Резцовая головка Советский патент 1992 года по МПК B23D13/02 

ф#е. /

Изобретение относится к машиностроительному производству, D частности к станкостроению, и может быть использовано при обработке в отверстиях различных деталей сквозных канавок и шпоночных пазов ня станках различных видоа (долбежных, токарных, фрезерных).

Известно устройство для обработки канавок (см. а. с. СССР № 1248730, М. Кл. 4: В 23 D 11/00, 1984), содержащее державку, в которой установлен подпружиненный режущий инструмент с возможностью перемещения с радиальном направлении от копира при рабочем ходе державки. Отвод режущего инструмента от обрабатываемой поверхности при холостом ходе державки производится пружинами, вдвигающими его Б державку.

Недостатками известного устройства являются сложность конструкции и узкая номенклатура обрабатываемых пазов {смазочные канавки), а также невозможность об- работки сквозных канавок.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к заявленному является выбранная в качестве прототипа резцовая головка для строгальных станков, содержащая корпус, откидную плиту с осью, на которой она поворачивается относительно корпуса, перемещающаяся по Т-сбразным пазам плиты резцедержателей, винтов, которые крепят в резцедержателях резец. Далее головка состоит из стойки, закрепленной о Т-образном пазу плиты, несущей две Г-образные плоские пружины с жесткими пластинами, имеющими вертикальную и горизонтальную оси поворота и жестко соединенными между собой (см. а. с. СССР № 516400, кл. В 23 D 13/02, 1974 г,).

При рабочем ходе резец жестко соединен с откидной плитой, прижатой силон ре- замия к корпусу. Пластины пои заходе в пзз поворачиваются на осях и скользят по поверхности паза,

После выхода из паза пластины под действием пружин принимают исходное положение, перекрывал при этом режущую кромку резца. При холостом ходе стола деталь набегает на пластины, которые через стойку, ,1ка связанную с плитой, поворачивают последнюю, исключал таким образом удар детали по резцу.

CJ

Конструкция известной резцовой головки не позволяет использовать ее самостоятельно, например, для долбления вертикальных пазов на долбежном станке, т. к. отсутствует механизм возврата головки в исходное положение.

Другим недостатком известной головки является то, что при рабочем ходе не исключены вибрации в системе инструмент - приспособление - деталь. Вибрации снижают

стойкость резца и ухудшают качество обработки. Появление вибраций объясняется тем, что только силы резания прижимают откидную плиту с резцом к корпусу. В конструкции головки отсутствуют запирающие

плиту элементы, удерживающие в постоянном прижатом к корпусу положении, компенсирующие колебания сил резания, связанные с неоднородностью обрабатываемого материала и неравномерностью припуска под обработку и т. д.

Целью изобретения является расширение технологических возможностей инструмента, улучшение качества обработки за счет устранения вибрации и повышение стойкости резцов.

Указанная цель достигается тем, что

резцовая головка, включающая предназначенный для монтажа на металлорежущем станке корпус с осью и размещенный на последней с возможностью поворота и контактирования с опорной поверхностью корпуса резцедержатель с закрепленными на нем посредством винтов резцами и упругим элементом, предназначенным для взаимодействия с обрабатываемой деталью, снабжена вторым упругим элементом, одним

концом закрепленным на корпусе, другим посредством указанных винтов - на резцедержателе, при этом контактирующие опорные поверхности корпуса и (или) резцедержателя выполнены под углом к

продольной оси корпуса, большим угла самоторможения. Кроме того, вершины режущих кромок резцов и выступаюа е части первого упруюго элемента размещены в плоскости, которая перпендикулярна продольной оси корпуса. Это в значительной степени упрощает конструкцию упругого элемента и обеспечивает своевременный отвод режущих кромок резцоа от обрабатываемой поверхности детали в течение всего

холостого хода.

