Приспособление для обработки квадратных валов

 

Класс 492, 11 № 61230

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ;,:.г.:;,,„

111- ., с-.,, !, 1 /фт! с

Г !э (110; =Г. И. Каган

ПРИСПОСОБЛЕНИЕ ДЛЯ ОБРАБОТКИ КВАДРАТНЬ!Х ВАЛОВ

Заявяс11о япрсял !940 Г. Яа ¹ 31299

s HapoIIH !il IioLH!CC2pl!2T TS!>iiL IDIO м Ш!111ОСТ110 11112 СССР

При подготовке слитков специальных сталей квадратного сечения к прокатке необхоДимо ИПОГДЯ подвергнуть их ъ!ехаиичес1 0Й ОбрЯООтке для снятия с поверхности слитка волосовин, раковин и инородных включений.

Тяк как Ооычно сечение слитка предстаВляет сооо!О квадрат с закр1 ГJIeHHbI>IH углами, To el o обработка !Io>KeT 6bIT6 Н22ВВН2 Ооработкой Вадратных валов.

Принцип такой обработки, положенный в основу предлагаемого приспосооления, состоит В применении экВИДистаитнОГО обрабатываемом1 профиля, удаленного от него на остающееся постоянным расстояние а, причем эквидистантньш профиль ягляется геометрическим местом осей качания резца или осей фрезы.

На фиг. 1 и 2 дан принцип действия приспособления.

На фиг. 3 показана форма Выполнения приспособления с резцами в качестве режущего инструмента; па фиг. 4 — разрез по А-А иа фиг. 3; на фиг. 5 — разрез по Б-Б иа фиг. 3; на фиг. 6 — разрез по В-В на фиг.5; на фиг. 7 — продольный разрез по оси приспособления с фрезами и качестве режущего инструмента; па фиг. 8 — разрез по Г-Г иа 1риг. 7; на фпг. 9 — HHHематическая схе»а ст !и! a с таки:i! Ириспособле «Hemi! H c механизмох! !I. IFI 06pa60TIai заготовок (22 013) пир2 1идальноЙ формы; на фиг. 10 — часть приспособления для осущестьлеш я перемещения каждой фрезы в отдельности относительно оси головки, несущей фрезы; на фиг. 11 — разрез по Д-Д на фиг. 10.

Если дать одновременное вращение заготовке М и рычагу ОА в одинаковом направлении, причем угловую скорость заготовки сделать постоянной, а рычага ОА неравномерной, и сохранять расстояние от точки А до обрабатываемой поверхности постоянным при всех положениях рычага О,А„О А и т. д., то точка А в своем относительном движении по отношеншо к заготовке М опишет эквидистаитиую профилю

ЗЯГОтОВки М показанн> 10 на чертеже пунl тиром тр2екториlо, 2 режущий инструмент обработает заданньш профиль.

Для получения зависимости углов cLIi! и т. д. поворота рычага ОА

От уГла поворота заГОтОВки, при IioTopoII точка А Опишет эквидистаитны!!

¹ 61230 профиль, можно построить график углов ц поворота рычага ОА, углов ( поворота резца и углов ср поворота корпуса, несущего поворотный резец (фиг. 2).

Как видно из этого графика, при профилировании прямолинейной части профиля изделия, скорость поворачивания рычага ОА постоянна, так как график углов и представляет наклонную прямую. На закругленных участках обрабатываемого профиля скорость вращения рычага

ОА падает (участок ХУ). Изменение углов Дф. и т. д. соответствует сохранению постоянства расстояния а, определяющего угол резания, т. е. угол наклона резца к обрабатываемой поверхности, который при постоян1 ном а будет также постоянным. Если взять а = — — 8, где B — толщина заготовки, то за время поворота заготовки на угол рычаг ОА пово4 рачивается на угол, или повороту заготовки на угол соответствует поворот рычага на угол л. Таким образом, при применении двух диаметрально расположенных инструментов можно получить последовательную обработку ими при вращении заготовки всего заданного профиля.

Неравномерное поворачивание рычагов ОА может быть достигнуто разло>кением угла а на две составляющие, одна из которых может быть сделана постоянной и равной 2ср (где cp — угол поворота заготовки за единицу времени, в течение которой происходит поворот рычага ОА на угол а), а другая — переменной, равной k = а — 2 1>. Отсюда следует, что резцы должны вращаться с постоянной угловой скоростью (0 (20> относительно заготовки) и получать дополнительный изменяющийся угол поворота при переходе от одной грани квадрата к другой.

Известен изложенный принцип обработки на токарных станках призм и квадратных валов, при помощи укрепленных на суппорте станка диаметрально располо>кенных резцов, равномерно вращающихся вокруг пх общей оси в соответствии с числом оборотов обрабатываемой детали.

