Устройство для определения положения инструмента дрели относительно плоскости обрабатываемой детали Советский патент 1984 года по МПК B23B49/00 

6.Устройство по п. 1, отличающееся .тем, что гильза снабжена дном с отверстием для прохода стержня, а подпружиненная фрикционная втулка расположена внутри

.гильзы и зафиксирована от вьшадания пробкой.

7.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что первая часть индикатора снабжена ступенчатой плоской пружиной, установленной на пластине с участком с. зеркальной поверхностью, на конце стержня выполнена шаровая головка, при этом

в пружине вьтолнены гнездо под шаровую головку стержня и паз для прохода стержня.

8.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что пластина первой части индикатора выполнена

дугообразной, а плоская ступенчатая пружина закреплена на одном из ее концов, участок с зеркальной поверхностью расположен на другом конце пластины.

9.Устройство по п. 1. о т л и чающееся тем, что фрикционная втулка вьтолнена в виде цанги

с диаметром отверстия у лепестков, меньшим диаметра стержня.

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОЛОЖЕНИЯ ИНСТРУМЕНТА ДРЕЛИ ОТНОСИТЕЛЬНО ПЛОСКОСТИ ОБРАБАТЫВАЕМОЙ ДЕТАЛИ, содержащее индикатор, выполненный из двух частей, первая из которых снабжена механизмом для фиксации ее относительно плоскости обрабатываемой детали, выполненным в виде стержня, установленного внутри гильзы, и втулки, расположенной на стержне и подпружиненной к гильзе, a вторая снабжена хомутом для крепления ее на корпусе дрели, отличающееся тем, что, с целью упрощения конструкции и уменьшения веса, первая часть индикатора выполнена в виде пластины с рабочим участком, имеющим зеркальную поверхность, a вторая - в виде двух пластин, закрепленных на штанге, связанной с хомутом, и расположенных на расстоянии одна от другой над участком с зеркальной поверхностью, в каждой из которых выполнено смотровое отверстие, при этом центры отверстий в пластинах расположены на одной 9СИ, параллельной оси инструмента. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, с целью повышения четкости изображения, отверстие в расположенной со стороны оператора пластине второй части индикатора вьтолнено с диаметром, меньшим диаметра отверстия пластины, расположенной со стороны участка с зеркальной поверхностью. 3.Устройство по п. 1, о т л и чающееся тем, что,, с целью повьпиения контрастности изображения, поверхности пластин второй части индикатора, обращенные одна к другой, выполнены светлыми, a их внешние поверхности - темными. 4.Устройство по п. 1, о т л и чающееся тем, что, с целью повышения четности изображения путем устранения отрицательного влияния толщины пластины, на смотровых отверстиях с внешней стороны пластины второй части индикатора выполнены конические фаски. 5.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что вторая часть индикатора снабжена механизмом для крепления щтанги, выполненным в виде втулки с цилиндрической цап4 4 фой, расположенной перпендикулярно образующей поверхности втулки в U-образной обойме, a в хомуте выполнены ребра, при этом обойма установлена между ребрами щарнирно на стяжном болте, штанга расположена внутри втулки с возможностью продольного перемещения и фиксации ее положения с помощью винта, ось штанги параллельна оси смотровых отверстий пластин , болт и цапфа расположены перпендикулярно друг к другу и смещены относительно друг друга ьдоль оси смотровых отверстий.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано во всех отраслях народного хозяйства использукяцих пневматические и электрические дрели, а также для бытовых ручных дрелей.

Известно устройство для установки сверла дрели перпендикулярно к обрабатываемой плоскости, содержащее механизм, определяющий расположение обрабатываемой плоскости, узел связи дрели с механизмом, определяющим расположение обрабатываемой плоскост и удержания его на обрабатываемой плоскости, и индикатор положения сверла относительно обрабатываемой плоскости.

Механизм, определяющий расположение обрабатываемой плоскости содержит треногу, в центре которой на полусферической головке жестко закреплен указательный штырь, снабженный пояском и расположенный перпендикулярно к опорной плоскости треноги, т.е. к обрабатываемой плоскости.

