Сверлильная головка Советский патент 1984 года по МПК B23B45/04 

Изобретение относится к станкостроению и может быть использовано для оснащения переналаживаемых малогабаритных агрегатных станков, используемых в условиях мелкосерийн го производства. Известна сверлильная головка, содержащая пневматический двигатель вращения шпинделя с инструментом, пневматический цилиндр подачи, гидравлический амортизатор, разделенны на две полости, сообщающиеся между собой через дроссель, обеспечивающий скорость подачи инструмента, и узел управления пневматическим цилиндр ом Л . Недостатком этой головки является низкая точность обработки глубины отверстий ввиду наличия зоны нечувствительности золотника, управляю щего пневмоцилиндром подачи. Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности является головка, содержащая корпус, пневматический цилиндр подачи, внутри каж дого из штоков которого установлены пиноль с пневмодвигателем вращения инструмента, амортизатор в виде одн штокового гидроцилиндра и золотнико вый узел управления. Последний вкл чает пусковой клапан и управляющий золотник, а также органы управления этим узлом. На одном из штоков закр лен ограничитель хода пиноли, выполненньш в виде кронштейна с регу лируемым винтом, головка которого в конце хода пиноли нажимает на пус ковой клапан золотникового узла управления, что приводит к переключению управляющего золотника, т.е. к возврату пиноли в исходное положени Недостатком известной конструкции является невозможность достижения, высокой точности обработки глубины отверстий, поскольку измерительные элементы, определяющие перемещения пиноли с инструментом, и имеющийся пусковой клапан, выполняющий роль ко нечного переключателя подачи пиноли на обратный ход, не обладают достаточной точностью, что приводит к пер бегу или недобегу инструмента относительно требуемого номинального раз мера глубины.обработки. Кроме того, «при отсутствии измерительных элементов, настройка головки производит ся по специальным шаблонам, .и приводи к необходимости хранения этих шаблонов, что явля-етсянеэффективным, особенно в условиях мелкосерийного производства. Цель изобретения - повышение точности обработки глубины отверстий и снижение трудоемкости настройки. Указанная цель достигается тем, что сверлильная головка, в корпусе которой расположен двухштоковый пневмоцилиндр подачи, амортизатор в виде одноштокового гидроцилиндра и золотниковьй узел управления пневмоцилиндром с пусковым клапаном, причем внутри каждого из штоков пневмоцилиндра размещены пиноль с пневмодвигателем вращения инструмента и труба подвода воздуха с запорным клапаном, а на одном из штоков установлен переставной ограничитель хода пиноли, несущий регулируемьш, упор, головка снабжена дополнительным регулируемым упором, выполненным в виде толкателя, связанного с основным упором, причем толкатель предназначен для взаимодействия с пусковым клапаном золотникового узла управления при упоре ограничителя хода пиноли в корпус голо-вки. Кроме того, в головку введена направляющая, установленная неподвижно в корпусе параллельно осям штоков пневмоцилиндра и гидроцилиндра амор тизатора, причем на направляющей нанесена линейная шкала, а основной упор снабжен жестко связанным с ним нониусом, установленным с возможноетью перемещения вдоль упомянутой шкалы относительно ограничителя хода пиноли . Такое выполнение устройства обеспечивает обработку устанавливаемой глубины отверстия с высокой точностью путем поджима ограничителя хода пиноли к упору корпуса благодаря регулируемой задержке при переключении золотниковым узлом управления пневмоцилиндра подачи на обратный ход. На фиг.1 изображена предлагаемая сверлильная головка, продольный разрез; на фиг. 2 - вид А на фиг.1; на фиг.З - разрез Б-Б на фиг, 1; на фиг.4 - вид В на фиг.2; на фиг.З - разрез Г-Г на фиг.2; на фиг.6 - разрез Ж-Ж на фиг.2; на фиг.7 - разрез И-И на фиг.6.

