Сверлильная головка Советский патент 1986 года по МПК B23B47/04 

Изобретение относится к обработке метаплов резанием, может быть использовано в металлорежущих станках при обработке глубоких отвер стий малого диаметра и является усовершенствованием устройства по основному авт.св. № 1071377.

Цель изобретения расширение технологических возможностей посредством обеспечения сверления отверстий в деталях из прочных материалов.

На чертеже изображена сверлильная головка, продольный разрез.

На корпусе 1 установлен состоящий из электродвигателя и редуктора привод 2 рабочего вращения, который кинематически связал со шпинделем 3. Эта кинематическая связь образована посаженной на валу 4 привода 2 полумуфтой 5, которая соединена с валом 4 шпонкой 6, и на винченной на шпиндель 3 полумуфтой 7, которая зафиксирована на шпинделе 3 контргайкой 8, При этом полу- муфта 5, имеющая наружную резьбу, ввинчена во внутреннюю резьбу по- лумуфты 7, образуя несамотормозящееся резьбовое-соединение.

Полумуфта 7 связана пружиной 9 кручения с навинченной на шпиндель 3 по левой резьбе гайкой 0. Между полумуфтой 7 и гайкой 10 на шпинделе 3 расположена опорная гайка 11,

зафиксированная контргайкой 2. р

В направлении подачи перед гайко

10на корпусе I посредством стойки 13 смонтирован упор 14, который вместе с резьбовым соединением,обра- эуем1)1м гайкой 10 и шпинделем 3, а также с пружиной 9 и опорной т айкой

11составляет механизм отвода шпинделя ,

За упором 14 в направлении подачи на шпинделе 3 посажено внутреннее кольцо подшипника 15, перед которым в том же направлении в шпиндель 3 запрессован штифт 6. Наруж- 1юе кольцо подшипника 15 запрессовано в ползушку 17, установленную с возможностью перемещения в корпусе 1, При этом хвостовики ползушки 17 проведены через паз1,1 и корпусе 1 и расположены между свободно посаженным на корпусе 1 кулачком 18 и навинченной на корпус 1 ог раничи- телыюй гпйкой 19. На попзушку 17 огшрается торец пружины 20 подачи,

5

0

5

второй торец которой опирается на установленную в корпусе I с возможностью перемещения втулку 21. Поло- жение втулки 21 относительно корпуса 1 определено положением навинченной на корпусе 1 регулировочной гайки 22, которая связано с втулкой 21 проходящими через пазы в корпусе 1 полукольцами 23.

На конец шпинделя 3 навинчена втулка 24, в которой посредством i клина 25 закреплено сверло 26.Между шпинделем и сверлом 26 помещен опорный стержень 27. Втулка 24 установлена в наконечнике 28, который прикреплен к корпусу 1 посредством фланца 29.

В корпусе 1 установлена с возможностью перемещения втулка 30, на которой закреплена лапка 31, Конец лапки 31 расположен перед установленным на приводе 2 конечным вы- кпючателем 32.

Сверлильная головка работает следующим образом.

Головку в исходном положении, т.е. с гайкой 10, прижатой к опорной гайке 11, устанавливают так, что сверло упирается в место сверления. Затем головку смещают в направлении подачи на величину глубины сверления и фиксируют их взаимное положение. При этом пружина 20 сжимается на ту же величину. Включают электродвигатель при- 5 вода 2. Вращение от вала- 4 через

полумуфту 7, шпиндель 3, втулку 24 и клин 25 передается на сверло 26. Одновременно пружина 20 подачи нажи мает через ползушку 17, подшипник 15 и штифт 16 на шпиндель 3, обеспечивая его подачу в направлении сверления.

В начале сверления, когда сверло 26 под действием усилия пружины 20 упирается перемычкой режущей части в поверхность обрабатываемой детали, через винтовую пару полумуфт 5 и 7 на шпиндель 3 передается крутящий момент, равный сумме моментов сил трения перемычки сверла о деталь, трения в подшипнике 15 и трения деталей, вращающихся в наконечнике 28. Резьбовое соединение полумуфт 5 и 7 имеет направление, совпадаю- 5 щее с направлением резьбового соеди- нения механизма отвода шпинделя. Поэтому под действием крутящего момента, передаваемого полумуфтами

0

0

5

0

5 и 7, в резьбовом соединении возникает осевое усилие, под действием которого полумуфта 5 упирается в буртик приводного вала 4, чем предотвращается осевое перемещение полумуфты 5. Реактивная сила в резьбовом соединении толкает в противоположную сторону через полумуфту 7 шпиндель 3, опорный стержень 27, сверло 26. При этом усилие подачи сверла 26 складывается из суммы усилий пружины 20 и осевого усилия резьбового соединения полумуфт 5 и 7. Под действием этого усилия подачи начинается процесс сверления. По мере заглубления к обрабатываемый материал заборного ко рпуса сверла возрастает необходимый крутящий момент для осуществления процесса сверления. Пропорционально увеличению этого Момента в резьбовом соединении увеличивается осевое усилие а следовательно, возрастает усилие подачи на свс.рле.

