Резец для гибких производственных систем Советский патент 1993 года по МПК B23B27/16 

Изобретение относится к обработке металлов резанием и может быть использовано на автоматизированных станках, в частности в гибких производственных системах, в которых все операции, в том числе вспомогательные, осуществляются без участия оператора. Одной из таких вспомогательных операций является замена режущей кромки инструмента после ее износа.

Целью изобретения является повышение надежности работы резца и расширение технологических возможностей его использования в условиях автоматизированного производства.

На фиг. 1 представлен резец для гибких производственных систем в плане; на фиг. 2

- разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4 - схема поворота режущей пластины; на фиг. 5 - резец с режущей пластиной в рабочем состоянии (здесь и далее плоская пружина снята); на фиг. 6 - резец после первого этапа поворота режущей пластины; на фиг. 7 - резец в момент сброса отработавшей режущей пластины.

Резец для гибких производственных систем включает корпус 1, в отверстии которого размещен с возможностью поворота вокруг собственной оси и возвратно-поступательного перемещения вдоль этой оси базирующий штифт 2, имеющий головку 3 в виде четырехгранной усеченной пирамиды, взаимодействующую с центральным отверстием режущей пластины 4, также имеющим

00

СО

ел ю

со

форму четырехгранной усеченной пирамиды. Между нижней поверхностью режущей пластины 4 и корпусом 1 установлена с возможностью поворота вокруг оси базирующего штифта 2 опорная пластина 5, имеющая центральное отверстие квадратной формы для взаимодействия с участком 6 базирующего штифта 2, имеющим квад- ратное сечение. Участок 7 базирующего штифта 2 выполнен цилиндрическим для взаимодействия с втулкой 8, запрессован- ной в отверстии корпуса 1. В нижней части базирующего штифта 2 выполнена кольцевая выточка 9, взаимодействующая с вилкой 10, жестко соединенной с нажимным штйф- том 11, размещенным в другом отверстий корпуса 1, параллельном оси базирующего штифта 2, с возможностью возвратно-поступательного перемещения. Оба указанных штифта подпружинены посредством пружин 12 и 13 сжатия, при этом головка нажимного штифта 11 выступает над поверхностью опоры 14, закрепленной на корпусе 1 посредством втулки 15, на большую высоту, чем головка базирующего штифта 2 выступает над поверхностью опорной пластины 5. В корпусе 1 резца выполнен паз с параллельными боковыми стенками и дном, имеющим форму ласточкина хвоста. Паз ориентирован относитель- но оси базирующего штифта таким образом, что его боковая стенка, обращенная в сторону базирующего штифта 2, пересекает проекцию угла режущей пластины 4 и проходит касательно к диаметру окружности, вписан- ной в профиль режущей пластины 4. В указанном пазу размещен с возможностью возвратно-поступательного перемещения ползун 16, на конце которого, обращенном к режущей пластине 4, выполнен вырез, ог- раниченный плоской стенкой 17 и криволинейной стенкой 18. Плоская стенка 17 ориентирована по отношению к стенкам паза под углом а определяющим величину главного угла резца в плане, поскольку эта стенка в-рабочем положении режущей пластины 4 является боковой опорной поверх- ностью. Глубина выреза и форма криволинейной стенки 18 выбираются из ус ловия возможности свободного поворота угла режущей пластины 4, противолежащего заменяемой вершине, при движении ползуна 16 вперед (по стрелке В). Высота стенок 17 и 18 выреза в ползуне 16 соответствует суммарной толщине режущей .4 и опорной 5 пластин. На противоположном конце ползуна 16 выполнен выступ,19, имеющий стенку 20, перпендикулярную стенке паза в корпусе 1, и расположенный выше плоскости опоры 14. Для1 поддержания натяга в соединении поверхностей ласточкина хвоста служит гофрированная пружина 21. На корпусе 1 установлена плоская пружина 22, один конец которой зафиксирован на корпусе 1 посредством винта 23, а другой взаимодействует с передней поверхностью режущей пластины 4. На кромке свободного конца пружины 22, обращенной в сторону выступа 19, выполнена фаска 24. Ползун 16 соединен с приводом (на фигурах не показан), который может быть электромеханическим, гидравлическим и т.п. Привод может быть встроен в корпус резца или являться устройством, принадлежащим станку или , загрузочной станции, как и питатель, подающий новые режущие пластины.

Устройство работает следующим обра- зо.м.

После того, как вершина режущей пластины 4 износилась до наперед заданной величины, о чем может сигнализировать датчик износа (или после обработки определенного количества деталей), включается механизм привода и ползун 16 перемещается вперед (в направлении стрелки В, фиг. 4), на расстояние 12. При этом грань, образованная пересечением боковой стенки ползуна 16 с криволинейной стенкой 18 выреза, воздействует на боковую сторону режущей пластины 4 и поворачивает последнюю до положения, показанного на фиг. 4 пунктирной линией. Расстояние г должно быть больше длины режущей кромки I режущей пластины 4. Поскольку режущая пластина 4 взаимодействует с пирамидальной головкой 3 базирующего штифта 2, а опорная пластина 5 взаимодействует с участком 6 установочного штифта 2, имеющим квадратное сечение, то вместе с режущей пластиной 4 осуществляет поворот на одинаковый угол вокруг оси базирующего штифта 2 сам базирующий штифт 2 и опорная пластина 5. При движении ползуна 16 в противоположном направлении стенка 17 выреза воздействует на радиусный участок .вершины режущей пластины 4. Поскольку точка приложения усилия смещена с оси симметрии режущей пластины 4, происходит доворот режущей пластины 4, а вместе с ней доворот базирующего штифта 2 и опорной пластины 5 до положения, показанного на фиг. 5. Этот цикл повторяется столько раз, сколько граней имеет режущая пластина 4. После износа последней вершины механизм привода перемещает ползун 16 вначале на расстояние 2- .После того питатель устанавливает новую режущую пластину 25 на опору 14, нажимая при этом на головку нажимного штифта 11. Нажимной штифт 11 опускается, воздействуя через вилку 10 на базирующий