Расположение выступающих частей первого упругого элемента пне указанной плоскости приведет к удару режущих кро- мок резцов об обрабатываемую поверхность детали либо на входе, либо на выходе при холостом ходе.

Наличие второго упругого элемента и закрепление его посредством винтов одним концом на корпусе, а другим на резцедержателе обеспечивает поворот и прижим резцедержателя к корпусу резцовой головки после выхода инструмента из детали при

холостом ходе и на протяжении всего рабочего хода.

При этом контактирующие поверхности либо у корпуса и у резцедержателя, либо у одного из них выполнены под углом к продольной оси корпуса, совпадающей с направлением подачи. Угол наклона поверхностей должен быть больше угла самоторможения, чтобы избежать заклинивания. Такое техническое решение позволяет надежно закреплять в рабочем положении резцедержатель между осью корпуса и его наклонной контактирующей поверхности, образующими своеобразный клиновой замок. Кроме того, угол наклона, больший угла самоторможения, позволяет достаточно свободно разомкнуть клиновой замок и повернуть резцедержатель, отводя резцы от обрабатываемой поверхности усилием взаимодействия выступающих частей первого упругого элемента с поверхностью детали на холостом ходу.

Конструктивно резцовая головка может быть выполнена с резцедержателем для одного, двух и более резцов, что позволяет обрабатывать соответствующее число пазов или один паз соответствующий суммарной ширине резцов.

Указанные отличия позволяют расширить технологические возможности головки, улучшить качество обработки и повысить стойкость резцов.

На фиг, 1 изображена резцовая головка в положении рабочего хода (условно повернуто против часовой стрелки на 90°);нафиг. 2 - вид А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 2.

Резцовая головка состоит из корпуса 1, резцедержателя 2, который размещен на оси 3 с возможностью поворота относительно корпуса 1. На резцедержателе установлены подкладные пластины 4, прихваты 5 и упоры 6, которые служат для настройки и закрепления резцов 7 и 8 посредством винтов 9-11. Винтами 11 закреплены также упругие элементы 12 и 13. Усилие, с которым элемент 13 воздействует на резцедержатель, регулируется винтом 14. Резцы 7 и 8 имеют вершины режущих кромок 15. Контактирующие поверхности корпуса и (в данном случае) резцедержателя сопрягаются в плоскости 16, которая наклонена к продольной оси корпуса под углом, большим угла самоторможения. При этом следует отметить то обстоятельство, что одна из контактирующих поверхностей либо корпуса, либо резцедержателя может быть заменена контактирующей линией. Это значительно упрощает изготовление деталей головки, т. к. не требует точного выполнения угла наклона контактирующей поверхности, но ухудшается работоспособность инструмента, т, к. за счет повышения удельного давления в зоне контакта снижается стойкогль контактирующих частей корпуса и резцедержателя.

У упругого элемента 12 выступающие части 17 предназначены для взаимодействия с поверхностями обрабатываемой детали. С целью исключения удара резцов 7 и 8 об обрабатываемую поверхность выступающие части 17 лежат в одной плоскости с вершинами режущих кромок 15, перпендикулярной продольной оси корпуса 1.

Резцовая головка работает следующим

образом.

В исходном положении и при рабочем ходе инструмента резцедержатель 2 усили- емупругого элемента 13, отрегулированным

винтом 14, прижат к корпусу 1. При этом резцедержатель 2 и корпус 1 контактируют по линии 16 опорными поверхностями, выполненными под углом к продольном оси корпуса, большим угла самоторможения.

При входе в детапь вступают в работу

резцы 7 и 8 и выступающие части 17 упругого элемента 12. Выступающие масти под действием кромки отверстия обрабатываемой детали вводятся во внутрь резцовой

головки и скользят по поверхности стия, создавая совместно с силами резания и усилием прижима упругого элемента 13 необходимую и достаточную суммарную силу прижатия резцедержателя 2 наклонной

контактирующей поверхностью к ответной поверхности корпуса 1.

