Устройство для предохранения инструмента от поломок при обработке отверстий (его варианты) Советский патент 1986 года по МПК B23B47/14 

2. Устройство для предохранения инструмента от поломок при обрабо - ке отверстий, содержащее корпус и связанньй с ним фланец, образуюпще между собой полость для размещения упругого элемента, шпиндель с цангой предназначенной для крепления инст- руНента, и прижимную гайку, установленную на шпинделе с возможностью взаимодействия с цангой, о т л и - чающееся тем, что, с целью повышения надежности устройства посредством обеспечения плавного регулирования допустимой нагрузки и устЦель изобретения - повьпление надежности устройства посредством обеспечения плавного регулиро,вания допустимой нагрузки и устранения кинематической связи инструмента со шпинделем в период инерционного перемещения последнего .

На фиг. 1 изображено устройство для предохранения инструмента от поломок по первому варианту, разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - устройство для предохранения инструмента от поломок по второму варианту, разрез; на фиг. 4 - разрез Б-Б на фиг. 3; на фиг. 5 - узел I на фиг. 3,

Устройство ддя предохранения инструмента от поломок по первому варианту (фиг. 1) включает корпус 1 с хвостовиком, предназначенным для крепления к станку. Б корпусе 1 размещены шпиндель, 2, который центрируется относительно корпуса 1 с помощью упругого элемента в виде мембраны 3, цанга 4, контактирующая с од- нЬй стороны по конической поверхности с шпинделем 2, а с другой с прижимной гайкой 5, которая размещена на жесткосвязанном с корпусом 1 фланце 6. -Мембрана 3 размещена в полости образованной корпусом 1 и фланцем 6, и зафиксирована на шпинделе 2 с помощью конических штифтов 7. В корпусе выполнены резйбовые отверстия, в которых размещены регулирующие

ранения кинематической связи инструмента со шпинделем в период инерционного перемещения последнего, оно снабжено закрепленными одними концами на упругом элементе и размещенными в указанной полости перпендикулярно продольной оси шпинделя дополнительными упругими элементами, выполненными с различной осевой жесткостью, и упорами, установленными на шпинделе с возможностью регулирования и взаимодействия с другими концами дополнительныхупругих элементов, причем фланецжестко связан с корпусом.

5

пробки 8, контактирующие с шарнирами 9 Последние вьшолнены в виде цилиндров с поперечными пазами, предназначенными для установки концов дополнительных упругих элементов 10. Последние изготовлены с прямоугольным поперечным сечением и установлены в радиальной плоскости в поперечных пазах цилиндра 9 и шарниров 11 в виде втулки, имекицей коническую поверхность и размещенной на шпинделе 2. Цанга 4 зафиксирована контргайкой 12. Инструмент 13 расположен во внутренней полости цанги 4, шпинделя 2 и корпуса 1. На фиг. 2 приведено размещение упругих элементов 10 в радиальной плоскости устройства равномерно через 120°.

Устройство для предохранения инструмента от поломок по второму варианту (фиг. 3) включает корпус 1 с хвостовиком, предназначенным для крепления к станку. Корпус 1 жестко сое- динен с фланцем 6, образуя полость ,для размещения упругого элемента, выполненного в виде мембраны 3, на которой с помощью винтов 14 закреплены одними концами упругие элементы 10, выполненные с различной осевой жесткостью. Упругие элементы 10 контактируют со шпинделем 2 через установленные на нем с возможностью регулирования упоры 15. Во фланце 6 размещены регулировочные винты 16. 5 Между шпинделем 2 и прижимной гай0

0

3

кой 5 размещена цанга 4, обеспечивающая зажим инструмента 13. Цанга зафиксирована на фланце 6 контргайкой 12. В корпусе 1 установлен- микровыключатель 17. Для передачи крутящего момента от корпуса 1 к шпинделю 2 на последнем с винта 18 установлена шпонка 19, которая может совместно со шпинделем 2 перемещаться в осевом направлении по пазу, выполненному в корпусе 1.

Устройство для предохранения инсрумента от поломок при обработке отверстий по первому; варианту работает следующим образом.

Перед эксплуатацией устройства необходимо настроить его на предель .ную осевую нагрузку, которая может возникнуть для конкретных условий проведения операций по обработке отверстий. Для этого упругие элементы 10 устанавливают относительно напраления нагрузки большей плоскостью, т.е. обеспечивают его минимальную жесткость.

