Способ установки осевого инструмента в патроне Советский патент 1985 года по МПК B23B31/04 

Изобретение относится к станкос роению, а именно к способам установки инструмента в частности маг нитных метчиков в самоустанавливаю щемся патроне при нарезании резьбы в отверстиях и может быть применено для установки осевого инструмен та типа разверток, зенкеров в само устанавливающемся патроне при обра ботке гладких отверстий. Известен способ установки осево го инструмента в патроне, при кото ром сначала совмещают заборную част инструмента с началом обрабатываемого отверстия, а затем путем его поворота совмещают ось инструмента с осью обрабатываемого отверстия i Однако и при данном методе установки осевого инструмента в патроне не достигается хорошая самоустановка оси инструмента по оси обрабатываемого отверстия и, следовательно, высокое качество обработки, что объясняется следующими причинами. С момента совмещения заборной части инструмента с началом обрабатываемого отверстия на одну из сторон заборной части действует некоторая сила. Под действием момен та радиальной составляющей Fp (фиг.1) этой силы относительно шарнира. О вначале происходит поворот державки самоустанавливающегося патрона, например с метчиком на угол -j- до полного совмещения режущей части с началом отверстия в точке А и только затем происходит дальнейшая установка инструмента по оси обрабатываемого отверстия. Происходящий в начале поворот державки, а не ее радиальное смещение, объясняется весьма малЕлм значением силы.FP , необходимым для поворота державки, но не достаточным для ее радиального смещения из-за имеющегося плеча Ь- расстояния от заборной части инструмента до оси качания в известных конструкциях патронов. В результате указанного поворота державки угол о(. между осями метчика и обрабатываемого отверстия в большинстве случаев имеет максимально возможное значение, равное /ь + тПри таком относительном положении (с большим перекосом) осей происходит первоначальное врезание за.борной части метчика в отверстие. При врезании метчика на его заборну часть действуют пара сил{Р и фиг.2 возникающая из-за одновременного участия в работе различных участков по длине заборной части на диаметрально противоположных ее сторонах. Однако хорошая самоустановка мет чика по оси отверстия, получившего в момент врезания определенное (с перекосом) направление, под дейртвием момента указанной пары сил -не . происходит, Это объясняется тем, что под действием момента метчик не в состоянии сместиться в радиальном направлении и одновременно повернуться на относительно большой угол d., преодолевая при этом силы сопротивления в щарни-; ре и в упорном подшипнике, так как при самоустановке метчика должен произойти и поворот державки и смещение ее на величину сх (фиг.З) относительно оси хвостовика. При дальнейшей работе метчика после врезания всей заборной части и включения в работу калибрующей части, метчик направляется по образованной резьбовой поверхности, момент от пары сил (Р и Р) уменьшается и, следовательно, самоустановки инструмента не происходит. Кроме того, так как при самоустановке датчика должны произойти не только поворот державки, НО и радиальное ее смещение, то это движение вызывает при самоустановке метчика дополнительное его перемещение вдоль оси вращения шпинделя на величину Ь (фиг.З). В результате этоГо возникает дополнительная осевая нагрузка на метчик, препятствующая самоустановке, происходит подрезание боковой поверхности резьбы и, как следствие, снижается точность нарезаемой резьбы. Цель .изобретения - повышение качества обрабртки отверстий за счет .точной установ,ки осевого инструмента по оси обрабатываемого отверстия. Поставленная цель достигается тем, что согласно способу установки осевого инструмента в патроне,, при котором сначала совмещают заборную часть инструмента с началом обч. рабатываемого отверстия, а затем путем его поворота совмещают ось инструмента с осью обрабатываемого отверстия, совмещение -заборной части инструмента с началом обрабатываемого отверстия производят путем перемещения,, при котором ось инструмента остается параллельной оси патрона, а совмещение оси инстр тиента с осью обрабатываемого отверстия производят путем поворота инструмента относительно центра, расположенного на его оси в плоскости, проходящей через середину его заборной части. На фиг.1 изображена схема совмещения заборной части инструмента с началом обрабатываемого отверстия при известном способе; на фиг.2 схема взаимодействия заборной части инструмента с началом обрабатываемого отверстия; на фиг,3 - схема совмещения оси инструмента с осью обрабатьшаемого отверстия при известном способе на фиг.4 - схема совмещения заборной части инструмента с началом обрабатываемого отверстия по предлагаемому способу; на фиг.5схема совмещения оси инструмента с осью обрабатываемого отверстия по предлагаемому способу; на фиг.6 патрон, предназначенный для реализации способа, продольный разрез. , Способ установки осевого инструмента, например, метчика в самоустанавливающемся патроне При нарезании резьбы в отверстии заключается в следующем.

При соприкосновении заборной части инструмента со стороны начала обрабатываемого отверстия под действием радиальной силы Fp происходит смещение метчика параллельно своей оси (фиг.4) до полного совмещения заборной части с началом отверстия.

Поворота державки с закрепленным в ней метчиком вокруг центра сферической опоры О при этом не происходит потому, так как линия действия радиальной силы Fp , смещающей метчик, проходит через этот цемтр и, следовательно, момент ее относительно точки О равен нулю.

Таким образом, исходным положением метчика в момент врезания является его наиболее оптимальное положение - параллельно оси вращения, шпинделя станка.

При дальнейшем осевом перемещени метчика и врезании его в обрабатываемый материал под действием возникающего момента от пары сил на заборной части (фиг.2) происходит поворот метчика и державки вокруг центра О сферы на минимально возможный угол cL , равный углу перекоса оси отверстия р (фиг.5). Самоустановка инструмента при этом происходит только путем поворота державки без смещения ее в радиальном направлении. В результате уменьшаются силы сопротивления при самоустановке и не происходит дополнительного осевого перемещения метчика и соответственно подрезания резьбы, что приводит к более точной самоустановке метчика по оси отверстия и достигается более высокое качество нарезаемой резьбы.

В случае параллельного смещения оси отверстия точная установка метчика происходит без поворота его оси, что является преимуществом предлагаемого способа установки.

Самоустанавливающийся патрон для реализации предлагаемого способа (фиг.6) состоит из хвостовика 1 и держателя инструмента 2, связанных посредством упругого элемента 3.

Между держателем и хвостовиком 5 последовательно установлены сферическая шарикова опора в виде шариков 4, установленных в сепараторе между сферическими поверхностями, выполненными на кольце 5, закрепленном на держателе 2 и на кольце б, и плоская шариковая опора в виде шарниров 7, установленных в сепараторе между плоскими поверхностями, выполненными на кольце 6 и на торце хвостовика 1.

Центр сферической шариковой опоры рад1.уса R расположен на оси метчика в плос| ости, проходящий через середину его заборной части.

Положительный эффект от использования изобретения достигается .путем повашения качества обработки.

СПОСОБ УСТАНОВКИ ОСЕВОГО ИНСТРУМЕНТА В ПАТРОНЕ, при котором сначгша совмещают заборную часть инструмента с началом обрабатываемого отверстия, а затем путем его поворота совмещают ось инструмента с осью обрабатываемого отверстия, отличающийся тем, что, с целью повышения качества обработки, совмещение заборной части инструмента с началом обрабатываемого отверстия производят путем перемещения, при котором ось инструмента остается параллельной оси патрона, а совмещение оси инструмента с осью обрабатываемого отверстия производят путем поворота инструмента относительно центра, расположенного на его оси в плоскости, проходящей через середину его заборной части. сл с со 4 00 о сл

Фи.2