Узел связи и удержания содержит качалку, на которой одним концом жестко закреплена гильза, внутри которой расположен стержень, жестко закрепленный на корпусе дрели с помощью хомута и расположенный параллельно сверлу дрели, при этом качалка шарнирно установлена в полусферической головке треноги и подпружинена цилиндрической пружиной, расположенной на указательном штыре между его пояском и качалкой, а на гильзе, симметрично относительно ее продольной оси, имеются две прорези, образованные лысками, в которых размещены две части фрикционной втулки с буртиком, охватывающие стержень и прижатые к нему крайними витками пружины, расположенной на гильзе между качалкой и буртиком фрикционной втулки.

Индикатор содержит кронштейн, закрепленный на свободном конце гиль,зы и имеющий-круглое отверстие, застекленное круглой прозрачной пластиной с нанесенными на ней концентричными кольцами с двумя взаимно перпендикулярными диаметрами, при этом центр пересечения этих диаметров находится над центром торца указательного штыря, а продольная ось гильзы расположена параллельно продольной оси указательного штыря fll.

Необходимым условием нормальной работы этого устройства является параллельность продольных осей стержни, указательного штыря и сверла дрели, с одновременной перпендикулярностью продольной оси указательного штыря к опорной плоскости треноги, т.е. к той обрабатываемой плоскости, на которую устанавливается тренога. Кроме того, одновременно, расстояние от продольной оси гильзы до центра пересечения диаметров на прозрачной пластине должно быть равно расстоянию между продольными осями гильзы и указательного штыря при их параллельном расположении. В известном устройстве все эти условия параллель ности, перпендикулярности и равенства расстояний должны быть выполнены за счет высокой точности изготовления и сборки деталей устройства, поскольку в конструкции устройства не предусмотрены какие-либо регулировочные узлы, позволяющие после сборки устройства регулировать взаим ное положение деталей устройства для его настройки. Кроме того, недостатком известного устройства является малый ход стержня, ограничеиньв расстоянием от его нижнего конца до обрабатываемой плоскости. Если глубина сверления больше этого расстоя ния, то при сверлении нескольких отверстий приходится столько же раз передвигать стержень в его заделке на корпусе дрели. Увеличение длины гильзы для устранения этого недостат ка влечет за собой увеличение массы конструкции известного устройства, что нежелательно, поскольку устройство предназначено для работы с руч ной дрелью и масса конструкции устройства в этом случае является одним (ИЗ определяющих его параметров. В известном устройстве наличие при продольной подаче сверла постоян ного изгибающего момента на стержен создаваемого силой трения частей фиркционной втулки, сжимающей стержень, и эксцентриситетом, (плечом силы трения) между продольной осью стержня и точкой опоры качалки на треногу требуется увеличения диамет ра стержня, что также ведет к увели чению массы конструкции устройства. Целью изобретения является упрощение конструкции и уменьшение веса устройства. Поставленная цель достигается тем что в устройстве для определени положения инструмента дрели относительно плоскости обрабатываемой дета ди, содержащем индикатор, выполненный из двух частей, первая из которых снабжена механизмом для фиксации обрабатываемой детали, выполненном в виде стержня, установленного внутри гильзы, и втулки, расположенной на стержне и подпружиненной к гильза, а вторая снабжена хомутом, для крепления ее на корпусе дрели, первая часть индикатора выполнена в виде пластины с рабочим участком, имеющим зеркальную поверхность, а вторая - в виде двух пластин, закрепленных на штанге, связанной с хомутом, и расположенных на расстоянии одна от другой над участком с зеркальной поверхностью, в каждой из которых вьтолнено смотровое отверстие , при этом центры отверстий в пластинах расположены на одной оси, параллельной оси инструмента. Кроме того, для повьщ1ения четкости изображения, отверстие в пластине, расположенной со стороны оператора второй части индикатора выполнено с диаметром, меньшим диаметра отверстия пластины, расположенной со стороны участка с зеркальной поверхностью. Для повьщ1ения контрастности изображения, поверхности пластин второй части индикатора, обращенные одна к другой, вьшолнены светлыми, а их внешние поверхности - темными. С целью повьш1ения четкости изображения путем устранения отрицательного влияния толщины пластины на смотровБгх отверстиях с внешней стороны пластин второй части индикатора выполнены конические фаски. Вторая часть индикатора содержит