Материал: Расширение технологических возможностей станков и станочных комплексов. Пачевский В.М., Яценко С.Н

Конические поверхности граненой формы рекомендуется обрабатывать при помощи приспособления представленного на рис. 49 /28/.

Корпус 1 устройства установлен на направляющих станка. Внутри корпуса закреплен венец зубчатого колеса с внутренним зацеплением, в контакте с которым находится другое зубчатое колесо 2 с наружным зацеплением. Это колесо насажено на пустотелый инструментальный шпиндель. Инструментальный шпиндель 3 снабжен летучим суппортом, состоящим из находящихся внутри шпинделя ползуна 5 с резцом 6 и болтами 7, а также клина 8 с винтом 9, на конце которого находится цевочный механизм 10. На продолжении шпинделя насажена резцовая головка 11. Корпус 4 закреплен на переднем конце шпинделя станка, под которым расположен установочный палец 12. Заготовка 13 закреплена в планшайбе 14, установленной на основании 15 поперечных салазок станка.

Рис. 49. Устройство для обработки граневых поверхностей

Корпус 4, вращаясь от шпинделя станка через зацепление зубчатого колеса 2 и зубчатого венка, закрепленного в корпусе 1, передает вращение инструментальному шпинделю 3. Резец 6 при полном обкате вокруг заготовки 13 совершает движение по циклоидальной траектории. После каждого кругового перемещения инструментального шпинделя 3 вокруг заготовки 13 ползун 5 с резцом б получает необходимое радиальное перемещение (мм/об). Это осуществляется в тот момент, когда цевочный механизм 10 заходит в зацепление с установочным пальцем 12, доворачивая при этом или задерживая вращение винта 9 относительно клина 8, вращающегося с той же скоростью, что и инструментальный шпиндель 3. За счет разности скоростей вращения винта 9 и инструментального шпинделя 3 клин 8 получает некоторое осевое перемещение, которое и обеспечивает соответствующую радиальную подачу резца 6. Величина радиального перемещения резца 6 за один оборот инструментального шпинделя 3 достигается путем настройки установочного пальца 12 на необходимый размер h .

При обработке конических и круглых валов заготовка 13 вместе с суппортом станка осуществляет осевое перемещение, а резец 6 - радиальное. А при обработке закрытых лысок на валах, осях и втулках и при получении круговой граненой канавки происходит только радиальная подача резца 6.

5.2.4. Получение фасонных поверхностей

Поверхности сложной формы, в т.ч. фасонные и конические отверстия, можно обрабатывать с помощью приспособления, представленного на рис. 50 /29/. Оно содержит станину 1 и расположенные на ней шпиндельную бабку 2 с зажимным патроном 3, опорой 4 для установки обрабатываемой детали 5 и опору 6 для борштанги 7.

В полом корпусе борштанги 7 установлен в подшипниках 8 винт 9 с гайкой 10. Борштанга 7 имеет в рабочей зоне продольную прорезь, в которой установлен сменный копир, выполненный в виде вкладышей 11 по направляющим пазом-копиром 12.

Рис. 50. Приспособление для растачивания отверстий

фасонной и конической формы

В направляющем пазу-копире 12 установлен резцедержатель 13 с резцом 14. С гайкой 10 жестко связан телескопический поводок 15, подпружиненный пружиной 16. Верхний стебель поводка 15 жестко соединен с резцедержателем 13.

Обрабатываемую деталь 5 с предварительно размещенной в ее отверстии борштангой 7 устанавливают на опорах 4. Один конец борштанги 7 устанавливают в опора 6, а второй ее конец зажимают в патроне 3 шпиндельной бабки 2. После этого включают привод (не показан) шпиндельной бабки 2.

Вместе с борштангой 7 вращается установленная на винте 9 и контактирующая со стенками продольной прорези борштанги 7 гайка 10. При этом установленный в корпусе борштанги 7 и подшипниках 8 винт 9 либо не вращают, либо вращают с угловой скоростью, отличной от скорости вращения борштанги 7.