Параметры резьбы в соединении полумуфт 5 и 7 подобраны таким образом, что отношение осевого усилия в резьбовом соединении к передаваемому крутящему моменту не превышает отношения усилия подачи к моменту сил резания при сверлении при полном заглублении заборного конуса сверла в обрабатываемый материал. При этом автоматически устанавливаеся также величина подачи сверла, ко торая соответствует усилию подачи, равному сумме .усилия пружины 20 и осевого усилия в резьбовом соединении, возникающего под действием передаваемого на шпиндель крутящего момента, необходимого для вращения шпинделя при сверлении.

Сверление продолжается до тех пор, пока гайка 10 не войдет в самтормозящий контакт со смонтирован- ным на стойке 13 упором 14. При ; этом прерывается осевое перемещение шпинделя в направлении подачи сверла и прекращается процесс сверления. Осевое усилие, действующее на шпиндель со стороны пружины 20 и резьбового соединения полумуфт 5 и 7, воспринимается гайкой 10 и упором 14.

Параметры резьбы гайки 10 подобраны так, что отношение осевого усилия к моменту трения в резьбе гайки 10 значительно больше отношения

0

5

0

5

5 о

5

0

0

5

усилия подачи сверла к крутящему моменту, передаваемому резьбовым соединением полумуфт 5 и 7 в процессе сверления. Самотормозящий контакт гайки 10 и упора 14 обеспечивает остановку гайки 10, а шпиндепь 3, продолжая правое вращение, вывинчивается из гайки 10, с которой он сопряжен по левой резьбе. При этом отводится сверло 26 и ползушка 17. В конце отвода торец полумуфты 7, зафиксированной на шпинделе 3 контргайкой 8, сдвигает втулку 30 с закрепленной на ней лапкой 31. Отвод продолжается до нажатия лапкой 31 на конечный выключатель 32. После указанного нажатия двигатель останавливается.

Для подготовки сверлильной головки к следующему сверлению отключают электропитание привода 2, поворачивают кулачок 18 до упора его двух скошенных, поверхностей в лапки пол- зушки 17. Скошенные поверхности кулачка 18 будут толкатель лапки пол- зушки 17, а следовательно, и шпиндель 3 в сторону его отвода.

При дальнейшем повороте кулачка 18 шпиндель 3 сдвинется в пределах зазора между лапками полэушки 17 и гайкой 19. Гайка 10 выйдет из самотормозящего контакта с упором 14 и под действием пружины 9 кручения, свободно вращаясь на резьбе шпинделя 3, переместится до упора в опорную гайку 11.

Жесткость пружины 9 кручения подобрана таким образом, что крутящий момент , создаваемый ею на гайке 10, больше момента трения в резьбе гайки 10 при ее свободном движении по резьбе шпинделя 3, но меньше того момента, который необходим, чтобы провернуть гайку 10 относительно упора 14 в момент начала и в процессе отвода шпинделя 3, когда гайка 10 прижата к упору усилием пружины 20.

После поворота кулачка 18, в ре- зуЪьтате которого гайка 10 под дай- ствием пружины 9 переместится в исходное положение до упора в гайку 11, усилие пружины 20 воспринимается через лапки ползушки 17 скошенными поверхностями кулачка 18. Поворачивают кулачок 18 обратно в исходное положение. Лапки ползуш- ки 17 скользят по скошенным поверхностям кулачка 18, шпиндель под

5

действием пружины 20 перемещается в направлении подачи сверла до соприкосновения гайки 10 с упором 14. Осевое перемещение шпинделя 3 и ползушки 17 прекращается. Усилие пружины 20 воспринимается упором 14. При дальнейшем повороте кулачка 18 до его исходного положения межд.у лапками полэушки 17 и скошенными поверхностями кулачка 18 появляется зазор.

Такое положение механизма свер- лильной головки соответствует моменту окончания сверления и началу отвода шпинделя. Если в таком положении механизма сверлильной головки включить электропитание привода 2, то произойдет автоматический отвод шпинделя и выключение двигателя.

Усилие подачи определяется предварительным сжатием пружины 20, которое регулируется посредством

56884

г айки 22, полукольца 23 и связанной с ним втулки 21, на которую опирается пружина 20.

При сборке втулка 24 с установ- 5 ленными в ней сверлом 26, клином

25и опорным стержнем 27 навинчивается на резьбовый конец шпинделя 3 до упора опорного стержня 27 в торец шпинделя 3. При последующей затяжке

10 торец шпинделя 3 сдвигает в осевом нагфавлении опорный стержень 27, сверло 26 и клин 25, выбирая осевые люфты в системе соединения сверла

26со шпинделем 3.

Величина хода шпинделя 3 регулируется опорной гайкой 11, положение которой фиксируется контргайкой 12. Для осуществления этой регулировки необходимо отвинтить фланец 29 с наконечником 28 и вынуть шпиндель 3 из корпуса 1.

30

М™ 2: r ;L:i A JJL тираж 1001 Подписное

Произв.-полигр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4