Затем с помощью клкгча поворачива прижимную гайку 5 во фланце 6. до расчетного усилия, обеспечивающего надежное закрепление цангой 4 инструмента 13, и фиксируют далее установленное положение гайки 5 с помощью контргайки 12.

Установленное усилие зажима про

веряют с помощью динамометра, фикси

рующего величину действующей на инструмент статической силы. При этом добиваются того, чтобы при превышении величины предельной нагрузки происходило перемещение в осевом направлении шпинделя 2, закрепленного в корпусе 1 устройства на мембране 3, и тем самым осуществлялось раскрепление цанги 4. Это достигает ся регулировкой положения упругих элементов 10, установленных в пазах шарнира 11 и шарнира 9, относительно оси инструмента, т.е. поворотом относительно оси шарниров. Поворото упругих элементов осуществляется из менение величины перемещения шпинделя относительно корпуса и соответственно величины предельного усилия, при достижении которого в процессе обработки происходит раскрепление цанги 4.

Устройство работает следукяцим образом.

0

15

5

2423144

При обработке отверстий инструментом 13 осевая составляющая силы резания и крутящий момент от ее действия воспринимаются цангой 4, кон- 5 тактирующей одновременно с инструментом 13, прижимной гайокй 5 и шпинделем 2. Усилия в процессе обработки передаются через упругие элементы 10 и мембрану 3, закрепленную посредством штифта 7 на корпус 1 устройства. Относительный поворот мембраны 3 в корпусе 1 отсутствует за счет одновременного использования регулировочных пробок 8 для фиксации мембраны 3 в корпусе 1 и регулировки поворота упругих элементов 10.

В диапазоне действующих сил резания , не превьш1ающих установленную величину предельной силы устройства, цанга 4 и соответственно шпиндель не имеют перемещений.

Устройство для предохранения инструмента от поломок по второму варианту работает следующим образом.

Устройство перед эксплуатацией на- страив т на предельную осевую нагрузку таким же образом, как и устройство по первому варианту.

Отличие настройки заключается в том, что при превьш1ении величины предельной нагрузки происходит перемещение в осевом направлении шпинделя 2 до положения, когда регулируе- мые упоры 15 выходят из зацепления

20

0

Это достигается ввинчиванием регулировочных винтов 16. При этом за счет перемещения в осевом направлении упругих элементов 10 с различной осевой жесткостью плавно изменяется ве-, личина осевой силы, при которой срабатывает устройство.

I -.

Устройство работает следующим

образом.

При обработке отверстия инстр мен- том 13 осевое усилие и крутящий момент вопринимаются цангой 4, контактирующей одновременно с инструментом 13, прижимной гайкой 5 и шпинделем 2. Осевое усилие в процессе обработки передается через регулируемый упор 15 и мембрану 3 на корпус 1, а крутящий момент - через шпонку 19, входящую в паз корпуса 1.

В диапазоне действующих сил резания, не превышакицих установленную величину предельной силы, при которой срабатывает устройство, цанга 4 и соответственно шпиндель 2 не имеют перемещений относительно корпуса 1. При превыше1ши установленного предельного усилия происходит перемещение шпинделя 2 относительно корпуса 1 и раскрепление цанги 4 и соответственно проскальзывание инструФаг.

мента. При этом мейбрана 3 выходит .из зацепления с упором 15. Переме- :щаясь вместе со шпинделем в осевом направлении, шпонка 19 упирается в микровыключатель 17, выключает станок и включает аварийную сигнальную систему.

щюг

19

(риг.З

1. Устройство для предохранения инструмента от поломок при обработке отверстий, содержащее корпус и связанный с ним фланец, образующие между собой полость дпя размещения упругого элемента, щпивдель с цангой, предназначенной для крепления инструмента, и прижимную гайку, установленную на шпинделе с возможностью взаимодействия с цангой, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности устройства посредством обеспечения плавного регулирования допустимой нагрузки и устранения кинематической связи инструмента со шпинделем в период инерционного перемещения последнего, оно снабжено шарнирами, одни из которых расположены в упругом элементе, а другие на шпинделе, и установленными в указанной полости с возможностью поворота вокруг своей оси дополнительными упругими элементами с прямоугольным сечением, закрепленными в шарнирах в плоскости, перпен- | дикулярной продольной оси шпинделя, причем фланец жестко связан с корпусом . I (Л т

W

Фиг. 5

Редактор П. Коссей

Составитель Г. Сиротовская

Техред Н.БонкалоКорректор М. Максимишинец

Заказ 3650/16Тираж 1001

БНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Фиг.

Подписное