Рабочий ротор для механической обработки
Иллюстрации
Реферат
О П И С А Н И Е (tt) 552!78
ИЗОБРЕТЕНИЯ союз ОоветскихСоциапистическик
Республик
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт, свид-ву (22) Заявлено 20.08.73 (21) 1956962/08 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет
Опубликовано 30.03.77. Бюллетень № 12
Дата опубликования описания 24.04.77 (51) М. Кл 2 B23Q39/00
В 23@ 41/08
Государственный комитет
Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 621.9-114 (088.8) (72) Автор изобретения,В. Е. Кондратьев (71) Заявитель (54) РАБОЧИЙ РОТОР ДЛЯ МЕХАНИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ
Изобретение относится к технологическому оборудованию для обработки материалов резанием.
Известен рабочий ротор для механической обработки, содержащий станину со смонтированным в ней центральным валом, снабженным инструментальными блоками, каждый из которых оснащен инструментальным штоком, связанным с приводом главного движения и взаимодействующим с копиром подачи, смонтированным в станине.
Недостатком известного ротора является образование сливной стружки, например, при обработке вязких материалов.
Целью изобретения является обеспечение дробления стружки и повышение эффективности ротора путем создания возможности регулирования режимов стружкодробления.
Это достигается тем, что рабочий ротор снабжен дополнительным кулачком, имеющим участки подьема и спада и кинематически связанным с приводом, а копир подачи смонтирован с возможностью поворота в плоскости вращения ротора и сопряжен с кривой указанного кулачка.
На фиг. 1 изображен предлагаемый ротор, продольный разрез (верхняя часть); HB фиг.
2 — то ке, нижняя часть; на фиг. 3 — инструментальный блок; на фиг. 4 — разрез по А — А па фиг. 2; на фиг. 5 — разрез по Б — Б на фиг.
2; на фиг. 6 — разрез по  — В на фиг. 4; на фиг. 7 — вид.по стрелке Г на фиг. 6.
В верхней плите 1 (см. фиг. 1) и нижней плите 2 (см. фиг. 2) станины закреплены со5 ответственно верхний стакан 3 и нижний стакан 4. В дне стаканов своими концами вмонтирован центральный вал 5, снабженный инструментальными блоками 6 (см. фиг. 3).
Каждый инструментальный блок оснащен ин10 струментальным штоком 7, на котором закреплен инструмент, например сверло 8.
Каждый шток 7 связан при помощи предохранительного устройства 9 со своим ползуноы 10, вмонтированным в пазах барабана
15 11, закрепленного на центральном валу 5.
Каждый ползун 10 оснащен двумя роликами: роликом 12, сопряженным с кривой радиального копира 13, закрепленного в стакане 4, и роликом 14, сопряженным с кривой торцо20 вого копира 15.
Кроме этого, каждый ползун (см. фиг. 5) при помощи своего пальца 16, связанного с ползушкой 17, сопряжен на рабочем участке ротора (см. фиг. 4) с концом пружины 18.
25 Пружины 18 помещены и закреплены одним концом в своих пазах, выполненных в барабане 11 параллельно и смежно пазам под ползуны 10, в которых помещено по ползушке 17.
Торцовой копир 15 помещен и закреплен на
30 платформе 19 (см. фиг. 2). Платформа 19
552178
4 смонтирована поворотно на центральном валу
5, причем ось поворота платформы совпадает с осевой вращения ротора.
Платформа 19 снабжена роликом 20 (фиг.
4), который прикреплен к платформе при помощи своего пальца 21. Ролик 20 поджат к кривой кулачка 22 при помощи пружины 23, связывающей платформу 19 со стаканом 4.
Кривая кулачка 22 выполнена с участками подъема и спада (см. фиг. 7).
Кулачок 22 расположен впереди ролика 20 (см. фиг. 4) по направлению вращения ротора и смонтирован на конце валика 24 (см. фиг.
6), вмонтированного в дно стакана.
