Самоцентрирующий люнет Советский патент 1984 года по МПК B23Q1/76 

Изобретение относится к станкоетроению, а более конкретно к устро ствам для поддержки нежесткого конц вого инструмента. Известен самоцентрирующий лвонет для поддержки сверл глубокого сверл ния, содержащий корпус, в ступенчатом отверстии которого размещены ку лачки с центрирующими поверхностями , и механизм радиального перемещения .кулачков, выполненный в виде распол женных в корпусе центрирующих элеме тов и подвижного в осевом направлен нажимного элемента l . Недостатком данного лонета является низкая точность центрирования. Цель изобретения - повышение точ ности центрирования. , Указанная цель достигается тем, что в самоцентрирующем лонете для сверл глубокого сверления, содержащем корпус, в ступенчатом отверстии которого размещены кулачки с центри рующими поверхностями и механизм ра диального перемещения кулачков, выполненний в виде расположенных в корпусе центрирующих элементов и подвижного в осевом направлении нажимного элемента, центрирующие элементы механизма радиального перемещения кулачков выполнены в виде дву рядов шариков, размещённых во введе ном в устройство подпружиненном в осевом направлении сепараторе-толка теле, а на кулачках выполнены встре ные конические поверхности, причем один ряд шариков предназначен для взаимодействия с внутренним торцом, корпуса и конической поверхностью кулачков, а другой - с конической поверхностью кулачков и поверхностью сепаратора-тол кателя, установленного в отверстии корпуса с зазором -допуск на минимальный размер стебля сверла в его поперечном сечении, Мрх у -диаметр отверстия корпус MMj -длина сепаратора-толкате ля в отверстии корпуса, мм; о« - длина шарика, мм, Р - угол при вершине конуса конических поверхностей кулачков. На фиг. 1 показан люнет,, осевой разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1f на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4 - вариант установки люнета в подшипниках качения, на фиг. 5 - сечение по сверлу, на фиг. 6 - схема к расчету величины зазора Л . Самоцентрирующий люнет для сверл с цилиндрическим стеблем (фиг. 1-3) содержит корпус 1 со сквозньм ступенчатьмотверстием, в котором установлен сепаратор-толкатель 2, в гнездах 3 и 4 которого установлены два ряда центрирующих шариков 5 и 6, контактирующие с коническими поверхностями 7 и 8, образованными кулачками 9-11, которые образуют также и отг верстие 12 с кольцевым карманом 13 и .фасками 14 и 15. В резьбовом отверстии корпуса установлен винт 16 со сквозным ступенчатым отверстием. Установленная на хвостовике 17 сепаратора-толкателя 2 пружина 18 контактирует с торцом 19 сепаратора-толкателя 2 и внутренним торцом винта 16. В отверстии кулачка 9 жестко закреплен штырь 20, размещенньй в пазах 21 и 22 соответственно корпуса 1 и. сепаратора-толкателя 2. На хвостовике 17 сепаратора-толкателя 2 перед наружным торцом 23 винта 16 неподвижно в осевом направлении установлено упорное пружинное кольцо 24. Лонет может быть установлен на опорах 25 качения и зафиксирован кольцами 26 и 27 -и гайкой 28. Самоцентрирующий люнет (фиг. 1) работает следующим образом. Сверло 29 глубокого сверления С цилиндрическим стеблем вводится в отверстие 12, образованное кулачками 9-11, и раздвигает из за счет 14 при крайнем правом положении сепаратора-толкателя 2. При этом торец 23 винта 16 контактирует с пружинным кольцом 24. При перемещении винта 16 влево поворотом его по резьбе пружина 18 перемещает влево сепаратор-толкатель 2, вследствие чего шарики 6, установленные в гнездах 4, прижимаясь ,к отверстию корпуса 1 и конической поверхности 8 кулачков 9-11, перемещают их в радиальном нанравлении до соприкосновения со стеблем сверла 29.

Дальнейшее перемещение сепараторатолкателя 2 влево вызьшает перемещение влево кулачков и шариков 5, установленных в гнездах 3 сепараторатолкателя 2, до упора этих шариков в торец и цилиндрическую поверхность ступенчатого отверстия корпуса Ijnoc ле чего торец 23 винта 16 отходит от пружинного кольца 24, образуя зазор а и сжимая пружину 18. Установленный в кулачке штырь 20 ориентирует кулачки относительно шариков 5 и 6, предотвращая возможность попадания последних в зазоры между кулачками .

Для вывода сверла из люнета необхдимо поворотом по резьбе отвести вправо винт 16, который, контактируя с пружинньм кольцом 24, переместит вправо сепаратор-толкатель 2 с шариками 5 и 6, освобождая кулачки. При выводе сверла его головка, контактируя с фаской 15, раздвигает кулачки. Вьгаод сверла может производиться и без освобождения кулачков - при перемещении сверла в направлении, обратном направлению подачи, головка сверла контактирует с фаской 15 кулачков 9-11 и отжимает их, освобождая шарики, расположенные в гнездах 3, и одновременно раздвигая в радиальном направлении до тех пор, пока головка сверла не пройдет через кулачки. В этом случае после вывода сверла кулачки под действием пружины опять будут сжаты до соприкосновения боковыми гранями или до упора штыря 20 в паз 21 корпуса. При вращении сверла вращается и люнет в опорах 25 качения вследствие сил трения между кулачками и сверлом

На фиг. 5 приведена схема к .расчету зажима ружейного сверла в люнете и определения величины зазора Д .

