РУЧНАЯ КРОМКОФРЕЗЕРНАЯ МАШИНА ДЛЯ ОБРАБОТКИ ТОРЦЕВ ТРУБ

Полезная модель относится к области металлообработки и предназначена для обработки кромок под сварку труб из углеродистой и нержавеющей сталей и невязких цветных металлов, в частности, для снятия фасок.
Известны стационарные горизонтально-расточные и кромкострогальные станки, в которых деталь перемещается вместе со столом станка относительно стоек с суппортами, в которых установлены резцы, например кромкострогальный станок модели 7814 (каталог-справочник «Металлорежущие станки» М. НИИМАШ ч. 8, стр. 68-70).
Недостатком известного оборудования являются большие габариты, высокая стоимость, сложность базирования изделий..
Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является ручная кромкофрезерная машина (патент РФ на полезную модель №145651 авторов Дуганова В.Я., Олейникова Е.А., Чепчурова М.С., опубликованного 27.09.2014, бюллетень №27). Машина содержит корпус с рукоятками, закрепленный на нем электродвигатель, торцевую фрезу, установленную соосно с валом электродвигателя, поворотные сектора, базирующее устройство, выполненное в виде вертикальной и горизонтальной направляющих планок.
С существенными признаками полезной модели совпадает следующая совокупность признаков прототипа: имеется корпус с рукоятками, закрепленный на нем электродвигатель, закрепленную соосно с валом электродвигателя торцевую фрезу с установленными с наклоном в 45° по отношению к оси фрезы режущими пластинами, и поворотные секторы, закрепленные на корпусе и несущие базирующее устройство.
В качестве недостатка следует отметить низкое качество обработки, связанное с невозможностью стабильного базирования и плавного перемещения машины по периметру обрабатываемой поверхности.
Задачей, на решение которой направлена полезная модель, является рост ее эффективности за счет повышения качества обработки кромочных поверхностей труб различных диаметров.
Это достигается тем, что ручная кромкофрезерная машина для обработки торцев труб, содержит корпус с рукоятками, закрепленный на нем электродвигатель, закрепленную соосно с валом электродвигателя торцевую фрезу с установленными с наклоном в 45° по отношению к оси фрезы режущими пластинами, и поворотные секторы, закрепленные на корпусе и несущие базирующее устройство. Базирующее устройство состоит из вертикальной направляющей планки жестко связанной с горизонтальной базовой вилкой, в наклонных пазах которой размещены вращающиеся контактные блоки, выполненные с возможностью переустановки машины на торце труб различных диметров.
Конструкция предлагаемой ручной кромкофрезерной машины для обработки торцев труб поясняется графическими материалами: на фиг. 1 представлен ее общий вид; на фиг. 2 - схема крепления фрезы на валу электродвигателя; на фиг. 3 - расположение и направление составляющих сил резания при обработке; на фиг. 4 - общий вид устройства базирования; на фиг. 5 - общий вид контактного вращающегося ролика; на фиг. 6 3D модель ручной кромкофрезерной машины для обработки торцев труб.
Ручная кромкофрезерная машина для обработки торцев труб содержит корпус 1 с рукоятками 2. На корпус 1 закреплен, например винтами 3 электродвигатель 4. Торцевая фреза 5, установлена соосно с валом 6 электродвигателя 4 при помощи переходной втулки 7, шпонки 8 и винтов 9. На торцевую фрезу 5 установлены режущие пластины 10 с наклоном в 45°. К поворотным секторам 11,закрепленным на корпусе 1 крепится базирующее устройство, состоящее из вертикальной направляющей планки 12, жестко связанной с горизонтальной базовой вилкой 13. В наклонных пазах горизонтальной базовой вилки 13, размещены вращающиеся контактные блоки 14 с возможностью переустановки. В круговых пазах поворотных секторов расположены винты 15. Вращающийся подвижный блок состоит из болта 16, на котором между шайбами 17, зажат блок вращения, состоящий из подшипников 18, втулки 19 и цилиндра 20, затянутый гайкой 21. На корпусе электродвигателя расположен включатель 22.
Устройство работает следующим образом. Оператор устанавливает кромкофрезерную машину для обработки торцев труб на торец обрабатываемой трубы посредством горизонтальной базовой вилки и вертикальной направляющей планки. Поворотные сектора, несущие базирующее устройство, настраиваются при помощи имеющихся на них круговых пазов и винтов на требуемый угол обрабатываемой фаски. Это обеспечивается наклоном режущих кромок пластин и оси фрезы, закрепленной на валу электродвигателя при помощи переходной втулки, шпонки и винтов. Далее по наклонным пазам горизонтальной базовой вилки перемещаются контактные вращающиеся блоки, что позволяют закрепить машину на трубе требуемого диаметра. Вращение контактных блоков осуществляется вдоль оси болта, на котором при помощи шайб и гайки установлен контактный цилиндр, в отверстии которого расположены подшипники и втулка. На электродвигателе, который связан с корпусом винтами, расположена кнопка, посредством которой оператор включает машину. Удерживая кромкофрезерную машину для обработки торцев труб за рукоятки, оператор начинает перемещать ее вдоль обрабатываемой поверхности. При этом осуществляется съем металла с кромки изделия. После окончания обработки остановка электродвигателя осуществляется повторным нажатием кнопки выключателя.
Горизонтальная базовая вилка с двумя вращающимися контактными блоками позволяет производить установку машины на торце труб различных диаметров за счет возможности переустановки вращающихся контактных блоков. Конструкция контактных блоков позволяет при перемещении использовать трение качения, что дает возможность плавного и выверенного перемещения. Кроме того жесткая связь вертикальной направляющей планки и горизонтальной базовой вики обеспечивает надежное базирование машины относительно обрабатываемой поверхности. Совокупностью перечисленных выше признаков полезной модели достигается решение задачи повышения качества обработки кромочных поверхностей труб различного диаметра за счет технического эффекта, выражающегося в стабилизации базирования машины и более плавном перемещении ее в прцессе обработки.
п
Направление и распределение сил резания при указанной схеме приведены на фиг. 2 и фиг. 3 графических материалов. Из приведенных схем видно, что при обработке кромки шириной В, фрезой диаметром D, со скоростью резания V, подачей S, глубиной t на фрезу будут действовать составляющие силы резания Px, Py и Pz, равнодействующую R которых можно разложить по правилу параллелограмма на две взаимно перпендикулярные составляющие: горизонтальную Ph и вертикальную Pv, прижимающую инструмент к обрабатываемой кромке. Эта прижимающая составляющая позволяет обрабатывать кромку без увеличения усилий на рукоятках, а за счет прижима ручной кромкофрезерной машины для обработки торцев труб с силой Р по внутреннему диаметру трубы вращающимися контактными блоками - уменьшит воздействие сил резания на руки оператора (см. фиг. 3), чем достигается повышение качества обработки кромочных поверхностей труб различного диаметра.
Данная конструкция позволяет повысить качество обработки кромочных поверхностей труб различных диаметров, тем самым повышая эффективность ее работы, выражающегося в уменьшении биений в процессе обработки.