Устройство для вырезки отверстий в цилиндрических поверхностях Советский патент 1978 года по МПК B23K7/04 

I

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в проиэводстве корпусов цилинпрических сосудов в химическом, нефтяном аппарагостроеняи а также в котлостроении и судостроении.

Известна установка для вырезки отверстий в цилиндрических корпусах, содержащая раму, смонтированное на ней приводное поворотное лопвсо с подвижной планкой, на которой установлена штанга с резаком и укрепленный на подвижном стержне копирный ролик l .

Известно также устройство для выреэкк отверстий в цилиндрических поверхностях, содержащее раму с установленным на ней приводом, на выходном валу которого закреплено водило с державкой плавающего резака с копирным роликом 2J .

Это устройство не обеспечивает достаточно точного поддержания расстояния между резаком и разрезаемым металлом ввиду того, что копирный ролик и резак не расположены на одной образующей.

Цель изобретения - обеспечение постоянства расстояния между резаком и обрабатываемой поверхностью за счет расположения проекций резака и копирного ролика на образующей обрабатываемой цилиндрической поверхности.

Для этого устройст-вр снабжено смонтированным на раме механизмом относи « тельного вращения резака и копирного ролика один вокруг другого, причем механизм относительного вращения выполнен в виде двухступенчатой конической зубчатой передачи, ведущее колесо которой связано с выходным валом привода, а ведомое - с державкой резака. Кроме того, механизм относительного вращения выполнен в виде установленного на раме с возможностью вращения вокруг своей оси и перемещения вдоль этой оси дополнительного вала, ось которого параллельна оси выходного вала привода, при этом на дополнительном валу закреплено дополнительное водило, ось которого параллельна оси псиовного водила, связанное с копирным роликом; дополнительный вал снабжен дополнительным роликом, а на раме смонтирован кулачок, взаимодействующий .с пополнительным f)o363ликом. Устройство также снабжено съемным дополнительным копирным роликом, установленным на резаке симметрично основному ролику. На фиг. 1 изображено преплагаемое устройство при вращении ролика вокруг резака, общий вид; на фиг. 2 вид сбоку на устройство по фиг. 1; на фиг. 3 - вид сверху на устройство по фиг. Ij на фиг. 4 - схема перемещения копирного ролика и резака при работе устройства; на фиг. 5 устройство с вращением резака вокруг своей оси при вращении ролика вокруг реаака; на фиг. 6 - устройство с вращением резака вокруг оси копирного ролика; на фиг. . 7 - усфойство с дополнительным водилом на фиг. 8 - вид А на круговой кулачок. Устройство для вырезки отверстий в ци линдрических поверхностях содержит раму 1, привод 2 с водилом 3, на котором с помощью державки 4 установлен с возможно сгью вертикальных перемепдений резак 5, Копирный ролик 6 связан с державкой резака с помощью шпинделя 7, который име- ет возможность поворота вокруг державки Для удержания державки 4 резака 5 от поворота вокруг своей оси предусмот рены хомут 8 и планка 9. Водило 3 связано с выходным валом 10 привода 2 с возможностью перемещения в гориаонгальной плоскости для изменения радиуса вырезаемого отверстия. Для этого его нижняя поверхность выполнена в виде плоской рейки (на чертеже не показана);, которая находится н зацеплении с валом-шестерной 11, а на верхней част наружной поверхности водила нанесена шк ла. Пля обеспечения поворота копирного ролика 6 вокруг резака 5 устройство сна жено приводным механизмом, состоящим и ведущего конического колеса 12, валашестерни 13 и ведомого конического коле са 14. Ведущее колесо 12 находится в зацеплении с установленной на раме неподвижной шестерней 15, а ведомое колесо 14 связано со шпинделем 7. Вал-щестерня 13 проходит через отверстия ведущего колеса 12 и выходного вала 1О и имеет возможность осевого перемещения одновременно с перемещением водила 3 и возможность вращения вместе с ведущим коническим колесом 12 при обкатывании .последнего по неподвижной шеотепне 15. Пля наклона резака 5 относительно ержавки 4 при снятии фасок в вырезанном тверстии предусмотрены направляющая 16, акрепленная на держателе, и поворотный сектор 17, закрепленный на корпусе резаа. Сектор 17 фиксируется в необходимом положении на направляющей 16 зажимом 18. Направляющая 16 и сектор 17 выполнены таким образом, что центр поворота резака находится в точке пересечения оси сопла резака с обрабатываемой поверхностью. Устройство снабжено также съемным дополнительным копирным роликом (на фиг. 1 изображено пунктиром). съемный ролик расположен с другой стороны резака на линии, проходящей через ролик 6 и центр резака 5 и федназначен для копирования цилиндрической поверхности при снятии фаски в вырезанном отверстии (на половине окружности), Пля установки на обрабатываемую поверхность устройство снабжено регулируемыми опорами 19 и центроискателем 2О. Опоры 19 могут быть выполнены резиновыми или магнитными. Предлагаемое устройство может наметь несколько исполнений. На фиг, 5 .