механизм для крепления штанги, выполненный в виде втулки с цилиндрической цапфой, расположенной перпендикулярно образующей поверхности втулки в и-образующей обойме, а в хомуте выполнены ребра, при этом обойма установлена между ;)ебрами шарнирно на стяжном болте, щтанга расположена внутри втулки с возможностью продольного перемещения и фиксации ее положения с помощью винта, ось штанги параллельна оси смотровых отверстий пластин, болт и цапфа расположены перпендикулярно друг к другу и смещены относительно друг друга вдоль оси смотровых отверстий. Гильза снабжена дном с отверстием для прохода стержня, а подпружиненная фрикционная втулка расположена внутри гильзы и зафиксирована от выпадания пробкой. Первая часть индикатора содержит ступенчатую плоскую пружину, установленную на пластине с участком с зеркальной поверхностью, на конце стержня выполнена шаровая головка, при зтом в пружине вьтолнены гнездо под шаровую головку стержня и пАз для прохода стержня. Пластина первой части индикатору выполнена дугообразной, а плоская ступенчатая пружина закреплена на одном из ее концов, участок с зеркал ной поверхностью расположен на друго конце пластины. Фрикционная втулка выполнена в ви де цанги с диаметром отверстия у лепестков, меньшим диаметра стержня. На фиг. 1 изображена дрель , с устройством, общий вид; на фиг. 2 - расположение устройства на корпусе дрели; на фиг. 3 - устройство, вид в плане; на фиг.А т разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 5 - вторая часть индикатора; на фиг. 6 - первая часть индикатора; на фиг. 7 - разрез Б-Б на фиг. 5; на фиг-. 8 - разрез В-В на фиг. 6; на фиг. 9 - то же при отсутствии ctepжня в гильзе; на фиг. 10 - крепление стежня к плас тине; на фиг. 11 - разрез вдоль продольной оси гильзы при перемещении в ней стержня при продольной подаче инструмента; на фиг. 12 - схема хода лучей в индикаторе; на фиг. 13 изображение совмещенных смотровьк отверстий при перпендикулярном распо ложении инструмента дрели к обрабатываемой плоскости. Устройство для определения положе ния инструмента дрели 1, закрепленного в патроне 2, например, сверла 3 содержит индикатор, выполненный из двух частей, первая из которых снабжена механизмом для фиксации ее отно сительно обрабатываемой детали, а вторая снабжена хомутом 4 для крептения ее на корпусе дрели с помощью болта 5. Первая часть индикатора выполнена в виде установленной на плос кости 6 обрабатываемой детали дугооб разной пластины 7, на одном конце которой закреплена пластина 8, с зер кальной поверхностью 9, являющейся рабочим участком, а на другом - уста новлен механизм для фиксации ее относительно плоскости обрабатываемой детали. Этот механизм.выполнен в вид плоской ступенчатой пружины 10, имею щей гнездо 11 под шаровую головку 12 стержня 13. Гнездо переходит в боковой вырез 14 под стержень.- На пласти не 7 под шаровую головку стержня имеется гнездо 15. Стержень расположен в гильзе 16, жестко связанной с хомутом для крепления устройства на корпусе дрели. На внутренней поверхности гильзы выполнен кольцевой бурт 17, а внутри ее расположены пружины 18 и фрикционная втулка 19, выполненная в виде цанги с лепестками 20. Диаметр отверстия втулки у лепестков меньше диаметра стержня 13, Пружина и фрикционная втулка зафиксированы от выпадания из гильзы пробкой 21, имеющей отверстие под стержень. Вторая часть выполнена в виде закрепленных на штанге 22 пластины 23, ,имею1цей смотровое отверстие с меньшим диаметром, и пластины 24, имеющей смотровое отверстие с большим диаметром. Поверхности 25 и 26 выполнены светлыми, а поверхности пластин 27 и 28 - темными. С внешней стороны пластин на смотровых отверстиях выполнены конические фаски 29 и 30. Штанга расположена во втулке 31 с возможностью ее перемещения вдоль оси смотровых отверстий и фиксации в ней винтом 32. На втулке имеется цапфа 33, расположенная перпендикулярно к образующей ее поверхности и закрепленная в U-образной обойме 34. Обойма вместе с цапфой закреплены между ребрами 35 и 36 стяжным болтом 37. Ребра выполнены за одно целое с хомутом крепления устройства. При перпендикулярном расположении сверла к обрабатываемой плоскости глаз (зрачок) 38 оператора видит четыре концентрические отверстия, два из которых образованы отраженными в зеркале поверхностями 39 и 40. При этом условии продольная ось 41 сверла и продольная ось 42 смотровых отверстий параллельны и перпендикулярны к обрабатываемой плоскости. Продольная ось 43 штанги при этом также параллельна продольной оси сверла и продольной оси смотровьк отверстий. Устройство работает следующим образом. Чтобы просверлить отверстие перпендикулярно к плоскости 6, устройство необходимо