УСТРОЙСТВО КРЕПЛЕНИЯ ТОКАРНОГО ИНСТРУМЕНТА НА ТОКАРНО-КАРУСЕЛЬНОМ СТАНКЕ
DEVICE FOR FIXING THE LATHING TOOL ON THE LATHE-CARUSEL MACHINE

Изобретение относится к металлообработке в частности к приспособлениям для токарной обработки.
Известна многопозиционная инструментальная головка [1] (авторское свидетельство SU №1787696 «Многопозиционная инструментальная головка», Рязанское специальное конструкторское бюро станкостроения, МПК В23В29/32, опубликовано 15.01.1993), содержащая основание с закрепленной на нем зубчатых полумуфтой, установленный в основании фиксировано от осевого перемещения центральный вал с инструментальным диском и зубчатую полумуфту, предназначенную для закрепления с зубчатыми полумуфтами на основании и центральном полувалу, привод поворота центрального вала и привод зажима инструментального диска, выполненный в виде гидроцилиндра, гильза которого установлена в основании, а поршень-шток - на центральном валу, при этом зубчатая полумуфта на основании и центральном валу, выполнена на гильзе гидроцилиндра, которая установлена в основании с возможностью осевого перемещения, а поршень шток установлен на центральном валу фиксировано от осевого перемещения, рабочая полость гидроцилиндра ограничена наружной поверхностью поршня штока, а привод поворота  центрального вала расположен параллельно относительно его оси.
Известен многопозиционный инструментальный держатель [2] (авторское свидетельство SU №1779476 «Многопозиционный инструментальный держатель», Заявитель Производственное объединение «Октябрь», МПК В23В29/24, опубликовано 07.12.1992), содержащий корпус с расположенными на торце равномерно по окружности направляющими элементами, предназначенными для базирования держателей инструмента, и эксцентриковые механизмы для их крепления, причем направляющие элементы выполнены призматической формы и расположены на введенных в инструментальный держатель и закрепленных на торце его корпуса основаниях с отверстиями между направляющими элементами, при этом эксцентриковые механизмы выполнены в виде установленных в упомянутых отверстиях прижимов с Т-образными головками, предназначенными для взаимодействия с ответными Т-образными пазами в держателях, а их эксцентрики установлены в основаниях с возможностью взаимодействия с прижимами.
Недостатком данных устройств является недостаточная жесткость конструкции для токарно-карусельного станка.
Известно устройство для абразивной обработки плоских поверхностей переменной скоростью резания и использования шарнирно-рычажного механизма» [3] (патент РФ №2532598 «Устройство для абразивной обработки плоских поверхностей переменной скоростью резания и использования шарнирно-рычажного механизма», ФГБОУВПО «Псковский государственный университет» (ОАО «ДИНУР), МПК B24В41/047, В24В 7/00 опубл. 10.11.2014, бюл. № 31), содержащее установленный в консоли станка с возможностью вращения от привода корпус с закрепленным на нем внешним шлифовальным кругом, чашечные шлифовальные круги-сателлиты, установленные в корпусе и закрепленные на осях с шестернями, находящимися в зацеплении с опорным зубчатым колесом. Предусмотрен механизм непрерывного изменения скорости резания, ведущая шестерня которого связана с приводом корпуса, а ведомая - установлена на опоре консоли станка и выполнена с водилом, соединенным со шкивом, закрепленным на упомянутом опорном зубчатом колесе.
Недостатком данного устройства является применение только для абразивной обработки материалов.
Известна универсальная система крепления инструмента для центра механической обработки [4] (патент РФ №2521545 «Универсальная система крепления инструмента для центра механической обработки»», Бойс, Барри Джон (NZ); Бойс, Дэвид Аарон (NZ), МПК B23В29/32, В23Q3/12, В23Q37/00, опубл. 27.06.2014, бюл. № 18) содержащая главный барабан, в котором установлены гнезда под инструментальную головку с основаниями для прикрепления, установки и перестановки инструментальных головок в каждом гнезде. Головки могут быть выбраны из набора головок для токарной, фрезерной обработки, растачивания, сверления и скоростной механической обработки при помощи многорезцовых инструментов, либо каждая головка может обеспечивать выполнение комбинации указанных операций, и в каждой из них установлено несколько инструментов. Главный барабан может совершать пошаговое перемещение с обеспечением размещения гнезда под инструментальную головку вместе с прикрепленной головкой в рабочем положении, после чего указанное гнездо совершает пошаговое перемещение с обеспечением размещения выбранного инструмента в положении механической обработки. Кроме того, гнезда под инструментальную головку обеспечивают функции вращения инструмента для любой прикрепленной инструментальной головки.
Недостатком известной системы крепления инструмента является недостаточная жесткость конструкции для токарно-карусельного станка.