Кулачок 22 (см. фиг. 2) связан с инструментальными штоками кинематической цепью, состоящей из сменной шестерни 25, смонтированной на другом конце валика 24, паразитной шестерни 26, смонтированной на стакане
4, и шестерни 27, закрепленной на валу 28, связанном с инструментальными штоками 7.
На валу 23 закреплен шкив 29, связанный клиновыми ремнями с электромеханическим приводом (не показан) главного движения инструмента. Вращение инструментальным штокам:сообщается по кинематической цепи: вал 28, шестерня 30, паразитные шестерни 31 и шестерни 32, закрепленные на шпинделях 33 инструментальных блоков (см. фиг. 3), несущих инструментальный шток 7. К стакану 4 пр икр еплен огр аничитель 34.
Работа ротора описывается при реализации в роторе режима прерывистой подачи.
При вращении ротора (см. фиг. 2) инструментальным штокам сообщается быстрое движение на участках подвода сверл 8 к заготовкам и отвода их в исходное положение от радиального копира 13 и медленное движение рабочей подачи от торцового копира 15 на рабочем участке ротора.
Так как торцовой копир 15 закреплен на поворотной платформе 19, то при взаимодействии ползуна 10 при помощи ролика 14 с кривой копира 15 платформа стремится повернуться в сторону переносного движения ползуна под дейст вием аксиальной составляющей усилия взаимодействия, но этому повороту препятствует кулачок 22, так как он расположен впереди ролика по направлению вращения ротора.
В связи с тем, что кулачок 22 связан .с инструментальными штоками 7, то при вращении последних он также получает вращение.
При вращении кулачка 22 и прохождении спадающего участка его кривой по ролику 20 (см. фиг. 7) платформа совместно с копиром
15 получает возможность повернуться на величину Л. В этот период скорость и направление поворота платформы совпадают со скоростью и направлением переносного движения ползунов 10. Так как ось поворота платформы совпадает с осью вращения ротора, то при этом поступательное движение ползунов не возникает, подача сверл в этот момент прекращается, и стружка прерывается.
4О
Затем при последующем прохождении по ролику участка подъема кривой кулачка платформа 19 поворачивается кулачком в сторону, противоположную переносному движению ползунов, при этом скорости ползунов и платформы складываются и в результате сверлам сообщается ускоренное движение подачи.
Сверла в этот период обрабатывают отверстия с большим значением подачи и повышенной толщиной среза, стружки.
Затем при дальнейшем вращении кулачка
22 по ролику проходит участок кривой кулачка, выполненный по постоянному радиусу. В этот момент платформа неподвижна, а велиличина подачи равна величине, заданной кривой копира 15. Затем цикл повторяется.
Так как кулачок 22 вращается непрерывно, то сливная стружка непрерывно дробится в течение всего процесса обработки. .При реализации в роторе режима прерывистой подачи геометрия участка спада кривой кулачка 22 назначается из условий обеспечения выстоя ползунов 10 в течение не менее одного оборота сверла.
Геометрия участка подъема кривой назначается из условия допустимого увеличения толщины среза стружки, например в течение неполного оборота сверла, а длительность участка кривой, выполненной по постоянному радиусу, может быть выбрана из условий получения обрыва стружки: или через оборот, или через несколько оборотов сверла.
При реализации приведенного режима дробления стружки работа ротора происходит спокойно, так как дополнительных динамических нагрузок при работе с дроблением практически не возникает.
Для повышения производительности ротора обработки уменьшают прирост толщины среза стружки и увеличивают за этот счет исходную подачу. При этом кулачок 22 заменяют на кулачок, профиль кривой которого состоит из участков медленного и равномерного подъема и резкого спада, а передаточное отношение между кулачком и инструментальными штоками выбирают некратным целому числу и устанавливают его в роторе путем подбора сменной шестерни.
Взаимодействие деталей и работа ротора при этом происходит так: при поступательном движении ползуна 10 (см. фиг. 2) в конце быстрого подхода сверла 8 к заготовке ползушка 17 (фиг. 5) подходит к свободному концу пружины 18 и взводит ее, создавая тем самым напряжение, передаваемое пальцем 16 на ползун 10 в направлении, обратном его движению.
