Устройство для дробления стружки Советский патент 1982 года по МПК B23B25/02 

1

Изобретение относится к общему машиностроению и может быть использовано на станках токарной и оверлильнорасточной групп.

Известны устройства для дробления стружки при сверлении, работающие по вибрационному способу. При работе таких устройств резание все время происходит с переменной толщиной ере- за, что соответствует переменным усилиям резания,создакидим динамичность в работе станка.

Известны также устройства, сообщающие инструменту в направлении основной подачи негармонические нолебаз ния от профильных торцовых кулачков, достоинствами которых является то,что. на протяжении образования одного отрезка стружки резание происходит при постоянном значении подачи, что соответствует малой динамичности процес-. са резания в целом, а также то, что устройства допускают регулирование длины отрезков стружки, получающихся при их использовании.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство, содержащее корпус, инструментальный шпиндель, кулачковый механизм привода колебательных движений, шпинделя, соединенный с ротором аксиально-поршневого насоса 11.

Однако в процессе эксплуатации такого устройства необходимо каждый раз при изменении условий обработки (подачи, жесткости системы СПИД и т.д.) регулировать амплитуду колебаний, сменой кулачков.

10

Цель изобретения - создание устройства, саморегулирующегося по амплитуде колебаний при изменении условий обработки.

Указанная цель достигается тем,

15 что шпиндель устройства контактирует с подпружиненным золотником, обеспечивакяцим соединение рабочей полости дополнительного цилиндра с полостью всасывания на участке об20ратного хода, а в момент времени, определяемый величиной осевой силы резания и настройкой золотниковой пружины, - с полостью нагнетания насоса на участке прямого хода.

25

На чертеже изображена схема предлагаемого устройства.

Устройство смонтировано в корпусе 1, который устанавливается своим хвостовиком в шпиндель станка. Инструментальный шпиндель 2 имеет две

степени подвижности (вращение вокруГ своей оси и перемещение в осевом направлении) . Наклонная шайба 3 аксиально-поршневого насоса установлена на корпусе I неподвижно в осевом направлении и соединена скользящей шпонкой с инструме-нтальным шпинделем 2, на котором жестко закреплен поршень 4. Усилие пружины 5 сжатия замыкается на корпус i через упоры 6 Золотник 7 через толкатель 8 под-жимается пружиной 9 к поршню 4. Все внутреннее пространство устройства заполнено маслом и имеет полость I всасывания и нагнетательную полость II. Для компенсации утечки масла в отверстии конического хвостовика корпуса 1 установлен подпружиненный поршень 10. Полость I через регулируемый дроссель 11 и отверстия А и В золотника 7 соединена с рабочей полостью Ш дополнительного цилиндра и прямую по другой с полостью1У. Жидкость из нагнетательной полости через отверстие С золотника 7 и регулируемый дроссель 12 поступает в рабочую полость Ш дополнительного цилиндра, а из нижней полости 1У перетекает в полость I всасывания. Размеры поршня 4 назначаются таким образом, чтобы произведение его площади на величину давления в нагнетательной полости П всегда было больше суммы осевых сил резания и сопротивления. При соединенных полостях П и Ш осуществляется перемещение инструментального шпинделя 2 относительно корпуса 1 в направлении подачи со скоростью, определяемой площадью проходного сечения дросселя 12 При этом происходит резание с подачей, равной основной (от цепи подач станка) и дополнительной (от перемещения инструментального шпинделя 2 относительно корпуса 1) подач По мере такого перемещения «инструментального шпинделя 2 (а вместес ним и золотника 7) сначала открывается отверстие А, а затем и ..отверстие В, благодаря чему рабочая полость U дополнительного цилиндра соединяется с одной стороны с полос тями У и У1 золотника 7, а с другой с полостью 1 всасывания устройства. Из-за разности эффективных площадей в полостях У и У1 золотника 7 последний отрывается от поршня 4 и, сжимая пружину 9, бь1стро перемещается вниз до упора, где останавливается. В таком положении он перекрывает отверстие С и тем самым отсекает нагнетательную полость П насоса от рабочей полости Ш дополнительного цилиндра (отверстия А и В при этом остаются открытыми). Инструментальный шпиндель 2 под действием осевой силы резания и пружины 5 сжатия начинает перемещаться относительно корпуса 1 в сторону, противоположную основной

подаче, перегоняя масло из полости Ш через дроссель 11 в полосгь 1. Теперь давление в полости Ш определяется в основном величиной осевой силы резания, которая по мере выхода , инструмента из зоны резания уменьшается. Когда усилие пружины б становится больше силы, равной произведению разности эффективных площадей в полостях золотника 7 на величину дав0 2 полости Ш, пружина перемещает золотник 7 вверх до упора в поршень 4. При этом отверстия А и В перекрываются, а отверстие С открывается. После этого начинается новый цикл стружкообразования..

5 Таким образом, если перемещение инструментального шпинделя 2 в на правлении подачи происходит до фиксированного относительно корпуса положения (момент открытия отверстия В)

0 то перемещение в обрат.ную сторону Происходит до тех пор, пока давление в полости Ш (осевая сила реза ния) не уменьшается до заранее заданной настройкой пружины 9 величины. Эти обеспечивается саморегулирование устройства по амплитуде колебаний.

Применение предлагаемого устройства позволяет обеспечить саморегулирование по амплитуде колебаний при изменении условий и повысить качество и надежность работы устройстЛ

ва.

Формула изобретения

Устройство для дробления стружки,

содержащее устанавлк-ваемый в шпиндель станка корпус, в котором размещен насос и инструментальный шпиндель с поршнем, помещенным в цилиндр, надпрршневая и подпоршневая полости

которого через коммутирующее устройство сообщены с полостями насоса, отличающееся тем, что, с целью обеспечения автоматической настройки амплитуды колебаний шпинделя в функции условий обработки, коммутирующее устройство .выполнено в виде подпружиненного на поршень двухлинейного золотника, одна линия которого сообщает полость нагнетания

насоса с надпоршневой полостью цилиндра, а дпугая линия - надпоршневую полость цилиндра с полостью всасывания насоса.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Мансырев И.Г. и др. Сверление отверстий с дроблением струЖки по способу релаксационного резания. Управление точностью механической обработки и качеством поверхности. Л.,

ЛДНТП, 1978, с. 30-34.