изображено устройство, у которого копирный ролик 6 жестко связан с держателем резака, а ведомое колесо 14 связано непосредственно с держателем резака с помощью элемента 21 (щпонка, шарики, лыски и др.), обеспечивающего вращение держателя с резаком вокруг своей оси вместе с ведомым колесом 14 и Е ртикальные перемещения относительно ведомого колеса 14 Это устройство предназначено для вырезки отверстий в цилиндрических поверхностях без снятия фаски. При работе устройства по фиг. 5 копирный ролик 6 поворачивается вокруг оси резака вместе с ним. На фиг. 6 изображено усовершёнствованное устройство, у которого на водиле установлен копирный ролик 6 с держателем ролика 4. С роликом, 6 связан резак 5. Это устройство также снабжено поворотным сектором 17 для наклона резака при снятии фасок. При работе устройства по фиг. 6 резак поворачивается вокруг оси копирного ролика вместе с ним. На фиг. 7 изображено устройство, у которого приводной механизм для поворота копирного ролика 6 включает в себя дополнительное водило 22 такой же длины, расположенное параллельно водилу 3, дополнительный вертикальный вал 23, установленный на раме в подшипниках, круговой кулачок 24 и дополнительный ролик 25, закрепленный на валу 23. Резак 5 и ролик 6 имеют возможность поворота и вертикального перемещения на направляющих 26 и 27 относительно водил 3 и 22 соответственно. Высота Ь скоса кругово го кулачка 24 соответствует суммарной толщине водил. 3 w 22, что обеспечивает подъем и опускание водила 22 относитель но водила 3 в процессе вырезания отверстия. В устройстве по фиг. 7 копирный ролик 6 может быть установлен на водиле 3, а резак 5 - на водиле 22. Г инцип работы от этого не изменится. Наиболее простым и универсальным исполнением является устройство по фиг. 6. Устройство работает следующим образом. Устройство устанавливают на обрабатываемую поверхность по центру выреза:емого отверстия спомощью центроиска эля 2р. В начальном положении а {см. фиг. 4) резак и ролик расположены на одной образующей цилингфической поверхности, а водило 3 - перпендикулярно образующей. Вырезание производят на радиусе, несколько меньшем радиуса вырезаемого отверстия. Затем, вращая вал-шест эню 11, выводят резак 5 на заданный радиус ртверстия и включают привод 2. При вращении водила против часовой стрелки двухступенчатая коническая зубчатая передача поворачивает шпиндель 7 вместе с копир- ным роликом 6 вокруг резака по часовой стрелке. Угловые скорости вращения водила 3 и поворота копирного ролика 6 вокруг резака 5 одинаковы, так что в любом положении а, в, с, d е ролик 6 и резак Я расположены на одной образующей обрабатываемой цилиндрической поверхности. Ролик 6, копируя цилиндрическую поверхность, поднимает и опускает резак 5, обеспечивая постоянный зазор между соплом резака и цилиндрической поверхностью. Подъем резака производится с помощью хомута 8, связанного с держателем 4, а опускание - под собственным весом. Целесообразно, чтобы в начале вырезания резак 5 перемещался впереди ко- пирного ролика 6. Для исключения перекручивания шлангов целесообразно вырезать одно отверстие при вращении водила из положения а против часовой стрелки, а ылрезакив другого отверстия - из положения d по часовой стрелке. Пля снятия фасок в вырезанном отверстии устанавливают резак 5 под соответ ствутощим углом к обрабатываемой поверхности с помощью деталей 16,17, 18, уотанавливают второй съемный копирный ролик и вращают водило, как описано выиш. При этом цилиндрическую поверхность копирует сначала съемный ролик, а затем основной ролик 6. Благодаря тому, что резак и копирный ролик постоянно находятся на одной образующей цилиндрической поверхности в непосредственной близости друг от друга и имеют возможность вертикального перемещения, обеспечивается точное коп1фование обрабатываемой поверхности, постоянный зазор между соплом резака и обрабатываемой поверхностью. Это позволяет повысить качество вырезки отверстий и сократить расход газа. С помощью предлагаемого устройства можно производить снятие наружных и внуфенних фасок под сварку в вырезанных отверстиях. Предлагаемое устройство может быть использовано при офаботке отверстий, смещенных от оси цилиндра, например, для ввариваннл тангенциальных вводов. Устройство портативно, имеет небольщой вес и удобно в эксплуатации. Формула изобретения 1. Устройство для вырезки отверстий в цилиндрических поверхностях, содержащее раму с установленным на ней приводом, на выходном валу которого :аакреплено водило с державкой плавающего резака с коп ирным роликом, отличающееся тем, что, с целью обеспечения постоянства- расстояния между резаком и обрабатываемой поверхностью за счет расположения проекции резака и копирного ролика на образующей обрабатываемой цилиндрической поверхности, устройство снабжено смонтированным на раме механизмом относительного вращения резака и копнрного ролика один вокруг другого. 2. Устройство по п. 1, о т л и ч а - ю щ е е с я тем, что механизм относи- тельно1Х1 вращения выполнен в виде двухступенчатой конической зубчатой передачи, ведущее колесо которой связано с выодным валом привода, а ведомое - с деравкой резака. 3. Устройство поп. 1,отлича юе е с я тем, что механизм относителього вращения выполнен в виде установленногчЗ на раме с возможностью вращения вокруг своей оси и перемещения вдоль эгой оси дополни гельно1Х) вяла, ось которого парйллельна оси выходного вала привода, при этом на дополнительном валу закреплено дополнительное водило, ось которого параллельна оси основного водила, связанное с копирным роликом; дополнительный вал снабжен дополнительным роликом, а на раме смонтирован кулачок, взаимодействующий с дополнительным роликом. 63 14е 4. Устройство по пп. I, 2 и 3, о т ли чающееся тем,, что оно снабжено съемным дополнительным копирным роликом, установленным на резаке симметрично основному ролику. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: 1.Авторское свидетельство hfe 292740, кл. В 23 К 7/04, 1969. 2.Авторское свидетельство №339353, кл. В 23 К 7/О4, 197О.

Фиг. 4

Фиг.5

Zi,