ВИХРЕВАЯ ГОЛОВКА

Полезная модель относится к станкостроению и может быть использована в токарных станках, предназначенных для изготовления роторов одновинтовых насосов круглого поперечного сечения, а также для нарезания резьбы на длинных винтах.
Известна вихревая головка специального токарного станка модели РТ818Ф4 производства Рязанского станкостроительного завода, содержащая корпус со сквозным отверстием, кольцо, имеющее по меньшей мере один радиальный паз и установленное в корпусе соосно со сквозным отверстием и с возможностью вращения вокруг собственной оси, закрепленный на корпусе привод вращения кольца, и по меньшей мере один резец, закрепленный в радиальном направлении вершиной к оси кольца и с возможностью вращения вместе с кольцом [РТ818Ф4.40.000СБ Головка вихревая. Сборочный чертеж. РТ818Ф4.45.000СБ Диск инструментальный. Сборочный чертеж. ОАО «Рязанский станкостроительный завод». 1997г.] - прототип.
В этой вихревой головке каждый резец закреплен на кольце при помощи пластины, прижимающей резец ко дну радиального паза. Пластина закреплена на кольце при помощи двух винтов. Для настройки положения резца винты откручивают на несколько оборотов, и резец перемещают в радиальном направлении, после чего винты вновь зажимают. Настройка положения резцов занимает много времени, поэтому эта вихревая головка используется только для нарезания резьбы на длинных винтах, поскольку в этом случае обработка производится сразу на всю высоту резьбы за один проход. Поэтому в этом случае настраивать положение резцов необходимо только при переходе на другой диаметр или тип резьбы. Однако, эта вихревая головка не может быть использована для изготовления роторов одновинтовых насосов круглого поперечного сечения, когда обработка
производится за множество проходов, и после каждого прохода резец необходимо перемещать к оси кольца. Использование известной вихревой головки для изготовления роторов приведет к недопустимо большим затратам времени на перенастройку положения резцов. Это сужает технологические возможности вихревой головки.
Предлагаемая полезная модель направлена на расширение технологических возможностей вихревой головки.
Для решения этой задачи вихревая головка, содержащая корпус со сквозным отверстием, кольцо, имеющее по меньшей мере один радиальный паз и установленное в корпусе соосно со сквозным отверстием и с возможностью вращения вокруг собственной оси, закрепленный на корпусе привод вращения кольца, и по меньшей мере один резец, закрепленный в радиальном направлении вершиной к оси кольца и с возможностью вращения вместе с кольцом, согласно полезной модели, снабжена по меньшей мере одним кулачком, установленным в радиальном пазу кольца с возможностью перемещения в радиальном направлении и снабженным механизмом его перемещения, а резец закреплен в кулачке.
При этом механизм перемещения кулачка в радиальном направлении содержит винт и сухарь, на наружной поверхности винта выполнена резьба и кольцевая проточка, на поверхности радиального паза кольца и на поверхности кулачка выполнены углубления в форме полуцилиндров с внутренней резьбой, так что при установке кулачка в радиальный паз кольца эти два полуцилиндра образуют единое отверстие с внутренней резьбой, ось которого расположена в радиальном направлении, в этом отверстии установлен вышеупомянутый винт, кроме того, в кольце выполнено отверстие, параллельное оси вращения кольца и перпендикулярное оси вышеуказанного отверстия с внутренней резьбой, и в этом отверстии установлен сухарь, взаимодействующий с боковыми стенками кольцевой проточки винта.
Для обеспечения возможности использования этой вихревой головки
для нарезания резьбы она снабжена основанием, а корпус снабжен двумя цилиндрическими цапфами, имеющими единую ось, перпендикулярную оси вращения кольца, корпус установлен в основании с возможностью поворота вокруг единой оси цапф, и снабжен механизмом его поворота вокруг этой оси.
Механизм поворота корпуса вокруг единой оси цапф выполнен в виде червячной пары, червячное колесо которой закреплено на одной из цапф, а червяк установлен в основании с возможностью вращения.
