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

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДРОБЛЕНИЯ СТРУЖКИ

I

Изобретение относится к области станкостроения.

Известно устройство, для дробления стружки на токарных станках, состоящее из подпружиненного заднего центра и поводкового патрона с механизмом, управляющим колебательными движениями заготовки в осевом направлении, обеспечивающим прерывистое резание .

Известное устройство требует переделки в станке и не обеспечивает устойчивого дробления стружки с изменением режимов обработки, так как настройка вариатора, необходимого для рассогласования профильных колец, обеспечивающих дополнительную подачу заготовки, осуществляется с помощью рукоятки вручную.

Целью настоящего изобретения является создание устройства для дробления стружки с расширенными технологическими возможностями, не требующего переделки станка и обеспечиваюЩ6ГО автоматическое регулирование постоянства длин отрезков стружки при переменных режимах резания.

Для достижения поставленной цели механизм колебательных движений заготовки в осевом направлении выполнен в виде корпуса с торцовыми кулачками, жестко закрепленного на шпинделе станка, крышки с торцовыми кулачками, закрепленной на корпусе и образующей с ним гидроцилиндр, а поводковый патрон выполнен в виде установленного на корпусе с возможностью вращения и осевого перемещения стакана с торцовыми кулачками, расположенными с возможностью взаимодействия с торцовыми кулачками корпуса, причем устройство снабжено связанной со стаканом двусторонней муфтой с торцовыми кулачками, установленными с возможностью взаимодействия с кулачками крышки и корпуса, при этом вал муфты представляет собой поршень указанного гидроцилиндра, который снабжен установленными в нем и противоположно направленными обратными клапанами, на которых выполнены канавки с переменными площадями проходных се чений. На фиг. 1 изображен общий вид уст ройства для дробления стружки; на фиг. 2 - вид М на фиг. 1; на фиг. 3 вид Н на фиг. 1; на фиг. Ц - обратные клапаны. В устройстве для дробления стружк поводковый патрон крепится на наружном посадочном конусе шпинделя 1 токарного станка, а задний вращающийся центр 2, поджатый тарельчатыми пружинами 3, устанавливается в пииоль задней бабки k. Поводковый патрон . состоит из двух групп деталей. Первая группа деталей скреплена со шпин делем 1 станка. В нее входят корпус включающий гидроцилиндр, крышка 6 с торцовым кулачком А и укрепленные ,на корпусе 5 торцовые кулачки Б и В. Вторая группа деталей состоит из поводкового стакана 7 подвижного относительно шпинделя станка в осевом и круговом направлениях, и укрепленных на нем торцовых кулачков Г, пово ка 8 и центра 9. Кроме того, во вторую группу деталей входят муфта 10 с торцовыми кулачками Д и Е, которая включает в себя шток и поршень, расположенные в гидроцилиндре устройства. Поводковый стакан 7 передает кру тящий момент резания посредством шпо ночного соединения 11 кулачковой муф те 10, которая может вращаться относительно шпинделя на величину высоты зубцов кулачков А и Д (вправо) и Е и Б (влево). Принципиальная схема ра боты кулачковой муфты 10 показана на фи г. 2. Рабочий цикл устройства состоит и двух периодов: резание с дополнитель ной подачей, которая осуществляется кулачками В и Г (фиг. 1 и 3) при скольжении одного относительно друго го; прекращение резания при расцеплении кулачков В и Г до следующего повторного сцепления их. При обработке заготовки к поводко вому стакану 7 приложен крутящий момент резания и осевое усилие резания Крутящий момент резания стремится по вернуть поводковый стакан 7, а вместе с ним кулачковую муфту 10 и шток с поршнем гчтиогитепьК) к ргтуса j. Если во время обработки крутяи1ий момент резания окажется меньше приведенного к поводковому стакану 7 момента сопротивления (момента трения и момента гидравлического сопротивления),то будет происходить обычное непрерывное резание. При этом проворота заготовки относительно шпи чделя не произойдет, а частота вращения всех частей системы будет одинакова и равна И ШП Если крутящий момент резания окажется больше момента сопротивления устройства, то будет происходить рассогласование вращения заготовки и шпинделя. В этом случае крутящий момент от двигателя станка не полностью передается заготовке: вращения шпинделя 1, корпуса 5 и кулачков Д, Б и В будут происходить с частотой Пщп з вращение кулачковой муфты U) с кулачками А, Е, поводкового стакана 7 с кулачком Г, центра 9 и обрабатываемой заготовки - с частотой НшпДК Степень рассогласования ди определяется и регулируется гидравлическим моментом сопротивления устройства. С увеличением гидравлического момента сопротивления степень рассогласования вращения шпинделя и заготовки уменьшается. Таким образом, при работе устройства вращение заготовки будет непрерывно, но с меньшей частотой, чем вращение шпинделя..При этом поводковый стакан 7 поворачивает посредством шпонки 11 кулачковую муфту 10, которая вместе со штоком и поршнем за счет срабатывания торцовых муфт А, Д и Е, Б перемещается возвратнопоступательно вдоль оси шпинделя. При этом жидкость вытесняется, наприМер, из полости II в полость I через дросселирующую канавку обратного клапана 12 (фиг. 4). Полное перетекание жидкости соответствует новому зацеплению пары кулачков Е и Б. Дальнейший поворот кулачковой муфты 10, осуществляемый под действием крутящего момента резания, приводит к осевому перемещению поршня в другом направлении и вытеснению жидкости из полости I в полость II через дросселирующую канавку обратного клапана 13. В обратных клапанах 12 и 13, противонаправленных в поршне, поджатых пружинами 1 выполнены дросселирующие канавки с переменными площадями проходного сечения. Положение клапанов 12 и 13 в отверстиях поршня

