Устройство для предохранения инструмента от поломок Советский патент 1987 года по МПК B23B47/24 B23B47/32 

13

устройства за счет раадельно1 о контроля осевого усилия и крутящего момента. В ведущую лолумуфту 1 входит ведомая лолумуфта 2. Между лолумуф- тами 1 и 2 размещена промежуточная полумуфта 3 с телами качения в виде шариков 4 и 5 соответственно для ле- оедачи осевого усилия и крутящего

1

Изобретение относится к обработке металлов резанием и может быть использовано в металлорежущих станках для предохранения инструмента от поломок .

Цель изобретения - повышение надежности работы устройства лутем обеспечения раздельного контроля осевого усилия и крутящего момента.

На фиг.1 изображено устройство для предохранения инструмента от поломок, продольный разрез; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.З - узел I на фиг.1; на фиг.4 - развертке торцового кулачка.

Устройство для предохранения инструмента от поломок содержит ведущую 1, ведомую 2 и промежуточную 3 полумуфты, тело качения в виде шарика 4 передачи осевого усилия, тело качения в виде шарика 5 передачи крутящего момента, плоские пружины 6, регулирующие винты 7, плоский кулачок 8, внутреннюю полость 9, торцовый кулачок 10 с осевой 11 и винтовой 12 поверхностями, паз 13, канавку 14, торец 15, выступ 16, впадину 17, окно 18, заделанный конец 19 и инструмент 20. На чертежах обозначены также длина осевой поверхности, подъем h винтовой поверхности, глубина t канавки, диаметр d шарика ход с ведомой полумуфты и угол об профиля кулачка. Стрелками 21 и 22 показаны направления вращения и подачи .

Указанные элементы взаимосвязаны следующим образом. В ведущую полумуфту 1 входит ведомая полумуфта 2, между ними расположена промежуточная полумуфта 3 с шариками 4 и 5 пе13585 момента. Шарики А и 5 подпружинены пружинами 6. Шарик 4 входит в канавку 14 ведомой полумуфты 2 и взаимодействует с торцом 15 полумуфты 1 и плоским кулачком, расположенным во внутренней полости ведущей полумуфты I. Шарик 5 расположен во впадине торцового кулачка 10. 4 ил.

O

5

0

5

0

5

0

редачи осевого усилия и крутящего момента соответственно. Шарики 4 и 5 подпружинен1: 1 плоскими пружинами 6 с заделанными концами 19. Регулирующие винты 7 закреплены в пазах 13 ведущей полумуфты 1. Шарик 4 переда чи осевого усилия входит в канавку 14 ведомой полумуфты 2 и взаимодействует с торцом 15 полумуфты 1 и плоским кулачком 8 с углом профиля о , расположенным во внутренней полости 9 ведущей полумуфты 1. Шарик 5 передачи крутящего момента расположен во впадине торцового кулачка 10 н одновременно в окне 18 промежуточной полумуфты 3. Торцовый кулачок 10 имеет осевую поверхность II длиной Е, винтовую поверхность 12 с подъемом h и выступ 16. Длину t осевой поверхности выбирают не большей хода с ведомой полумуфты. Инструмент 20 закреплен в ведомой полумуфте 2. Be- . дущая полумуфта 1 вращается по стрелке 21 и имеет подачу по стрелке 22.

Устройство работает следующим образом.

При вращении ведущей полумуфты 1 по стрелке 21 плоский кулачок 8 воздействует на шарик 4 передачи осевого усилия, передавая через него окружное усилие промежуточной полумуфте 3 и далее через шарик 5 передачи крутящего момента ведомой полумуфте 2 и инструменту 20. Осевое усилие передается при подаче полумуфты 1 по стрелке 22 через торец 15, шарик 4 и канавку 14 на ведомую полумуфту 2 и инструмент 20.