Обозначение на схеме: J) -диаметр отверстия корпуса люнета L - длина толкателя в отверстии корпуса; d диаметр шариков, и - угол гфи вершине конусов; 5 - допуск на минимальный размер (Н) стебля сверла в его поперечном сечении (допуск на высоту стебля сверла в поперечном сечении), D- - наружньй диаметр толкателя; ь - диаметральный зазор

между толкателем и отверстием корпуса ( i D -DT ) .

После центрирования сверла третий поджимной кулачок должен переместиться в радиальном направлении на вечтобы прижаться к ребрам

личину

наружного паза стебля сверла. Для этого необходимо, чтобы нажимной шарик поджимного кулачка 9 продолжил перемещение в осевом направлении после остановки нажимных шариков этого же ряда центрирующих кулачков 10 и 11 .

Для того, чтобы переместиться в радиальном направлении на величину 8 , проскальзывая, своей конической поверхностью по шарику 6 и 5, поджимной кулачок должен переместиться в осевом направлении на величину

8

, н|

Поскольку положение кулачка определяется двумя коническими поверхностями и двумя шариками, а в осевом направлении может пермещаться только один шарик 6 (нажимной) то, следовательно, он должен см ститься в осевом направлении на величину, большую в 2 раза, чем осевое смещение кулачка, т.е. на величину

S

ч

которая и является относительным осевьм смещением нажимных шариков поджимного и центрирующих кулачков. Таким образом, определив относительное осевое смещение нажимных шариков, а также зная диаметр расположения центров шариков (D ) , определяем величину угла (р , на который должен перекоситься сепаратор-толкатель 2, что.бы обеспечить зажим поджимным +кулачком.

Из треугольника ABC определяем ftC

i CiАвгде

2В

АВ

ЛС

ч

Тогда

2Х

igCf: Р

tgilo-a,

Для того, чтобы толкатель мог рекоситься на угол р, он должен

511

I установлен и отверстии корпуса с диаметральным зазором & , допускающим перекос толкателя на угол б . При 9ТОМ дложно соблюдаться условие

..

0)

Из треугольника KMN определяем

tp.,

NK

где MN ь Ж L. Тогда

L

,ч

Поставляя ползгченные значения в условие (1), получаем

28

{i|-|(D-db,V 2В1

Ь

tgiio-au.)

90486

. Полученное соотношение отражает условие зажима ружейного сверла, в . саь1оцентрирующем люнете.

Технико-экономическая эффективность 5 изобретения по сравнению с базовым объектом, применяемым в станке модели ОС 4000, заключается в повышении точности центрирования по смещению оси сверла от номинального положения на 48%, по перекосу оси сверла на

Применение изобретения улучшает качество обрабатьшаемого отверстия вследствие повьшения размерной точности отверстия до Н8-Н7 по СТСЭВ 14475 и уменьшения шероховатости его поверхности до RCC 2,5-1,5, что позволяет при обработке точньк глубоких отверстий исклочить из технологической цепочки обычно применяемую после глубокого сверления операцию чистового развертывания.

Ожидаемый годовой экономический эффект при использовании одного станка для глубокого сверления с предлагаемым устройством составит 3500руб.

САМОЦЕНТРИРУЮЩИЙ ЛЮНЕТ для сверл глубокого сверления, содержащий корпус, в ступенчатом отверстии которого размещены кулачки с центрирующими поверхностями и механизм радиального перемещения кулачков, выполнённьй в виде расположенных в кор-.пусе центрирующих элементов и подвижно в осевом направлении нажимного. элемента, отличающийся тем, что, с целью повышения точности центрирования, центрирукнцие элементы механизма радиального перемещения кулачков выполнены.в виде двух рядов , Л . и Г Г ша в на а ко ря де и а ку то ко V риков, размещенных по введенном устройство подпружиненном, в осевом правлении сепараторе-толкателе, на кулачках вьтолнены встречные нические поверхности,-причем один д шариков пр)едназначен для взаимойствия с внутренним- торцом корпуса конической поверхностью; кулачков, другой - с конической поверхностью лачков и поверхностью сепараторалкателя,, установленного в отверстии рпуса с зазором (D-Jb) 8допуск на минимальный размер стебля сверла в его поперечном сечении, мм; диаметр отверстия корпуса, , длина сепаратора-толкателя в отверстии корпуса, мм; . ыдиаметр шарика, мм; Р - угол при вершине конуса конических поверхностей ку- лачков.

А-А

Фи1.1

5-6

иг.З