвода СОЖ со стружкой, выполненной снаружи сверла глубокого сверления. 3. Узел по п.1, отличающийся тем, что фиксирующий элемент выполнен в виде шпонки, установленной в желобе сверла напротив большего продольного паза с возможностью блокировки люнетной втулки и сверла между собой.