При достижении крутящим моментом на инструменте 20 предельного значения вследствие износа последнего или

3

нарушения режима обработки ведомая полумуфта 2 поворачивается относительно промежуточной полумуфты 3, при этом шарик 5 передачи крутящего момента преодолевает сопротивление плоской пружины 6, перескакивает через выступ 16 и входит в контакт с винтовой поверхностью 12 торцового кулачка 10, перемещая ведомую полумуфту 2 введх. Крутящий момент и радиальное усилие, создаваемые плоским кулачком 8 на шарике 4 передачи осевого усилия, падают и этот шарик выходит из канавки 14 ведомой полумуфты 2 . В результате ведущая полумуфта 1 прекращает передачу на ведомую полумуфту 2 и инструмент 20 крутящего момента и осевого усилия. Если резко возрастает осевое усилие на инструменте 20 то ведомая полумуфта перемещается против стрелки 22 шарик 4 передачи осевого усилия, преодолевая сопротивление плоской пружины 6 и радиального кулачка 8, выходит из канавки 14. Так как осевая поверхность 11, через которую передается крутящий момент, имеет длину Е меньшую, чем ход с ведомой полумуфты, то шарик 5 передачи крутящего момента выходит из контакта с осевой поверхностью 11 и передача осевого усилия и крутящего момента на ведомую полумуфту 2 и инструмент 20 прекращается .

В момент врезания крутящий момент мал, следовательно, мала радиальная сила, создаваемая кулачком 8 на шарике передачи осевого усилия 4, и предохранительное устройство срабатывает при меньших значениях осевой силы предохраняя инструмент от потери продольной устойчивости. После врезания крутящий момент и радиальное усилие на щарике передачи осевого усилия 4 возрастают с соответствующим возрастанием осевой силы срабатьшания предохранительного устройства до значения, требуемого в установившемся режиме работы.

Следовательно, устройство срабатывает как при превышении раздельно осевой силой и крутящим моментом предельных значений, так и при их одновременном действии, как в момент вре135854

зания, так и в установившемся режиме. Ход с ведомой полумуфты не должен превышать величину подъема h винтовой поверхности, чтобы обеспечить с с помощью торцового кулачка 10 вывод инструмента 20 из процесса резания, позтому необходимо выдерживать условие Е с h. Из треугольника АОВ на фиг.З с TJ(d/2)-(d/2-t) fO -yt(d-t), тогда окончательно получают условие F t(d-t) i h.

Настраивают устройство на предварительно рассчитанные по известным формулам предельно допустимые по про- f5 чности инструмента значения осевого усилия и крутящего момента с помощью перестановки регулирующих винтов 7 по пазам 13. Для этого рассчитывают по известным формулам подачу, при ко- 0 торой получают указанные предельные значения. При ближайшей к разрушающей меньшей подаче последовательной настройкой регулирующих винтов 7 с плавным уменьшением жесткости плос 5 ких пружин 6 находят положение срабатывания шариков 4 и 5 и фиксируют регулирующие винты 7. Затем устанавливают на станке рабочую подачу и осуществляют резание. 0

Формула изобретения

Устройство для предохранения инструмента от поломок, содержащее ве5 ДУЩую и ведомую полумуфты и установленные с возможностью взаимодействия с последними тела качения для передачи осевого усилия и крутящего момента, отличающееся

0 тем, что, с целью повышения надежности, оно снабжено размещенной между указанными полумуфтами дополни- тельной полумуфтой с пазами, установленным в полости последней плоским

5 кулачком, предназначенным для взаимодействия с телом качения для передачи осевого усилия, и размещенным в ведомой полумуфте торцовым кулачком, установленным с возможностью взаимо0 действия с телом качения передачи крутящего момента, причем тела качения расположены в пазах дополнительной полумуфты и выполнены подпружиненными .

Фиг. 2

Изобретение относится к области обработки металлов резанием и может быть использовано в металлорежущих станках для предохранения инструмента от поломок. Целью изобретения является повышение надежности работы 22 (Л со 00 ел 00 ел

Фиг.З

Фиг. 4

Редактор А.Огар

Составитешь Г.Сиротовская

Техред Н.Глущенко Корректор, С.Черни

Заказ 2162/12 Тираж 976 . Подписное ВНИИПИ 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