собрать на дрели (фиг. 1). В предварительно закерненное место устанавливается сверло 3, ттосле чего оператор смотрит в смотроныса отверстия вдоль оси 42 (фиг. 2). Легким покачиванием дрели 1 обеспеч вают концентричность наблюдаемых ко лец (фиг. 13). Удерживая дрель в эт положении, обеспечивают перпендикулярное направление сверления к плос кости 6. После установки сверла 3 на керн рекомендуется засверлить отверстие на глубину конуса заточки сверла. Это не помешает перпендикулярному направлению сверления, а от отхода сверла от керна-застрахует. При сверлении стержень 13 (фиг.2 и 6) за счет силы трения фрикционной втулки 19 и пружины 18 прижимае дугообразную пластину 7 к плоскости 6. Таким образом, пластина 7 постоянно подпружинена пружиной 18, что позволяет ей не вибрировать на плоскости 6 из-за вибрации дрели пр сверлении. При продольной подаче сверла, когда усилие на стержень пр восходит силу трения втулки 19, стержень 13 начинает проскальзывать во втулке 19, при этом пружина 18 сжимается (фиг. 11). Таким образом, дугообразная пластина 7 надежно прижата к обрабатываемой плоскости 6, а продольная подача сверла 3 не ограничена (фиг. 2). Ес ли для удаления стружки сверло выни мают из отверстия, то стержень, ост ваясь на месте, слегка выдвигается из гильзы 16 ма величину сжатия пру жины 18 (фиг. 6). При дальнейшем сверлении пружина 18 сжимается и к началу сверления, пластина 7 снова прижата к плоскости 6. При дальнейшей продольной подаче стержень 13 снова проскальзывает в гильзе 16. При Наблюдении за концентричност смотровых отверстий в пластинах 23 и 24 оператор за счет перспективы изображения видит четыре концентрич ных кольца, чередующиеся по цвету, причем в центре он видит темное пят но своего зрачка 38 (фиг. 12 и 13), отраженного с зеркальной поверхности 9. Два кольца, черное и белое, образованы истинным изображением поверхностей 27 и 26 соответственно а два центральных кольца образованы отражением в зеркальной поверхнос-ти 9 поверхностей 28 - черной и 25 белой. В результате чего на одной общей оси 42 располагаются четыре чередующиеся по цвету кольца - два белых и два черных. Поскольку извегтно, что угол падения луча света на зеркальную плоскость равен углу отражения этого луча, то концентричное изображение всех четьфех колец будет только в том случае, когда ось 42 расположится перпендикулярно к зеркальной поверхности 9 (фиг. 12 и 13). А так как ось 42 расположена параллельно оси 41 сверла 3, то и сверло 3 в этом случае расположено перпендикулярно к плоскости 6 (фиг. 2). Параллельность осей 41 и 42 обеспечивается настройкой устройства следующим образом. После изготовления и сборки устройства, оно закрепляется на дрели, а в патроне дрели закрепляется круглый калиброванный стержень. Дрель с этим стержнем устанавливается на контрольную плиту и калиброванный стержень в приспособлении выставляется перпендикулярно к контрольной плите (не показана).На эту же контрольную плиту под смотровые отверстия устройства кладут плоскопараллельную зеркальную пластину. Ослабив стяжной болт 37, поворачивая на цапфе 33 втулку 31 и обойму 34 на болте 37, одновременно наблюдают за изображением смотровых отверстий устройства. Добившись концентричного расположения всех четырех колец, затягивают стяжной болт (фиг. 5 и 7) На этом регулировка закончена. Поскольку шейка на корпусе дрели обычно проточена довольно точно, то такую регулировку можно произвести одик раз в заводских условиях и она не нарушается при установке устройства на любую дрель с одинаковым диаметром шейки на ее корпусе. Следует отметить, что так как обойма 34 расположена между ребрами 35 и 36, то при затяжке болта 37 он при его вращении не тянет за собой обойму и фиксация обоймы 34 и цапфы 33 происходит точно в нужном положении, без смещения после затяжки. После регулировки в патрон 2 (фиг. 2) устанавливают сверло, при концентричном расположении колец, образованных смотровыми отверстиями, само сверло расположено перпендикулярно к плоскости, на которую установлена пластина с рабочим участком, имеющим зеркальную поверхность. Чтобы обеспечить равную ширину наблюдаемых колец, при сверлении длинными или короткими сверлами, ослабляют винт 32, перемещая штангу 22 во втулке 31, приближают пластины 23 и 24 к зеркальной поверхности 9 (г. 2) если сверло длинное, после чего винт 32 затягивают. Если сверло короткое, то штангу 22 вместе с пластинами 23 и 24 соответственно поднимают над зеркальной поверхностью 9, а так как параллельность осей 42 и 43 должна быть обеспечена при изготовлении устройства, то при продольном перемещении штанги 22 во втулке 31 и при ее повороте в ней настройка не нарушается (фиг. 5).