Согласно изобретению неравномерное вращение инструмента вокруг оси а (фиг. 1 и 2), необходимое для плавного перехода от одной грани квадрата обрабатываемого профиля к другой, производится неподвижной кулачковой шайбой, сообщающей зубчатой рейкой и шестерней дополнительное вращение оси, несущей инструмент, r. е. точке А (фиг. 1), чем осуществляется получение ее эквидистантной профилю заготовки траектории. Для поворота резцедержателей (угол Р на фиг. 1), с целью сохранения постоянства угла резания резцами, т. е. для сохранения постоянного значения расстояния а служит другая неподвижная кулачная шайба, сообщающая рейками и шестернями поворотное движение резцедержателям в соответствии с вращением обрабатываемого вала (заготовки).

Так как заготовки имеют пирамидальную форму, то в случае выполнения приспособления для обработки изделия фрезами, согласно изобретению, применен механизм, имеющий направляемую наклонной линейкой рейку, служащую для сообщения через зубчатую передачу дополнительных движений всей головки, несущей фрезы, в целом относительно оси изделия и каждой фрезе в отдельности относительно оси головки.

Приспособление, осуществляющее неравномерное вращение рычага

ОА на фиг. 1, представлено на фиг. 3 — 6. Рычагом ОА является резцовая головка 1, заклиненная на оси 2, являющейся точкой О рычага ОА. На оси 2 свободно сидит планшайба 8, приводимая во вращение зубчатой передачей 4 — 41 от вала 5, приводимого в движение от шпинделя токар¹ 61230 ного станка. Ось 2 и вал 5 вращаются в подшипниках корпуса 6, неподвижно укрепленного иа суппорте станка.

Планшайба 8 снабжена диаметрально располо>кенным пазом, в котором может перемещаться зубчатая рейка 7, сцепляющаяся с шестерней 8, заклиненной па оси 2. Рейка 7 снабжена пальцем 9, которьш входит в криволинейный паз кулачной шайбы 10, неподвижно закрепленнсй в корпусе б. Планшайба 3 вращается с постоянной угловой,скоростью к, вдвое большей, чем скорость обрабатываемого изделия. Паз кулачной шайбы спрофилирован по разности углов поворота рычага ОА

c = — (j.— 2(I:. При повороте заготовки на угол т планшайба 8 поворачивается на угол 2ср, что вызывает движение пальца 9 по криволинейному пазу кулачной шайбы 10, заставляющее рейку 7 переместиться в радиальном направлении B пазу планшайбы 3 и повернуть шестерню 8 относительно плашпайгы 3 на угол = и — 2q;. 3а это время планшайба повернется на угол 2 и суммарный поворот оси 2 с резцовой головкой 1 будет равен углу и, т. е. именно тому, которьш должен совершить рычаг ОА.

Для выполнения второй операции — поворачивание резца относительно точки О па фиг. 1 иа угол р, служит аналогичное устройство. Головка 1, несущая два диаметрально расположенных резца 11, снабжена радиальными пазами, в котовых скользят зубчатые рейки 12, пальцы 13 которых входят в криволинейный паз неподвижно укрепленной в корпусе б кулачной шайбы 14. С рейками 12 сцепляются шестерни, составляющие одно целое с резцедержателями lб, вращающимися на осях 17.

Паз кулачной шайбы 14 спрофилирован соответственно изменениям угла Р при повороте резцовой головки, т. е. при изменении положения рычага ОА, чтобы расстояние а точки А от поверхности обрабатываемого изделия оставалось постоянным, чем обеспечивается сохранение постоянства угла резания резцами.

Связь углов поворота и рычага ОА и с — заготовки определяется не абсолютным значением вели шны В, а, r и R, где г — радиус закруглений, а лишь их отношением. Для обработки валов с различными величинами В и г могут служить одни и те же кулачные шайбы, п приходится изменять только величины R » а путем перестановки осей 17 резцедержателя (изменение R) и самих резцов 11 в ипх (изменение а).

Все приспособление может быть установлено на обычном токарном станке, добавляется лишь вал 5, связывающий вращение заготовки и резцовой головки.

Для обработки квадратных валов по тому же принципу фрезами приспособление имеет иную форму выполнения, представленную на фиг. 7 и 8. Резцовая головка 1 заменяется фрезерной головкой 18, а планшайба 3 — с зубчатой рейкой 7, кулачная шайба 10 п т. д. остаются прежними. На фрезерной головке 18 в направляющих укрепляются два суппорта 19, несущих шпиндели 15 фрез 20, На противоположном конце шпинделя 15 жестко укреплена шестерня 21, которая через паразптную шестерню 22 с валом 22а связана с солнечной шестерней 28. Шестерня 28 приводится во вращение шестернеи 24 от вала 25. Вал 25 получает вращение от отдельного двигателя или от общего привода станка.

