ускорительная головка
Классы МПК: | B23B41/06 для сверления конусных отверстий B23C3/02 фрезерование поверхностей вращения B24B5/14 для шлифования конических поверхностей, например конусных центров |
Автор(ы): | Степанов Ю.С., Афанасьев Б.И., Букин А.А. |
Патентообладатель(и): | Орловский государственный технический университет |
Приоритеты: |
подача заявки:
2000-10-19 публикация патента:
27.07.2002 |
Изобретение относится к машиностроению и предназначено для обработки на станках с ЧПУ конструкционных сталей и чугунов концевым твердосплавным, быстрорежущим и абразивным инструментом, а также в координатно-шлифовальных станках для шлифования конических поверхностей. Ускорительная головка содержит конический хвостовик, корпус-водило с закрепленными на осях сателлитами, корончатое и солнечное колеса, выходной вал с цанговым патроном и позиционирующий блок. Промежуточная плита соединена с коническим хвостовиком и имеет направляющие с цилиндрическими поверхностями, предназначенным для соединения с позиционирующим блоком упором с двумя пружинами. На направляющих установлен балансировочный груз. Корончатое колесо соединено для его остановки с упором посредством упомянутых пружин. Корпус-водило установлен в направляющих с возможностью углового смещения. Использование такой конструкции позволяет изменять и регулировать угол наклона инструмента при обработке конических поверхностей, снимать фаски с двух сторон отверстия, что ведет к повышению качества и производительности обработки. 7 ил.
Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7
Формула изобретения
Ускорительная головка, содержащая конический хвостовик, корпус-водило с закрепленными на осях сателлитами, корончатое и солнечное колеса, выходной вал с цанговым патроном и позиционирующий блок, отличающаяся тем, что она снабжена соединенной с коническим хвостовиком промежуточной плитой, имеющей направляющие с цилиндрическими поверхностями, предназначенным для соединения с позиционирующим блоком упором с двумя пружинами и установленным на направляющих балансировочным грузом, при этом корончатое колесо соединено для его остановки с упором посредством упомянутых пружин, а корпус-водило установлен в направляющих с возможностью углового смещения.Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к машиностроению и предназначено для обработки на станках с ЧПУ конструкционных сталей и чугунов концевым твердосплавным, быстрорежущим и абразивным инструментом (сверла, центровки, зенкеры, концевые и шпоночные фрезы, абразивные головки и т.п.), а также в координатно-шлифовальных станках для шлифования конических поверхностей. Известно устройство для шлифования конических поверхностей, состоящее из двух настроечных плит с опорными поверхностями, выполненными под углом к их осям, к которым крепится шлифовальный шпиндель [1]. Недостатками известного устройства являются: узкие технологические возможности и узкая специализация, ограниченная частота вращения шпинделя и нет обеспечения автоматической смены инструментов. Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату является известная ускорительная головка (мультипликатор) с планетарной передачей, имеющая одну степень подвижности и состоящая из корпуса-водила с сателлитами на осях, корончатого и солнечного колес и выходного вала с цанговым патроном [2]. Недостатком известной головки является узкие технологические возможности, выражающиеся, например, в невозможности обработки конических поверхностей, невозможности изменения и регулирования угла наклона выходного вала с инструментом, в невозможности снятия фасок с двух сторон отверстия и т.п. Задачей изобретения является расширение технологических возможностей, таких как: обработка конических поверхностей, изменение и регулирование угла наклона инструмента, его автоматическая смена, снятие фасок с двух сторон отверстия, обеспечение бегущего контакта, который повышает качество и увеличивает производительность, и т.п. Поставленная задача решается с помощью предлагаемой ускорительной головки, которая содержит конический хвостовик, корпус-водило с закрепленными на осях сателлитами, корончатое и солнечное колеса, выходной вал с цанговым патроном и позиционирующий блок, причем она снабжена соединенной с коническим хвостовиком промежуточной плитой, имеющей направляющие с цилиндрическими поверхностями, предназначенными для соединения с позиционирующим блоком упором с двумя пружинами и установленным на направляющих балансировочным грузом, при этом корончатое колесо соединено для его остановки с упором посредством упомянутых пружин, а корпус-водило установлен в направляющих с возможностью углового смещения. Сущность предлагаемой конструкции ускорительной головки поясняется чертежами. На фиг.1 показана конструкция ускорительной головки, продольный разрез; на фиг. 2 - кинематическая схема ускорительной головки; на фиг.3 - схема обработки V-образных швов под сварку листов проката, или обработка конического отверстия; на фиг.4 - поднутрение и обработка поверхностей в труднодоступных местах; на фиг. 5 - схема снятия фасок с двух сторон отверстия; на фиг. 6 - схема обработки Т-образного паза грибковой фрезой; фиг.7 - схема шлифования конической поверхности седла клапана. Корпус 1 через промежуточную плиту 2 неподвижно соединен с хвостовиком 3, который имеет конус, например, 7:24, устанавливаемый в шпиндель станка с ЧПУ или обрабатывающий центр. Установка корпуса 1 головки на плите 2 осуществляется с возможностью углового смещения и регулирования угла наклона
i =