Наиболее близким по техническому решению и достигаемым результатам является [5] (авторское свидетельство SU «Способ обработки железнодорожных колес» № 1038070, Институт черной металлургии, МПК В 23В1/00, В 23В 5/36, опубл. 30.08.1983), включающий обработку гребня, боковой поверхности обода и фаски на ободе с внутренней стороны колеса с помощью копировального устройства, при этом за счет совмещения операции за одну установку колеса, обработки фаски на внутренней поверхности обода производят по недвижимой части копира, гребня колеса - по подвижной его части, а боковой поверхности обода с внутренней стороны - по обеим его частям, причем в качестве установочной базы используют внутренний диаметр обода.
Недостатком этого способа обработки железнодорожного колеса является отсутствие возможности обрабатывать поверхность катания модернизированным суппортом, вследствие чего невозможность менять технологию обработки ж/д колеса.
Техническим результатом настоящего изобретения является расширение технологических возможностей токарно-карусельного станка, заключающихся в увеличении операций, выполняемых одним суппортом.
Указанный технический результат достигается тем, что в устройстве крепления токарного инструмента на токарно-карусельном станке, содержащем суппорт с закрепленным на нем резцедержателем для установки чашечного резца, предусмотрены следующие отличия:
- оно дополнительно снабжено канавочным резцом, который установлен в резцедержателе на одной плоскости с чашечным резцом, но с противоположной от него стороны относительно оси суппорта,
1
- при этом высота вылета h чашечного резца больше высоты h вылета канавочного резца и зависит от расположения резцов чашечного и канавочного относительно суппорта и технологии механической обработки железнодорожного колеса.
Кроме того, в предложенном устройстве крепления токарного инструмента на токарно-карусельном чашечная пластина 4 при помощи рычага или прижима закреплена на нижней части чашечного резца 3 и имеет форму круга с диаметром от 16 до 32 мм.
Кроме этого на нижней части канавочного резца 5 при помощи винта, или клина или прижима закреплена канавочная пластина 6 в форме ромба либо в виде фасонных, либо стандартных отрезных пластин, с различными типоразмерами в зависимости от технологии обработки канавки предельного износа.
А также пластина 4 и канавочная пластина 6 выполнены из твердосплавного материала.
Кроме этого, резцы чашечный и канавочный выполнены параллельно относительно оси суппорта или под наклоном относительно оси суппорта в зависимости от технологии обработки железнодорожного колеса.
А также в зависимости от технологии обработки резцы чашечный и канавочный могут быть выполнены в двух вариантах, например, если чашечный резец расположен в резцедержателе относительно оси суппорта справой стороны, то канавочный резец расположен - с левой стороны, если чашечный резец расположен в резцедержателе относительно оси суппорта с левой стороны, то канавочный резец расположен справой стороны в зависимости от обрабатываемой поверхности железнодорожного колеса.
Сущность изобретения поясняется чертежами, на которых изображено:
Фиг.1 - общая конструкция системы крепления двух резцов на вертикальном суппорте токарно-карусельного станка (предполагаемое изобретение);
Фиг.2 - схема обработки поверхности железнодорожного колеса чашечным резцом с расположением его слева относительно оси суппорта;
Фиг.3 - схема обработки поверхности железнодорожного колеса чашечным резцом с расположением его справа относительно оси суппорта;
Фиг.4 - схема обработки канавки предельного износа канавочным резцом в исполнении чашечного резца слева относительно оси суппорта;
Фиг.5 - схема обработки канавки предельного износа канавочным резцом в исполнении чашечного резца с расположением его справа относительно оси суппорта.
Устройство крепления токарного инструмента на токарно-карусельном станке состоит из вертикального суппорта 1 с закрепленным в нем резцедержателе 2 предназначенного для установки в него чашечного 3 и канавочного резца 5 с пластинами 4 и 6 (Фиг. 1).
Канавочный резец 5 установлен в резцедержателе 2 на одной плоскости с чашечным резцом 3, но с противоположной от него стороны относительно оси суппорта.
Чашечный 3 и канавочный 5 резцы закреплены в резцедержателе 2 и расположены равноудаленно от оси суппорта 1.
При этом чашечная пластина 4 при помощи рычага или прижима закреплена на нижней части чашечного резца 3 и имеет форму круга с диаметром от 16 до 32 мм.
На нижней части канавочного резца 5 при помощи винта, или клина или прижима закреплена канавочная пластина 6 в форме ромба либо в виде фасонных, либо стандартных отрезных пластин, с различными типоразмерами в зависимости от технологии обработки канавки предельного износа.
Вертикальный суппорт 1, резцедержатель 2 с резцами чашечным 3 и канавочным 5 выполнены металлическими, а пластины 4 и 6 выполнены из твердосплавного материала для того, чтобы выдержать механическую и тепловую нагрузку при металлообработке.
