Устройство для фрезерования на трубах узких пропилов

Изобретение относится к области обработки металлов резанием. Устройство для фрезерования на трубах узких пропилов крепится на трубе и состоит из рамы с двумя цилиндрическими направляющими, по которым перемещается каретка с помощью ходового винта и привода, узла фрезерной головки с дисковой фрезой, шпинделем и приводом. На каретке горизонтально установлена ось, перпендикулярная направлению перемещения каретки, на оси с возможностью качания установлена серьга, снабженная рычагом, который расположен перпендикулярно оси качания серьги, а на его конце закреплен корпус фрезерной головки. На корпусе установлен с возможностью вращения опорный ролик, контактирующий с поверхностью обрабатываемой трубы, а его ось вращения параллельна оси шпинделя фрезы. Опорный ролик установлен в ползуне с возможностью перемещения в направляющих, закрепленных на корпусе фрезерной головки, при этом ползун и направляющие соединены между собой микрометрическим устройством, позволяющим смещать опорный ролик относительно шпинделя фрезы, тем самым регулируя глубину врезания фрезы. Устройство позволяет выполнять узкие пропилы (0,1…0,3 мм), расположенные перпендикулярно оси трубы. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

 

Изобретение относится к области обработки металлов резанием, в частности к устройствам для фрезерования на поверхности металлических труб, применяемых для магистральных трубопроводов, узких (0,1…0,3 мм) пропилов, имитирующих трещины.

Трубы с пропилами, имитирующими трещины, используются для исследования их долговечности и прочности, а также для оценки разрешающей способности диагностических устройств, предназначенных для выявления трещин в трубах в процессе их эксплуатации.

Наиболее близким, принятым за прототип является устройство для нанесения узких пропилов, состоящее из рамы с двумя цилиндрическими направляющими, по которым с помощью ходового винта может перемещаться каретка с закрепленной на ней фрезерной головкой, содержащей корпус, шпиндель с дисковой фрезой и приводом. Такое устройство позволяет наносить пропилы, ориентированные вдоль направляющих рамы, т.е. вдоль оси трубы, на которой закреплена рама (см. патент США №3388414 от 18.06.1968 г.).

Однако такая конструкция не позволяет наносить на поверхности трубы узкие пропилы в плоскости, перпендикулярной оси трубы. Это обстоятельство существенно сужает диапазон прочностных испытаний, проводимых на трубах, используемых в магистральных нефтепроводах.

Предложено устройство для фрезерования на трубах узких пропилов, устанавливаемое на поверхности трубы, содержащее раму с двумя цилиндрическими направляющими, каретку, перемещающуюся по направляющим рамы с помощью ходового винта и привода, узел фрезерной головки с дисковой фрезой, шпинделем и приводом, отличающееся тем, что на каретке горизонтально установлена ось, перпендикулярная направлению перемещения каретки, на оси с возможностью качания установлена серьга, снабженная рычагом, ось которого перпендикулярна оси качания серьги, на конце которого закреплен корпус фрезерной головки.

Заявляемое устройство позволяет производить нанесение узких пропилов, расположенных в плоскости, перпендикулярной оси трубы.

Описываемое устройство изображено на фиг.1, а на фиг.2 показана фрезерная головка.

Как видно из фиг.1, устройство состоит из рамы 1 с двумя цилиндрическими направляющими 2, по которым может перемещаться каретка 3. Каретка взаимодействует с ходовым винтом 4, снабженным приводом 5. Рама с кареткой закреплена на обрабатываемой трубе 6 с помощью элементов крепления 7 (ими могут быть цепи или ленты, натягиваемые винтами и гайками) и опирается на опоры 8.

На каретке 3 жестко закреплена горизонтальная ось 9, перпендикулярная направлению перемещения каретки по направляющим 2. На этой оси с возможностью качания установлена серьга 10, в которой выполнено цилиндрическое отверстие, ось которого перпендикулярна оси качания 9. В этом отверстии установлен рычаг 11, на конце которого закреплен корпус фрезерной головки 12 с приводом 13, шпинделем 14 и дисковой фрезой 15.

На корпусе фрезерной головки 12 с помощью оси 16 установлен опорный ролик 17. Ось ролика закреплена параллельно оси шпинделя фрезы в ползуне 18, который может перемещаться в направляющих 19, установленных на корпусе фрезерной головки 12. Ползун 18 и направляющие 19 соединены микрометрическим устройством 20.

Устройство работает следующим образом. С помощью элементов крепления 7 устройство закрепляется на обрабатываемой трубе 6 так, чтобы каретка 3 находилась в крайнем положении, а опорный ролик 17 под весом фрезерной головки касался поверхности трубы в начальной точке прорезаемого пропила. При этом микрометрическое устройство должно быть отрегулировано так, чтобы фреза 15 не касалась поверхности трубы 6. В этом положении включается привод 13 вращения фрезы и регулированием микрометрического устройства 20 ползун 18 с опорным роликом 17 перемещается относительно корпуса фрезерной головки до касания фрезой поверхности трубы. Дальнейшим регулированием положения опорного ролика устанавливается глубина прорезаемого пропила. При включении привода 5 ходового винта 4 происходит перемещение каретки 3 по направляющим рамы и подача фрезы по поверхности трубы на требуемую длину пропила. Усилие прижима опорного ролика к поверхности трубы должно быть больше усилия резания.

Как было указано, описанное устройство позволяет осуществлять пропилы, расположенные в плоскости, перпендикулярной оси трубы.

1. Устройство для фрезерования на трубах узких пропилов, устанавливаемое на поверхности трубы, содержащее раму с двумя цилиндрическими направляющими, каретку для перемещения по направляющим рамы с помощью ходового винта и привода, узел фрезерной головки с дисковой фрезой, шпинделем и приводом, отличающееся тем, что на каретке горизонтально установлена ось, перпендикулярная направлению перемещения каретки, на оси с возможностью качания установлена серьга, снабженная рычагом, ось которого перпендикулярна оси качания серьги, а на его конце закреплен корпус фрезерной головки.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что на корпусе фрезерной головки установлен с возможностью вращения опорный ролик, контактирующий с поверхностью обрабатываемой трубы, и его ось вращения параллельна оси шпинделя фрезы.

3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что ось опорного ролика установлена в ползуне с возможностью перемещения в направляющих, закрепленных на корпусе фрезерной головки, при этом ползун и направляющие соединены между собой микрометрическим устройством, позволяющим смещать опорный ролик относительно шпинделя фрезы на величину, равную заданной глубине выполняемого на трубе пропила.