Вращаясь, гайка 10 перемещается в осевом направлении вместе с жестко связанным с ней телескопическим поводком 15. Поводок 15, верхний стебель которого жестко соединен с резцедержателем 13, перемещает последний в образованном сменными вкладышами 11 пазу-копире 12. Перемещаясь в пазу-копире 12 и вращаясь с борштангой 7, резец 14, установленный с резцедержателе 13, переносит профиль копира на внутреннюю поверхность растачиваемого отверстия. При изменения диаметра растачиваемого отверстия соответственно изменяемся высота подпружиненного пружиной 16 телескопического поводка 15. Выполнение поводка телескопическим позволяет расширить технологические возможности предложенного устройства для растачивания конических и фасонных отверстий. Это позволяет повысить качество обрабатываемой поверхности и надежность устройства, поскольку такая конструкция поводка позволяет соединить его с резцедержателем жестко, и устранить силы трения, вызывающие смещение резцедержателя в пазу-копире.

Коническую форму отверстия можно получить при помощи устройства представленного на рис. 51 /30/.

Корпус 1 устройства соединен с пинолью задней бабки токарного станка с помощью крепежных элементов 2 и фиксирующего элемента 3. Для крепления на пиноли крепежными элементами 2 на корпусе 1 профрезерованы два паза.

В корпусе 1 под углом конуса, соответствующим углу конуса растачиваемого отверстия выполнены направляющие "ласточкин хвост", в которых установлен ползун 4. С помощью оси 5 ползун 5 связан с двуплечим рычагом 6, один конец которого выполнен в виде резца. Двуплечий рычаг 6 установлен на цилиндрическом выступе оправки 7 с помощью шайбы 8, гайки 9 и шплинта 10. Оправка 7 крепится в инструментодержателе (11) токарного станка. Деталь 12 крепится в патроне станка 13. Таким образом, подвижными механическими соединениями и устройстве являются два шарнира и призматическое соединение "ласточкин хвост".

Рис. 51. Приспособление для растачивания отверстий

конической формы

Устройство работает следующим образом. Вращение патрона осевая подача резца обеспечиваются кинематикой. При продольном перемещении суппорта перемещается оправка 7, двуплечий рычаг 6, ползун 4. При продольном перемещении двуплечего рычага 6 ползун 4 поворачивает его против часовой стрелки. Угол конуса изменяется за счет установки на пиноли задней бабки токарного станка нового корпуса 1 с углом конуса паза "ласточкин хвост", соответствующим углу конуса обрабатываемого отверстия.

Изобретение представляет простое и жесткое устройство, позволяющее сократить время на наладку токарного станка, для обработки конических отверстий, за счет чего увеличить производительность труда в 1,5-2 раза при обработке различных по количеству партий деталей с коническими отверстиями.

Поверхности сложной формы разнообразного вида можно получать на токарном станке при помощи приспособления представленного на рис. 52 /31/.

Рис. 52. Механизм формообразования сложных поверхностей на токарном станке

На шпинделе 1 токарного станка установлен торцевой копир 2, профиль которого соответствует профилю криволинейной торцевой поверхности обрабатываемой детали 3. Копир 2 под воздействием штока 4 пневмоцилиндра 5 взаимодействует с копирным роликом 6, закрепленным на кронштейне 7, установленном на направляющих 8. Между штоком 4 и кронштейном 7 располагается винт 9 передачи качения с шариками 10 на концах, кинематически связанный посредством передачи 11 с электродвигателем 12. Гайка 13 передачи качения, жестко связанная с резцедержателем 14, установлена на направляющих 15 с возможностью перемещения относительно суппорта 16. На резцедержателе 14 закреплены проходной 17 и подрезной 18 резцы.

При обтачивании цилиндрической поверхности детали 3, примыкающей к криволинейному опорному бурту, вращающийся торцевой копир 2 сообщает через прижатый к нему посредством пневмоцилиндра 5 копирный ролик 6 сложное колебательное движение винтовой передаче 9 и 13 и, следовательно, закрепленному на гайке 13 резцедержателю 14.

При этом и проходной резец 17 воспроизводит на детали 3 требуемый профиль. При включении электродвигателя 12 винт 9, вращаясь, сообщает гайке 13 с резцедержателем 14 одновременную возвратно-поступательную рабочую подачу по направляющей 15.