Диаметр пластин 4 составляет от 16 до 32 мм. Выбор конструктивных размеров пластин 4 обусловлен следующим. При диаметре пластин 4 меньше 16 мм уменьшается стойкость пластин, а максимальная величина диаметра пластин 32 мм ограничена стандартной линейкой выпускаемых пластин.
1
Высота вылета h чашечного резца 3 больше высоты вылета h (Фиг.1) канавочного резца 5 и зависит от расположения резцов чашечного 3 и канавочного 5 относительно суппорта 1 и технологии обработки железнодорожного колеса 7.
Чашечный 3 и канавочный 5 резцы устанавливают в резцедержатель 2 параллельно друг другу для обработки поверхности железнодорожного колеса 7 и точения канавки предельного износа железнодорожного колеса.
В зависимости от схемы обработки поверхностей железнодорожного колеса 7 и точения канавки предельного износа железнодорожного колеса 7 чашечный 3 и канавочный 5 резцы допускается устанавливать в резцедержатель 2 под наклоном относительно оси суппорта.
В зависимости от поверхности обработки железнодорожного колеса 7
на Фиг. 2 и 3 приведены различные варианты расположения резцов чашечного 3 и канавочный 5 с пластинами 4 и 6 для обработки поверхности железнодорожного колеса 7, например, в исполнении чашечного резца 3 слева от оси суппорта 1 (Фиг.2), в исполнении чашечного резца 3 справа относительно оси суппорта 1 (Фиг.3).
В зависимости от поверхности обработки железнодорожного колеса 7
на фиг.4 и 5 приведены различные варианты расположения резцов чашечного 3 и канавочный 5 с пластинами 4 и 6, для обработки канавки предельного износа, например, в исполнении чашечного резца 3 слева от оси суппорта 1 (Фиг.4), в исполнении чашечного резца 3 справа относительно оси суппорта 1 (Фиг.5).
Устройство крепления токарного инструмента на токарно-карусельном станке работает следующим образом.
В суппорт 1 токарно-карусельного станка устанавливается резцедержатель 2, после чего устанавливают чашечный 3 и канавочный 5 резцы с пластинами 4 и 6, расположение которых в резцедержателе 2 относительно оси суппорта 1 зависит от технологии обработки поверхности железнодорожного колеса 7. Затем суппорт 1 перемещают с обеспечением размещения чашечного резца 3 обрабатываемую поверхность железнодорожного колеса 7. Чашечный резец 3 с пластиной 4 выполняет обработку поверхности железнодорожного колеса 7, а именно обода 8, диска 9 и ступицы 10, показанную на Фиг.2 штрихпунктирной линией, при этом канавочный резец 5 остается над поверхностью обработки на расстоянии, исключающим касание канавочной пластины 6 с поверхностью железнодорожного колеса 7. После чего суппорт 1 перемещается на размер канавки (Фиг.4 и Фиг.5) и точит канавку канавочным резцом 5 с канавочной пластиной 6, причем чашечный резец 3 находится в это время ниже уровня торца обода 8 железнодорожного колеса 7 (Фиг.4) не задевая поверхность железнодорожного колеса 7.
Применение предлагаемого изобретения позволяет: выполнять обработку канавки предельного износа на железнодорожном колесе, увеличить технико-экономические показатели, повысить технологические возможности токарно-карусельного станка, влекущие к снижению затрат на единицу продукции.
Таким образом, заявляемое техническое решение полностью выполняет технический результат.
Проведенный анализ уровня техники, включающий поиск по патентам и научно- технической информации и выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявляемого технического решения, позволил установить, что заявитель не обнаружил источников, характеризующихся признаками, тождественными всем существенным признакам заявляемого изобретения.
Следовательно, заявляемое изобретение соответствует критерию "новизна" и «изобретательский уровень».
Источники информации
[1] Авторское свидетельство SU№1787696 «Многопозиционная инструментальная головка», Рязанское специальное конструкторское бюро станкостроения, МПК В23В29/32, опубликовано 15.01.1993;
[2] Авторское свидетельство SU№1779476 «Многопозиционный инструментальный держатель», Заявитель Производственное объединение «Октябрь», МПК В23В29/24, опубликовано 07.12.1992;
[3] Патент РФ №2532598 «Устройство для абразивной обработки плоских поверхностей переменной скоростью резания и использования шарнирно-рычажного механизма», ФГБОУВПО «Псковский государственный университет» (ОАО «ДИНУР), МПК B24В41/047, В24В 7/00 опубл. 10.11.2014, бюл. № 31;
[4] Патент РФ №2521545 «Универсальная система крепления инструмента для центра механической обработки»», Бойс, Барри Джон (NZ); Бойс, Дэвид Аарон (NZ), МПК B23В29/32, В23Q3/12, В23Q37/00, опубл. 27.06.2014, бюл. № 18;
[5] Авторское свидетельство SU «Способ обработки железнодорожных колес» № 1038070, Институт черной металлургии, МПК В 23В1/00, В 23В 5/36, опубл. 30.08.1983).