где


Z6 - число зубьев корончатого колеса 6;
Z9 - число зубьев солнечного колеса 9. Условия соосности валов центральных колес соблюдаются при
Z6=Z9+2Z5, (2)
где Z5 - число зубьев сателлита. Условие симметричности расположения сателлитов (условие сборки) обеспечивается при
(Z6+Z9)/n =

где n=3 - принятое число сателлитов [3],

Aisin

где Ai - межосевое расстояние передачи (фиг.2);
d5д - диаметр вершин зубьев сателлита. Задаваясь межосевым расстоянием Ai и модулем m определяем число зубьев этих колес из выражения [3]
Z9+Z5=2Ai/m. Из уравнений (2) и (3) следует
2(Z9+Z5)/n =

при i= 5 из формулы (1) получаем, что 4Z9

Z5=1,5 Z9,
а соотношение диаметров делительных окружностей этих колес
d5=l,5 d9. При i=5 и d6

4d9

d5


2Ai



Предлагаемая ускорительная головка позволяет изменить кинематику движения инструмента, реализовать метод бегущего контакта, который повышает качество, увеличивает производительность и стойкость инструмента, снижает теплонапряженность процесса обработки и расширяет технологические возможности. Благодаря угловому смещению головки стало возможным обработка конических поверхностей, разделка V-образных швов под сварку листов проката и т.п. (фиг.3), поднутрение и обработка поверхностей в труднодоступных местах (фиг. 4), снятие фасок с двух сторон отверстия (фиг.5), обработка Т-образного лаза грибковой фрезой (фиг. 6), шлифование и полирование конической поверхности седла клапана (фиг.7) и т.п. Обработка конических поверхностей (фиг.3) осуществляется, например, концевой фрезой при сочетании следующих основных движений: Vпл - планетарном вращательном движении головки; Vи - вращательном движении инструмента относительно оси выходного вала, расположенного под углом



1. А. с. СССР 1590343, МКИ В 24 В 5/24. Устройство для шлифования конических поверхностей /Н. Ф. Спицин и С.П. Загоскин, 4390069/25-08, заяв. 10.03.88, опубл. 07.09.90. Бюл. 33. 2. Кузнецов Ю.И., Маслов А.Р., Байков А.Н. Оснастка для станков с ЧПУ: Справочник. - 2-е изд. , перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1990. - С. 352-353 - прототип. 3. Дунаев П.Ф., Леликов О.П. Детали машин. - М.: Высшая школа, 1984. - 336 с.
Класс B23B41/06 для сверления конусных отверстий
Класс B23C3/02 фрезерование поверхностей вращения
Класс B24B5/14 для шлифования конических поверхностей, например конусных центров