После окончания обработки цилиндрической поверхности, примыкающей к криволинейному борту детали 3, по команде реверсируется вращение двигателя 12, в результате чего резцедержатель 14 отводится в исходное для проходного резца положение и электродвигатель 12 отключается.

При этом подрезной резец 18 оказывается в рабочей позиции, и при поперечном перемещении суппорта 16 (порядка 0,2-0,5 мм), по команде в цикле производится подрезка торца. Вследствие того, что винт 9 неподвижен, копирный ролик 6, винт 9 и гайка 13 с резцедержателем 14 движутся как одно целое по направляющим 8 и подрезной резец 18 описывает пространственную кривую, образуя торцевую поверхность требуемой конфигурации.

5.3. Переналаживаемая технологическая оснастка

для токарных работ

5.3.1. Переналаживаемый инструмент

для обработки отверстий

Классическим инструментом для растачивания отверстий на токарных станках являются расточные державочные резцы. Более прогрессивными однолезвийными расточными инструментами являются расточные сборные головки, оснащенные сменными многогранными твердосплавными пластинами. На рис. 53 представлена типичная конструкция однозубых расточных головок диаметром 30-150 мм /32/.

На передней части корпуса 2 имеется угловой паз типа "ласточкин хвост". В пазу по точной посадке размещена державка 1, имеющая возможность радиального перемещения. В базирующем гнезде державки закреплена многогранная (трех- и четырехгранной формы) твердосплавная пластина 3 с задними углами. Крепление пластины в зависимости от ее конструкции производится с помощью прихвата и винта или с помощью одного винта через отверстие в пластине.

Рис. 53. Переналаживаемый расточной резец

Корпус расточной головки снабжен регулировочным винтом 4, по которому перемещается ползушка 5, служащая упором для державки 1. При вращении винта 4 ползушка 5 воздействует на штифт 7, а державка 1 перемещается в радиальном направлении, в результатечего обеспечивается точная настройка расточной головки на требуемый размер обработки. После этого державка 1 жестко фиксируется в пазу за счет упругой деформации корпуса 2 при затягивании винтом 6. Для обеспечения возможности деформации паза типа "ласточкин хвост" корпус расточной головки имеет продольную прорезь.

Расточная головка для обработки отверстий диаметром 130-250 мм представлена на рис. 54 /32/.

Для увеличения диаметра растачивания в этой конструкции предусмотрена дополнительная деталь - кронштейн 4, закрепленный между корпусом 2 и резцедержателем 1 с помощью соединения типа "ласточкин хвост". Штифты 3 и 7 служат жесткими упорами, предохраняющими кронштейн от радиального перемещения. При наладке расточной головки на требуемый диаметр обработки резцедержатель 1 перемещается относительно кронштейна 4 вдоль направляющих посредством винта 6 и ползушки 8. Винты 5 служат для закрепления соединений типа "ласточкин хвост".

Рис. 54. Переналаживаемая расточная головка

Для более производительной обработки отверстий при пониженных требованиях к точности положения их осей целесообразно применять расточные головки, имеющие два радиально расположенных режущих зуба. В этом случае подача может быть увеличена вдвое по сравнению с однозубыми головками. На рис. 55 представлена конструкция двухзубой головки, разработанная во ВНИИинструменте в результате обобщения отечественного и зарубежного опыта /32/.

На передней части корпуса 2 выполнен угловой паз типа "ласточкин хвост". В пазу расположены две державки 1, которые могут перемещаться в радиальном направлении под действием регулировочных винтов 4 (воздействие передается через штифты, запрессованные в державке). Закрепление каждой державки в требуемом положении осуществляется за счет упругой деформации корпуса.

Расточные головки оснащены сменными многогранными пластинами 3 из твердого сплава, которые расположены в базирующих гнездах и закреплены с помощью прихвата или винта 5, проходящего через центральное отверстие, в зависимости от типа применяемых пластин. Конструкция сменных пластин и способы их крепления, используемые в случае двухзубых и однозубых головок, идентичны.

Рис. 55. Переналаживаемый расточной блок