Величина расстояния а определяется диаметром фрезы 20 (d = 2а), и остается постоянной, не требуя для этого отдельных приспособлений.

Наладка головки заключается в фиксации расстояний между осью вала 2 и осью шпинделя 15 фрезы М и расстояния а путем выбора диаметра фрезы d = 2а, Приспособление с фрезерной головкой может быть установлено на станок резьбофрезерного типа или на видоизмененный токарный станок с добавлением вала 25 для привода фрез. № 61230

Подлежащие обработке заготовки ооычно имеют пирамидальную форму, т. е. у них вели шна В не остается постояш!ой, а различна в разных сечениях заготовки по ее длине, то необходимо при продольном переъхещенпи ГолОВки с ре>!сущими инстру.ыентами произВодить непрерывное измене ше величин l и а. В форме выполнения с фрезерной головкой величина а остается постоянной (диаметр фрезы равен 2а), то при изменении одной только величины R (рычаг ОА па фиг. 1) будет изменяться радиус закругления, однако это изменение может быть сделано практически незначительным. Иепрерывное измепение Величины Я осуществляется применением рейки, изменя!ощей свое поло>кеиие от направляющей линейки, кинематичсски связаш!ой с фрезерной головкой.

Вместе с продольным суппортом станка перемещается рейка 26, располо>кенная перпендикулярно к направлспи!о продольной подачи.

&,онец рейки 26 скользит по накло!шой линейке 27, жестко укрепленной па станине станка, Рейка 26 приводит во вращение через п.естерни Z,, Z» и Z» ïîïåðå÷íûr! винт 28 суппорта, слу>кащий для регулирования расстояния Я) между осями заготовки и фрезерной головки. Поперечный винт 28 через шестерни Zr> и Z», дифс1>еренц1!ал 29 и шестерни Е11, Z;, Z„, Z:, Z4, 21, 2 связан с шестерней Zr, которая сцепляется с рейкой 80, жестко прикрепленной к суппорту 19 фрезы.

При вращении поперечного винта 28, шестерня ZI будет вращаться, а рейка 80 переместит суппорт 19 фрезы 20 по направляющим головки 18, за счет чего будет устапавл!Гваться соответствующее расстояние R одновременно с перемеп;еш!ем поперечного суппорта станка.

Дифференциал 29 необход!и! для исключения влияния вращения головки 18. Для этого необходимо, !тобы прп пеподви>кном винте 28 шестерня дифференциала вращалась со скопостью вращеш1я головки 18, скрепленной с валом 2. Зто достигается передачей вращения вала 2 через шестерни У», Z», второй привод дифференциала 29 lr шестерни Z<, Z-, и Zg.

Для осуществления постояниого зацепления шестерен привода фрез, поворотная пластина 81, несущая паразитные шестерни 22 (фиг. 7 и 8), получает при изменении расстояния между осями вала 2 и шпинделя фрезы 20 соответствеппыи поворот. Поворот осуществляется перемещением пальца, укрепленного на суппорте 19 фрезы, по пазу поворотной пластины > 1, имеющему форму дуги окружности с центром В оси паразитной шестерни 22 (на чертеже не показано). Благодаря этому расстояние между связанными шестернями остается постоянным.

Предмет изобр етения

1. Приспособление для обработки квадратных валов при помощи укрепленных на суппорте станка диаметрально расположенных режущих инструментов, вращающихся вокруг оси соответственно вращению обрабатываемого вала, отличающееся тем, что, с целью осуществления неравномерного вращения инструментов вокруг оси, необходимого для плавного перехода от одной грани квадрата к другой, применена неподвижная кулачная шайба, сообщающая посредством рейки и шестерни дополнительное вращение оси, несущей инструменты, 2. В приспособлении по п. 1 применение механизма для сохранения постоянного угла резания резцами, о т л и ч а ю щ е м с я тем, что он снабжен неподвижной кулачной шайбой, сообщающей посредством реек и шестерен поворотные движения резцедержателям в соответствии с вращением обрабатываемого вала.

¹ 61230

3. B приспособлении по п. 1 механизм для обработки пирамидальных валов, отлич ающемся применением направляемой наклонной линейкой рейки, служащей для сообщения через зубчатые передачи дополнительных движений всей головке несущей фрезы в целом относительно оси изделия и каждой фрезе в отдельности относительно оси головки. № 61230 гМ

Редактор А. И. Дышельман Техред Л. А, Дороднова Корректор Л. Филипчук

Подп. к печ. 2/Х вЂ” 61 г

Зак. 2226/Q

Объем 0,52 изд, л.

Цена 11 коп.

Типография, пр. Сапунова, 2.

ОО

Сь о

Формат бум. 70 g 108 /м.

Тираж 220

ЦБТИ при Комитете по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Центр, М. Черкасский пер., д. 2/6