УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТАНГЕНЦИАЛЬНОЙ ОБРАБОТКИ МОТЫЛЕВЫХ ШЕЕК КОЛЕНЧАТОГО ВАЛА Российский патент 1997 года по МПК B23B5/18 

Изобретение относится к области механической обработки цилиндрических изделий, например мотылевых шеек коленчатых валов, и может быть использовано в общем и тяжелом машиностроении.

Известно устройство для обработки шеек коленчатого вала, включающее режущую часть с режущей кромкой, пружинную державку, хвостовик для крепления резца к суппорту токарного станка. Резцовая державка снабжена оппозитно расположенными в осевом направлении подпружиненными упорами, установленными с возможностью регулирования их упругого усилия поджима и предназначенными для взаимодействия с плоскостями выступов, ограничивающих обрабатываемую шейку [1]
Недостатком этого устройства является то, что оно предназначено для обработки рамовых шеек коленчатого вала с использованием только радиальной подачи, что не исключает вибраций резца.

Известен широкий резец для обработки шеек коленчатого вала, включающий режущую часть и хвостовик для крепления последнего к суппорту токарного станка. На плоскости передней грани выполнены вырезы [2]
Недостатком этого резца является то, что он не исключает вибрации в процессе резания, необходимость осуществления продольной подачи, что уменьшает точность обработки шеек.

Известно устройство для тангенциальной обработки (прототип изобретения), содержащее предназначенный для взаимодействия с суппортом станка кронштейн, с которым соединен с возможностью поворота в вертикальной плоскости один из концов резцедержателя с режущим элементом. Кронштейн выполнен Z-образным и установлен на суппорте с возможностью фиксируемого поворота в вертикальной плоскости [3]
Недостатком этой конструкции является то, что устройство предназначено для обработки только рамовых шеек с использованием тангенциальной подачи за счет поперечной подачи суппорта станка, на котором закреплено устройство, следовательно, исключается его использование для обработки мотылевых шеек.

Цель изобретения повышение точности обработки за счет уменьшения сил резания и исключения вибраций.

Указанная цель достигается тем, что в устройстве для тангенциальной обработки мотылевых шеек коленчатого вала, содержащем вертлюг с вращающимся суппортом, кронштейн с режущим элементом и механизмом его перемещения, кронштейн выполнен секторообразным с хвостовиком, предназначенным для крепления во вращающемся суппорте и снабжен тангенциально расположенным пазом, в котором с возможностью осевого перемещения установлен режущий элемент, с одной стороны которого выполнена режущая кромка, а с другой стержень с резьбой, посредством которой последний соединен с гайкой, установленной и зафиксированной от продольного перемещения в кронштейне, и за одно целое выполненной с конической шестерней, находящейся в зацеплении с другой конической шестерней, установленной в стойке посредством оси, на которой установлен подпружиненный рычаг с собачкой и взаимодействующее с ней храповое колесо, кроме того, на конце подпружиненного рычага установлен ролик, предназначенный для взаимодействия с упором, жестко закрепленным на корпусе вертлюга.

На чертеже представлено предлагаемое устройство, общий вид.

Устройство состоит из секторообразного кронштейна 1 с хвостовиком 2 и жестко соединенного со стойкой 3. Кронштейн 1 снабжен установочным винтом 4 с гайкой 5, предназначенным для взаимодействия с внутренней поверхностью вращающегося суппорта 6, и тангенциально расположенным пазом 7, в котором расположен режущий элемент 8. С одной стороны режущего элемента выполнена режущая кромка 9 под углом 8^o к оси обрабатываемой шейки. Длина режущей кромки

где l длина обрабатываемой шейки (без галтелей),
v - угол наклона режущей кромки к оси шейки, Φ 8^o.

С другой стороны режущего элемента выполнен стержень 10 с резьбовой нарезкой 11, которая находится в резьбовом соединении с гайкой 12, выполненной за одно целое с конической шестерней 13. Гайка 12 винтом 14 фиксируется от продольного перемещения. Коническая шестерня 13 находится в зацеплении с конической шестерней 15 и установлена в стойке 3 посредством оси 16, на которой шарнирно установлен подпружиненный рычаг 17 и храповое колесо 18, контактируемое с собачкой 19, шарнирно установленной на рычаге 17. На конце рычага 17 установлен ролик 20, предназначенный для взаимодействия с упором 21, жестко закрепленным на корпусе 22 вертлюга. На стойке 3 шарнирно установлен откидной болт 24 с гайкой 25 и пружиной 23, которая взаимодействует с рычагом 17.

Работа устройства осуществляется следующим образом.

Устройство посредством хвостовика 2 жестко крепится в резцедержателе (на черт. не показан) вращающегося суппорта 6 вертлюга с выверкой в вертикальной плоскости параллельно оси обрабатываемой шейки. Настраивается резец на необходимую глубину резания путем перемещения устройства в резцедержателе вращающегося суппорта вертлюга в радиальном направлении. Подводят режущую кромку к обрабатываемой поверхности шейки, после чего включают привод вертлюга и ведут обработку мотылевой шейки. В процессе обработки шейки рычаг 17 через ролик 20 взаимодействует с упором 21 и совершает поворот на определенный угол. Ролик 20 вместе с рычагом 17, проходя зону упора, под действием пружины 23, надетой на откидной болт 24 с гайкой 25, возвращается в исходное положение. Таким образом, за каждый оборот вращающегося суппорта 6 через систему конических шестерен и рычага 17 гайка 13 получит вращение, а режущий элемент 8 тангенциальное перемещение (подачу). При этом режущая кромка вступает в работу постепенно до тех пор, пока режущая кромка полностью не пройдет ось обрабатываемой шейки. После этого отключают привод вертлюга и освобождают мотылевую шейку.

При обработке мотылевой шейки таким устройством уменьшаются динамические нагрузки, повышается точность и чистота обработки, уменьшаются силы резания, исключаются вибрации.

Использование: изобретение относится к области механической обработки, а именно мотылевых шеек коленчатых валов и может быть использовано в общем и тяжелом машиностроении. Сущность изобретения: устройство содержит секторообразный кронштейн 1 с хвостовиком 2, предназначенным для крепления в суппорте станка, и тангенциально расположенным пазом 7, в котором размещен режущий элемент 8 со стержнем 10 с резьбой, расположенным противоположно режущей кромке, которая через гайку 12, систему конических шестерен связана с механизмом тангенциальной подачи, включающим подпружиненный рычаг 17 с собачкой и храповое колесо 18. 1 ил.

Устройство для тангенциальной обработки мотылевых шеек коленчатого вала, содержащее предназначенный для размещения на суппорте станка кронштейн, несущий установленный с возможностью осевого перемещения режущий элемент и механизм перемещения режущего элемента, отличающееся тем, что кронштейн выполнен секторообразным с хвостовиком, предназначенным для крепления в суппорте, и тангенциально расположенным пазом, в котором размещен режущий элемент со стержнем с резьбой, расположенным на режущем элементе противоположно режущей кромке, а механизм перемещения режущего элемента выполнен в виде жестко закрепленной на секторообразном кронштейне стойки с осью, на которой установлены подпружиненный рычаг с собачкой и храповое колесо, а также ведущая коническая шестерня, связанная с ведомой конической шестерней, выполненной совместно с гайкой, предназначенной для взаимодействия с упомянутым стержнем с резьбой и зафиксированной от продольного перемещения в секторообразном кронштейне, при этом на конце подпружиненного рычага установлен ролик с возможностью взаимодествия с упором, предназначенным для закрепления на корпусе вертлюга, несущего суппорт.