штифт 2, головка 3 которого выходит из отверстия в режущей пластине 4. Механизм привода дополнительно перемещает ползун 16 на расстояние, равное длине режущей кромки режущей пластины 4. Йри этом новая режущая пластина 25 под воздействием выступа 19 выталкивает отработавшую режущую пластину 4, занимая ее место под плоской пружиной 22. Нажимной штифт 11 остается утопленным ниже плоскости опоры 14 до тех пор, пока выступ 19 при обратном ходе ползуна 16 не сместится с головки нажимного штифта 11. В этот момент прд действием пружин 12 и 13 оба штифта поднимаются и головка 3 базирую- щего штифта 2 входит в отверстие новой режущей пластины 25. При дйльнейшем движении.ползуна плоская стенка 17 выреза фиксирует положение режущей пластины 25 таким же образом, как и после обычной .индексации режущей пластины. Суммарная длина возвратно-поступательного перемещения ползуна 16 la + I должна быть не менее удвоенной длины режущей кромки режущей пластины. Для исключения закли- нивания режущей пластины при повброте между боковой ее стенкой и боковой стенкой ползуна обеспечивается зазор а, определяемый допуском на диаметр вписанной окружности донного типоразмера и класса точности режущей пластины. Фаска 24 на кромке плоской пружины 22, обращенной в сторону выступа 19, обеспечивает беспрепятственное перемещение под свободным концом пружины 22 режущих пластин, отли- чающихся по толщине в пределах допуска на толщину режущей пластины.

Масштаб применения устройства в промышленности определяется тем, что его можно использовать на всех станках токар- ной группы с ЧПУ, работающих индивидуально или в составе ГПС и оснащенных устройствами смены режущих пластин. Формула изобретения

1. Резец для гибких производственных сис,тем, содержащий корпус, режущую пластину с центральным отверстием,установленную на базирующем штифте, размещенном в корпусе, и ползун, установленный в продольном пазу корпуса с возможностью возвратно-поступательного перемещения и имеющий вырез, ограниченный плоской и криволинейной стенками, взаимодействующими с боковыми поверхностями режущей пластины при ее повороте и фиксации, от- личающийся тем, что, с целью

повышения надежности в работе и расширения технологических возможностей использования резца в условиях автоматизированного производства путем автома- тизации смены режущей пластины и оптимизации условий ее закрепления, резец снабжен опорной пластиной с централь- ным отверстием квадратной формы, установленной на корпусе с возможностью поворота вокруг оси базирующего штифта, и вилкой, жестко соединенной с нажимным штифтом, размещенным в корпусе с возможностью возвратно-поступательного перемещения параллельно оси базирующего штифта, при этом отверстие в режущей пластине выполнено в форме четырехгранной пирамиды для взаимодействия с головкой базирующего штифта, на которой выполнена ответная поверхность и участок С квадратным сечением для взаимодействия с отверстием упомянутой опорной пластины, причем базирующий штифт установлен с возможностью поворота вокруг собственной оси и возвратно-поступательного перемещения вдоль собственной оси, а на его цилиндрическом участке выполнена кольцевая выточка для взаимодействия с упомянутой вилкой, при этом на ползуне выполнен выступ, стенка которого расположена перпендикулярно к стенке паза в корпусе выше уровня опорной пластины, причем расстояние от линии пересечения криволинейной стенки выреза на ползуне с его боковой стенкой до выступа больше удвоенной длины режущей кромки режущей пластины.

2. Резец по п. 1,отличающийся тем, что ползун установлен с возможностью перемещения на расстояние, превышающее расстояние, необходимое для индексации режущей пластины, на размер длины режущей кромки режущей пластины.

3. Резец по п. 1,отличающийся тем, что в него введена плоская пружина, зафиксированная на корпусе с помощью винта и взаимодействующая свободным концом с передней поверхностью режущей пластины, при этом на нижней кромке пружины, обращенной к выступу ползуна, выполнена фаска.

4. Резец по п. 1,отличающийся тем, что в него введены пружины сжатия, взаимодействующие с нажимным и базирующим штифтами, при этом головка нажимного штифта расположена дальше головки базирующего штифта по отношению к корпусу резца.

E69C181

. 6

Фиг. 7

Использование: при обработке металлов резанием. Цель - повышение надежности работы и расширение технологических возможностей резцов для гибкого автоматизированного производства за счет автоматизации установки, смены и сброса режущих пластин. Сущность изобретения: режущая и опорная пластины взаимодействуют с базирующим штифтом, имеющим возможность поворота вокруг собственной оси и возвратно-поступательного перемещения вдоль собственной оси. Поворот режущей пластины осуществляется посредством ползуна с вырезом специальной формы, взаимодействующим с боковыми стенками режущей пластины, а сброс отработавшей режущей пластины осуществляется в момент установки новой пластины при утопленном положении базирующего штифта, взаимодействующего с вилкой, жестко связанной с нажимным штифтом. При повороте и в резании режущая пластина прижимается к опорной пластине посредством плоской пружины, зафиксированной на корпусе резца. 3 з.п. ф-лы, 7 ил. Ё