устанавливается в соответствии с разностью давлений в гидросистеме устройства, с повышением которой площадь проходного сечения уменьшается {приауу,и), с понижением - увеличи вается (при а|,), в результате чего частота вращения поводкового стакана 7 и скрепленной с ним заготовки остается постоянной независимо от изменения режимов резания и диаметров за готовок.

При взаимодействии кулачков В и Г кроме подачи SCT установленной на станке, поводковому стакану 7 и заготовке сообщается дополнительная подача As. Таким образом, полная подача получается равной сумме подач . Процесс резания с суммарной подачей заканчивается в момент, когда кулачки В и Г выходят из сцепления.

Значения осевой силы и крутящего момента резания зависят от режимов резания и диаметров заготовки, с изменением которых автоматически изменяется величина гидравлического сопротивления в гидросистеме устройства.

При расцеплении кулачков В и Г сила сжатия тарельчатых пружин 3 зад него центра 2 перемещает заготовку с поводковым стаканом 7 в сторону, противоположную направлению подачи, на величину зазора кулачков В и Г, что прекращает процесс резания и вызывает отделение элемента стружки от заготовки. При повторном сцеплении этих кулачков начинается новый цикл стружкообразования.

Надежность устройств, работающих по изложенному принципу, повышается, так как достаточным условием возникновения возвратно-поступательного движения заготовки является наличие ее вращательного движения относитель но шпинделя, которое осуществляется от действия крутящего момента резания. Использование работы крутящего момента резания придает предлагаемому устройству, большую универсальност и обеспечивает автоматическую регулировку частоты колебаний заготовки с получением стружки заданной длины при различных режимах резания и диаметрах заготовок. При этом установка устройства не требует переделок в станке и дополнительных источников

энергии. Данное устройство может быть использовано на любых станках токарной группы, станках с программным управлением. Опробование работы устройства, показало, что оно обеспечивает стабильное дробление с получением отрезков стружки от 100 до 200 мм при переменных режимах резания и диаметрах заготовок, а также повышает производительность труда, улучшает технику безопасности и культуру производства.

Формула изобретения

с ним гидроцилиндр, а поводковый патрон выполнен в виде установленного в корпусе с возможностью вращения и осевого перемещения стакана с торцовыми кулачками, расположенными с возможностью взаимодействия с торцовыми кулачками корпуса, причем устройство снабжено связанной со стаканом и выполненной в виде поршня указанного гидроцилиндра двусторонней муфтой с торцовыми кулачками, установленными с возможностью взаимодействия с кулачками крышки и корпуса.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

f 7 А,Л JO 6б г фиг. f

pff3Se/jmo fiffjgp

раз Вёртка

Фаг. /

фуг.г.

f fl