Сущность полезной модели поясняется чертежами. На фиг.1 изображена предлагаемая вихревая головка, вид спереди; на фиг.2 - разрез А-А по фиг.1; на фиг.3 - вид Б по фиг.1; на фиг.4 - разрез Г-Г по фиг.3; на фиг.5 - вид В по фиг.1
Вихревая головка содержит основание, корпус 1, кольцо 2, привод вращения кольца. Основание выполнено в виде двух опор 3, 4, закрепленных на ползуне 5 токарного станка. В корпусе 1 выполнено сквозное отверстие диаметром, большим диаметра обрабатываемой детали. Кольцо 2 установлено в корпусе соосно со сквозным отверстием и с возможностью вращения вокруг собственной оси. На торцовой поверхности кольца выполнены радиальные пазы. В каждом радиальном пазу кольца установлен кулачок 6 с возможностью перемещения в радиальном направлении. Закрепленные на кольце при помощи винтов 7 пластины 8 удерживают кулачки от выпадания из радиальных пазов кольца. Каждый кулачок снабжен механизмом его перемещения в радиальном направлении. Этот механизм содержит винт 9 и сухарь 10. На наружной поверхности винта выполнена резьба и кольцевая проточка. На поверхности радиального паза кольца и на поверхности кулачка выполнены углубления в форме полуцилиндров с внутренней резьбой, так что при установке кулачка в радиальный паз кольца эти два полуцилиндра образуют единое отверстие с внутренней резьбой, ось которого расположена в радиальном направлении. В этом отверстии установлен винт 9. Кроме того, в кольце выполнено отверстие, параллельное
оси вращения кольца и перпендикулярное оси вышеуказанного отверстия с внутренней резьбой. В этом отверстии установлен сухарь 10, взаимодействующий с боковыми стенками кольцевой проточки винта и за счет этого удерживающий винт от перемещения в радиальном направлении. При вращении винта 9 кулачок 6 перемещается в радиальном направлении. В каждом кулачке при помощи винтов 11 закреплен резец 12 в радиальном направлении, вершиной - к оси кольца 2.
Привод вращения кольца закреплен на корпусе и содержит электродвигатель 13, с вала которого вращение через муфту 14 передается на зубчатый редуктор. С выходной шестерни 15 редуктора вращение через зубчатое колесо 16 передается на кольцо 2.
Для обеспечения возможности использования вихревой головки для нарезания резьбы на длинных винтах корпус снабжен двумя цилиндрическими цапфами 17, имеющими единую ось, перпендикулярную оси вращения кольца. Корпус посредством этих цапф установлен в опорах 3, 4 основания с возможностью поворота вокруг единой оси цапф. Механизм поворота корпуса вокруг единой оси цапф выполнен в виде червячной пары, червячное колесо 18 которой закреплено на одной из цапф, а червяк 19 установлен в опоре 4 с возможностью вращения. Вращая червяк за четырехгранник 20 поворачивают корпус вокруг единой оси цапф. Для замера угла поворота корпуса используют шкалы 21, 22, закрепленные на одной из цапф корпуса и опоре 4.
Работает вихревая головка следующим образом. При изготовлении роторов одновинтовых насосов круглого поперечного сечения корпус 1 не поворачивают относительно основания, так что ось кольца 2 расположена параллельно оси заготовки. Ослабив винты 11 настраивают положение резцов 12 относительно кулачков 6. Зажимают винты 11. Подлежащую обработке заготовку ротора винтового насоса просовывают в отверстие корпуса и кольца и закрепляют в передней и задней бабках станка. Перемещая каретку в продольном направлении, устанавливают ее в исходное
положение. Перемещая ползун 5 станка в поперечном направлении устанавливают необходимый эксцентриситет положения оси вихревой головки относительно оси заготовки. Перемещая кулачки 6 при помощи винтов 9 устанавливают резцы в положение, соответствующее глубине обработки при первом проходе. Включают электродвигатель 13 привода вращения кольца 2 с резцами 12 вихревой головки. Включают привод передней бабки, осуществляющий поворот заготовки и согласованное с этим поворотом перемещение каретки в продольном направлении. За счет вращения кольца с резцами, поворота заготовки и перемещения каретки в продольном направлении происходит обработка заготовки на глубину первого прохода.
После того, как заготовка будет обработана по всей длине, отключают приводы вращения кольца вихревой головки и поворота заготовки, а каретку возвращают в исходное положение. Устанавливают заготовку в нулевое положение по углу поворота. Вращая винты 9 перемещают кулачки 6 с резцами 12 в направлении к оси кольца на глубину обработки при втором проходе. Вновь включают приводы вращения кольца с резцами, поворота заготовки и перемещения каретки. Производят обработку заготовки на глубину второго прохода.
Аналогичным образом производят все остальные проходы до окончательной обработки заготовки. Перед каждом новым проходом кулачки с резцами перемещают к оси кольца на глубину обработки.
Для нарезания резьбы на длинных винтах, вращая червяк 19 за четырехгранник 20, поворачивают корпус относительно опор 3, 4 основания на угол, равный углу подъема винтовой линии резьбы. Заготовку винта просовывают в кольцо и зажимают в передней и задней бабках станка. Устанавливают каретку и ползун в исходное положение, включают привод вращения кольца и привод поворота заготовки и перемещения каретки в продольном направлении. Нарезают резьбу за один проход - сразу на всю высоту резьбы. После чего приводы выключают, готовую деталь снимают со
станка и устанавливают новую заготовку.
Таким образом, установка резцов в кулачках, снабженных приводами их перемещения в радиальном направлении, позволяет использовать вихревую головку не только для нарезания резьбы на длинных винтах, но и для изготовления роторов одновинтовых насосов круглого поперечного сечения. Это расширяет технологические возможности вихревой головки. Данные технические решения использованы в конструкции специального токарного станка модели РТ818-5 производства Рязанского станкостроительного завода.