При прохождении спадающего участка кривой кулачка 22 (см. фиг. 6) по ролику 20 благодаря предварительно натянутой во время монтажа пружине 23 создается импульсный поворот платформы 10 со скоростью, большей чем скорость переносного движения ползуна
10 за счет резкого спада кривой кулачка 22.
Кривая торцового копира 15 при этом быстМ2178
50 ро отходит в аксиальном направлении от ролика 14, образуя зазор между взаимодействующими поверхностями ролика и кривой копира, но зазор непрерывно выбирается ползуном
10 благодаря взведенной пружине 18 и тем самым создается фаза быстрого движения ползуна (а значит и сверла) от заготовки. Таким же образом ползуну участком медленного подъема кривой кулачка 22 сообщается фаза более медленного движения в заготовке.
Затем цикл повторяется.
Так как передаточное отношение между кулачком и инструментальным штоком установлено не кратным, то след режущей кромки сверла на заготовке, на предыдущем ооороте (соответствующей фазе быстрого отхода от заготовки), пересекается следом этой же режущей кромки на последующем обороте (соответствующем фазе медленного подхода к заготовке) и при пересечении следов стружка обрывается. TBK как следы режущей кромки на предыдущем и последующем оборотах подобны, то прироста толщины среза стружки не возникает.
Стружка дробится при этом режиме не реже, чем за каждый оборот сверла (при этом в роторе возникают повышенные динамические нагрузки) .
В роторе может быть реализован и режим дробления, при котором инструменту сообщаются дополнительные синусоидные колебания, для чего кулачок 22 заменяют на другой кулачок, с своей кривой, выполненной по синусоидальному закону.
Возможность одновременной реализации одной из комбинаций, приведенных режимов обеспечена тем, что ось поворота платформы совпадает с осью вращения ротора и достигается в роторе следующим образом. Угол подъема р (см. фиг. 6) на протяжении кривой копира 15 выполняют переменным в соответствии с заданными переменными подачами.
Отношение величины амплитуды колебаний сверла к величине подачи устанавливают с условием получения дробленой стружки, например, в начале участка кривой копира 15.
При вращении ротора и изменении при этом угла р на протяжении кривой копира изменяются одновременно и подача и амплитуда пропорционально тангенсу угла р.
И так как при этом изменении новые значения амплитуды и подачи остаются в прежнем заданном отношении, то стружка дробится при меняющихся в процессе обработки подачах.
В случаях необходимости работы ротора без стружкодробления, например при обработке хрупких материалов, механизм дробления отключается путем удаления сменной шестерни
25.
Во избежание поворота платформы 19 в обратную сторону при реверсе ротора (при наладке) предусмотрен ограничитель 34 (см. фиг. 4), прикрепленный к стакану 4 и взаимодействующий с платформой при ее возможном движении. Зазор между ограничителем
34 и платформой 19 несколько больше амплитуды колебаний.
При реализации режимов стружкодробления ротор может быть снабжен отдельным приводом, сообщающим вращательное движение кулачку 22. Кроме того, ротор может быть снабжен отдельным механизмом колебательного движения, а копир 15 при этом может быть связан известными средствами с выходным кинематическим звеном этого механизма, например с шатуном кривошипно-эксцентрикового механизма, причем копир 15 может быть не связан с выходным звеном, а только сопряжен.
Формула изобретения
Рабочий ротор для механической обработки, содержащий на каждой рабочей позиции инструментальные блоки, каждый из которых оснащен инструментальным штоком, связанным с приводом главного движения и взаимодействующим с копиром подачи, смонтированным в станине, отл и ч а ю щи йс я тем, что, с целью обеспечения дробления стружки и повышения эффективности ротора путем создания возможности регулирования режимов дробления стружки, он снабжен дополнительным кулачком, имеющим участки подъема и спада и кинематически связанным с приводом, а копир подачи смонтирован с возможностью поворота в плоскости вращения ротора и сопряжен с кривой указанного кулачка,