Благодаря тому, что в пластине 23, обращенной к глазу оператора, смотровое отверстие вьтолнено с меньшим диаметром, чем в пластине 24, обеспечивается предварительное уравнивание ширины видимых колец при наблюдении через смотровые отверстия; что повьшает точность установки инструмента, к тому же меньше напрягается зрение оператора, он четко различает четыре кольца.

Благодаря тому, что поверхности 25 и 26 пластин выполнены белыми, а поверхности 27 и 28 - черными, наблюдаемые кольца чередуются по цвету с высоким контрастом, в результате чего значительно упрощается сведение их к концентричному расположению.

Ввиду того, что пластины 23 и 24 имеют толщину, образзтощую со смотровым отверстием цилиндрическую поверхность, то, если ее не выбрать фаской по краю смотрового отверстия, из-за неравномерной освещенности этой поверхности (свет,как правило, падает с одной стороны), она придает овальность наблюдаемым смотровым отверстиям, что мешает .наводке их на ..онцентричность. Конические фаски 29 и 30 (фиг. 5) выполнены на отверстиях со стороны черных поверхностей 27 и 28. Если же эти фаски вьшолнить со стороны светлых (белых) поверхностей 25 и 26, то из-за теней падает контраст наблюдаемьп колец, освещенность светлых колец неравномерная.

Пластина 7 (фиг. 4) вьтолнена дугообразной, что обеспечивает хороший

обзор места сверления, позволяет не вынимая сверла из обрабатываемого отверстия отвести ее в сторону (повернуть вокруг стержня 13), при этом сама пластина получается наиболее лекой.

Закрепленная на ней зеркальная пластина 8 может быть как наклеенным стеклянным зеркалом, так и металлической отполированной, никелированной пластиной.

При хранении устройства, для его компактности, можно легко отделить стержень 13 (фиг. 10) от пластины 7, для чего стержень 13 выводят через вырез 14 (фиг. 4) в ступенчатой пружине 10. Установка стержня 13 на место производится в обратной последовательности. При работе дрелью без устройства, чтобы не отворачивать болт 5 (фиг. 3), стержень 13 (фиг. 2) удаляют из гильзы 16. При работе с устройством стержень вставляют обратно в гильзу.

Конструкция индикатора, элементы которого в работе образуют два истинных и два отраженньк в зеркале чередующихся по цвету кольца, располагающихся концентрично при перпендикулярном положении оси этих отверстий к зеркальной поверхности, не содержит сложных в изготовлении деталей и не требует точной сборки деталей устройства, что значительно упрощает технологию изготовления устройства.

Наличие возможности окончательной регулировки положения штанги позволяет снизить требования по точности взаимного расположения деталей устройства при их сборке, что также упрощает технологию изготовления устройства.

Устройство не содержит массивных деталей.

Стержень нагружен силой трения фрикционной втулки без эксцентриситета, что дает возможность устранить изгибающий момент на стержень и уменьшить его диаметр и массу, а следовательно, и массу всего устройства.

J/

32

фиг. 5

П

п

фиг. 6

фиг Л

в-в

20 13

(риг. 8

Фиг. 9

иг. 10

13

21

Зв

27

25

33

иг. 12

26

27

иг.13