Сверлильная головка состоит из корпуса 1, в отверстии 2 которого установлен двухштоковый пневмоцилиндр 3 подачи. Снаружи корпуса 1 головки расположены амортизатор 4 в виде одноштокового гидроцилиндра 5 и золотниковый узел 6 управления пневмоцилиндром 3 подачи с пусковым клапаном 7. В нижнем пустотелом штоке 8 пневмоцилиндра 3 установ лена пиноль 9, в которой размещен пневмодвигатель 10, связанный посредством планетарного редуктора 11 со шпинделем 12 головки, а верхний пустотелый шток 13 выполнен съемным и внутри него установлена труба 14 подвода сжатого воздуха к пчевмодвигателю 10, верхний торец 15 которой соединен с кронштейном 16, установленным на корпусе 1 головки. В нижней части трубы 14 выполнены пазы 17 и установлен запорный кла- . пан 18. Кронштейн 16 с трубой 14 закрыт крышкой 19 с подводным штуцером 20. К крышке 19 и корпусу 1 головки, параллельно штокам пневмоцилиндра 3 и.гидроцилиндра 5 амортизатора 4 закреплена направляющая 21 с линейной шкалой 22. Ограничитель 2 хода пиноли 9 установлен на штоке 13 пневмоцилиндра 3 с возможностью установочного перемещения, фиксация его осуществляется стяжным винтом 24

На ограничителе 23. хода пиноли 9 установлены регулируемый упор 25, вьщолненньгй в виде винта 26 с контргайкой 27, и регулировочная резьбовая втулка 28, которая контрится стопорным винтом 29, при этом регулируемый упор 25 предназначен для взаимодействия с упором 30 корпуса 1 головки в конце обработки, а резьбовая втулка 28 воздей-. ствует на упоры 31 амортизатора 4. Между головкой 32 винта 26 и контргайкой 27 зажат иониус 33, в поводке 34 которого установлен дополнительный регулируемьш упор 35, вьтолценный в вид толкателя 36 с контргайкой 37. Нониус 33 установлен р направляющей 38, образованной выступом 39 в ограничителе 23 хода пиноли 9 и планкой 40, причем поверхность 41 нониуса 33 и ограничителя 23 хода, обхватывают направляющую 21 с двух сторон, предотвращая тем самым пиноль 9 от проворота.

Нониус 33 подпружинен пластинчатой пружиной 42. Гидравлический амортизатор 4 состоит из корпуса 43, поршня-штока 44, компенсационного поршня 45, подпружиненного пружиной 46, дросселя 47, регулирующего расход масла из полости 48 в полость 49. На поршне-штоке 44 установлен обратный клапан 50 и упоры 31, имеющие возможность перемещаться вдоль поршня-штока 44. Фиксация упоров 31 осуществляется болтами 51. Упоры 31 касаются направляющей 21. Золотниковый узел 6 управления состоит из основания 52, корпусов 53 и 54, крышек 55 и 56 и поршня 57. В последнем расположена ступенчатая втулка 58 и плоский золотник 59, между которыми установлена пружина 60, прижимающая ступенчатую втулку 58 к корпусу 53, а золотник 59 - к основанию 52. Поршень 57 удерживает от проворота стержень 61. Закрытая полость 62 может соединять попеременно два из трех отверстий 63-65, выполненных в основании 52, которые соответственно соединены с каналом 6 подвода сжатого воздуха полостями 67 и 68 пневмоцилиндра 3 подачи. В полости 69 верхнего корпуса 54 располагается пусковой клапан 7, поджатый пружиной 70 к плоскости 71 корпуса 54. В полости 72 56 размещен трубчатый поршень 73, отжатьй пружиной 74 от клапана 7. К полости 72 подводится сжатый воздух из канала 66, а полость 72 соединена с полостью 75, причем проходное сечение канала 76 регулируется дросселем 77, Для ручного переключения золотника 59 из одного крайнего положения в другое служит кнопка 78, связанная с поршнем 57, а для автоматического переключения в полость 79 подается управляющее давление сжатого воздуха

Сверлильная головка крепится в рабочем положении на станке или в оснастке за корпус 1 и работает следующим образом.

Сжатый воздух через штуцер 20 поступает по трубе 14 к запорному клапану 18, а по каналу 66 - к полости 62 и 69 золотникового узла 6 управления, так как пусковой клапан 7 закрыт, а полость 75 соединена с атмосферой. Вследствие того, чт поршень 57 кнопкой 78 установлен в верхнее положение, то сжатый воздух