Вступившие в работу резцы 7 и 8, настроенные на определенный размер упорами 6, установленные на подкладные пластины 4 с целью улучшения работоспособности и стойкости резцедержателя 2. и закрепленные прихватами 5, снимают определенный припуск. При этом вибрации, возникающие от неравномерного припуска и неоднородности материала и т. п, гасятся усилиями упругих элементов 12 и 13. При выходе из детали, при, так называемом перебеге выступающие части 17 упругого элемента 12 выходят наружу и во время обратного, т. е. холостого хода инструмента, первыми вступают во взаимодействие с деталью. В результате суммарный крутящий момент от взаимодействия выступающих

частей 17 с поверхностью детали, т.е. от сил трения, и от массы резцедержателя 2 превысит крутящий момент от сил упругого элемента 13, направленного противоположно суммарному моменту, и резцедержатель 2 повернется на оси 3 корпуса 1, исключив

таким образом удар о деталь и износ резцов

7и 8.

При выходе из отверстия детали крутящий момент от трения выступающих частей 17 упругого элемента 12 исчезает и резцедержатель 2 усилием упругого элемента 13 поворачивается на оси 3 корпуса 1 в рабочее положение до контакта наклонных опорных поверхностей 16. При этом поскольку символическая плоскость, перпендикулярная продольной оси корпуса 1, в которой в рабочем положении должны лежать выступающие части 17 и вершины режущих кромок 15 резцов 7 и 8, выходит из отверстия раньше, чем взаимодействующие с отверстием выступающие части 17, то в момент прекращения взаимодействия и поворота резцедержателя 2 исключен удар резцов 7 и

8о кромку обрабатываемой поверхности.

Формула изобретения 1. Резцовая головка, включающая предназначенный для монтажа на металлорежущем станке корпус с осью и размещенный на последней с возможностью поворота и контактирования с опорной поверхностью корпуса резцедержатель с закрепленными

на нем посредством винтов резцами и упругим элементом, предназначенным для взаимодействия с обрабатываемой поверхностью, отличающаяся тем,

что, с целью расширения технологических возможностей головки, путем создания условий ее использования на металлорежущих станках различных видов и улучшения при этом качества обработки за счет устранения вибраций, головка снабжена вторым упругим элементом, закрепленным посредством указанных винтов одним концом на корпусе, а другим - на резцедержателе, причем контактирующие поверхности корпуса

и (или) резцедержателя выполнены под углом к продольной оси корпуса, большим угла самоторможения.

2. Головка поп. 1,отличающаяся тем, что, с целью повышения стойкости резцов за счет устранения ударов об обрабатываемую деталь на входе и выходе при холостом ходе, вершины режущих кромок резцов и выступающие части первого упругого элемента размещены в плоскости, перпендикулярной к продольной оси корпуса.

Применение: изобретение относится к машиностроительному производству и может быть использовано при обработке в отверстиях различных деталей сквозных канавок и шпоночных пазов на станках различных видов (долбежных, токарных, фрезерных). Существо изобретения: резцовая головка состоит из корпуса 1, резцедержателя 2, который размещен на оси 3 с возможностью поворота относительно корпуса 1. На резцедержателе установлены подкладные пластины 4, прихваты 5 и упоры 6, которые служат для настройки и закрепления резцов посредством винтов 9-11. Винтами 11 закреплены также упругие элементы. Резцы имеют вершины режущих кромок 15. Контактирующие поверхности корпуса и (в данном случае) резцедержателя сопрягаются в плоскости 16, которая наклонена к продольной оси корпуса под углом, большим угла самоторможения. У упругого элемента выступающие части предназначены для взаимодействия с поверхностями обрабатываемой детали. С целью исключения удара резцов об обрабатываемую поверхность выступающие части лежат в одной плоскости с вершинами режущих кромок 15 перпендикулярной оси корпуса 1. 3 ил.

Buff A

7 17

Фиг 2

ff-б

/4

ФугЗ