поступает из полости 62 в полость 67 пневмоцилиндра 3 подачи, В это время полость 68 соединена поршнем 57 с атмосферой. Начинается ускоренное движение пиноли 9, которое при упоре ограничителя 23 хода через втулку 28 в нижний упор 31 переходит в рабочую подачу,поскольку масло в амортизатор 4 из полости 48 в полость 49 перетекает через дроссель 47. Рабочая подача осуществляется до тех пор, пока головка 32 регулировочного винта 26 не упирается в упор 30 корпуса 1. Одновременно толкатель 36 на нониусе 33 наншмает на поршень73 золотникового узла 6 управления. Поршень 73, преодолевая сопротивление пружины 74, приоткрывает пусковой клапан 7, пропуская сжатый воздух, находящийся перед клапаном 7, из полости 69 в полость 72 и далее через дроссель 77 в полость 75 поршня 57. Поршень 57 сдвигается в другое крайнее положение, т.е, происходит переключение золотника 59 на обратный ход пиноли 9. Ход поршня 73, определяющий величину открытия пускового клапана 7, регулируется изменением Ьылета толкателя 36 относительно 1ГОЛОВКИ 32 регулировочного винта 26, а время срабатывания поршня 57 регулируется путем изменения расхода воздуха, поступающего в полость 75 с помощью дросселя 77. Эти величины ; регулируют таким обр-азом, чтобы ne eключение золотника 59 на обратный ход пиноли 9 происходило не ранее момента соприкосновения ограничителя 23 хода пиноли 9 с жёстким упором 30 корпуса 1, что является необхо димым условием достижения точности позиционирования пиноли 9 в конце ее рабочего хода. В результате пер1еключения золотника 59 канал 66 соёдиия-, ется с полостью 68 пневмоцилиндра 3, а его полость 67 посредством поршня 57 соединяется с атмосферой, вследствие чего сжатьй воздух, находящийся в полости 67, сбрасывается в атмосферу. После начала обратного хода толкатель 36 освобождает поршень которьм действием пружины 74 возвращается в исходное положение, освобождая пусковой клапан 7, который род действием пружины 70 и давления сжатого воздуха закрывается. Сжатый воздух,находящийся в полости 75, tiepe3 дроссель 77 выходит в полость 72, а оттуда, через поршень 73в атмосферу.

При обратном ходе ограничитель 23 хода увлекает при своем движении верхний упор 31, закрепленный на поршнештоке 44 амортизатора 4, тем самым возвращая шток 44 в исходное положение. При этом масло внутри амортизатора 4 перетекает из полости 49 в полость 48 через обратный клапан 50, обеспечивая ускоренный возврат. При возвращении пиноли 9 в исходное положение происходит срабатывание запорного клапана 18. Пневмодвигатель 10 останавливается. Цикл работы заканчивается.

Для возобновления цикла работы головки необходимо передвинуть поршень 57 в первоначальное положение. Это можно сделать вручную, утопив кнопку-шток 78, или с помощью пневматики, подав давление сжатого воздуха в полость 79.

Наличие в конструкции головки устройств, обеспечивающих измерение перемещений пиноли и точное ее позиционирование в конце рабочего хода, повьш1ает точность обработки глубины отверстий и сокращает время на настройку сверлильной головки по глубине обработки отверстий, что приводит к повьшюнию качества обработанных деталей и снижает их себестои мость.

JJ 15 /

fpui.l

1. СВЕРЛИЛЬНАЯ ГОЛОВКА, в корпусе которой расположены двухштоковый пневмоцилиндр подачи, амортизатор в виде одноштокового гидроцилиндра и золотниковый узел управления пневмоцилиндром с пусковым клапаном, причем внутри каждого из штоков пневмоцилиндра установлены пиноль с пневмодвигателем вращения инструмента и труба подвода воздуха с запорным клапаном, при этом один из штоков снабжен переставным ограничителем хода пиноли, нес.ущим регулируемьй упор, отличающаяся тем, что, с целью повышения точности обработки глубины отверстий, головка снабжена дополнительным регулируемым упором, выполненным в виде толкателя, связанного с основным упором, причем толкатель предназначен для взаимодействия с пусковым клапаном золотникового узла управления при упоре ограничителя хода пиноли в корпус головки. 2. Сверлильная головка по п.1, отличающаяся тем, что, с целью снижения трудоемкости настройки , в нее введена направляющая,установi ленная неподвижно в корпусе параллельно осям штоков пневмоцилиндра (Л и гидроцилиндра амортизатора, причем на направляющей нанесена линейная шкала, а основной упор снабжен жестко связанным с ним нониусом, установленным с возможностью перемещения вдоль упомянутой шкалы относительно ограничителя хода пиноли.

31

28

иг.5