ПЕРЕНОСНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ МЕТАЛЛООБРАБОТКИ

Полезная модель относится к области машиностроения и может быть использована для металлообработки, в частности для нарезания резьбы на цилиндрических поверхностях деталей, например хвостовиках валов, а также обработки шпоночных пазов на цилиндрических поверхностях деталей, при ремонте и восстановлении крупногабаритного оборудования без его демонтажа.
Известен станок для протачивания цилиндрической части вала и прорезания резьбы (см. патент UA 62860 А, МПК В23В 5/12), содержащий переднюю подшипниковую опору, выполненную с возможностью закрепления на торце обрабатываемой детали и снабженную приводом ее вращения, заднюю подшипниковую опору, выполненную с возможностью установки на обрабатываемой детали соосно с передней подшипниковой опорой и связанную с ней продольными направляющими, закрепленными на упомянутых опорах с возможностью расположения параллельно продольной оси обрабатываемой детали, суппорт, размещенный на продольных направляющих с возможностью возвратно-поступательного перемещения посредством продольных ходовых винтов, установленных параллельно продольным направляющим, и размещенный на суппорте держатель инструмента с инструментом. В известном станке в качестве инструмента использован резец, который неподвижно установлен в держателе инструмента под углом 90° относительно оси обрабатываемой детали, а держатель инструмента жестко закреплен в суппорте под постоянным углом к продольной оси обрабатываемой детали. Нарезание резьбы на ремонтируемых крупногабаритных деталях известным устройством происходит за несколько рабочих проходов резца, причем процесс нарезания резьбы предусматривает как рабочие, так и холостые ходы, при которых суппорт возвращают в исходное положение.
Недостатками известного станка являются пониженная производительность и повышенные трудозатраты на проведение ремонта крупногабаритного оборудования, обусловленные необходимостью выполнения холостого хода, при котором необходимо извлечь резец из резцедержателя, вернуть суппорт в исходное положение, вновь установить резец в резцедержатель и выставить его относительно начала нарезаемой резьбы. Кроме того, процесс нарезания резьбы на известном устройстве предусматривает быстрое вращение станка вокруг обрабатываемой детали при неподвижно установленном в резцедержателе резце, что не позволяет производить локальный ремонт разрушенного участка витка или нескольких смежных витков существующей резьбы. Все это значительно увеличивает время на восстановление детали и, следовательно, время простоя оборудования в ремонте. При этом, нарезание резьбы резцом требует большое количество резцов, заточенных индивидуально под профиль резьбы, что не только удорожает ремонтные работы, но и в случае отклонения от необходимого угла заточки резца приводит к снижению точности нарезания резьбы.
Задачей полезной является повышение производительности устройства, снижение трудовых и временных затрат на проведение, ремонтных работ, обеспечение возможности проведения ремонта непосредственно участка разрушенной резьбы, повышение качества ремонтных работ.
Задача решается тем, что в переносном устройстве для металлообработки, включающем переднюю подшипниковую опору, выполненную с возможностью закрепления на торце обрабатываемой детали и имеющую привод ее вращения, заднюю подшипниковую опору, выполненную с возможностью установки на обрабатываемой детали соосно с передней подшипниковой опорой и связанную с ней продольными направляющими, закрепленными на упомянутых опорах с возможностью расположения параллельно продольной оси обрабатываемой детали, суппорт, размещенный на продольных направляющих с возможностью возвратно-поступательного перемещения посредством продольных ходовых винтов, установленных параллельно продольным направляющим, и размещенный на суппорте держатель инструмента с инструментом, содержится съемный механизм изменения угла установки инструмента относительно продольной оси обрабатываемой детали, при этом держатель инструмента снабжен приводом вращения инструмента, а инструмент выполнен в виде концевой фрезы.
Упомянутый механизм изменения угла установки инструмента выполнен в виде кронштейна, содержащего две опорные плиты, установленные под углом друг к другу, при этом одна плита выполнена с возможностью крепления к суппорту, а вторая плита выполнена с возможностью закрепления на ней держателя инструмента.
Держатель инструмента выполнен в виде фрезерной головки.
Благодаря конструкции переносного устройства для металлообработки, в которой инструментом для нарезания резьбы выступает вращающаяся фреза, а устройство оснащено механизмом изменения угла установки фрезы относительно продольной оси обрабатываемой детали, исключается необходимость холостого хода в процессе нарезания резьбы, т.е. холостой ход становится рабочим, что позволяет значительно сократить время и трудоемкость ремонтных работ, повысить производительность устройства. Заявленная конструкция предусматривает быстрое вращение фрезы и медленное вращение устройства вокруг оси обрабатываемой детали, что позволяет производить обработку только разрушенного участка существующей резьбы и, в отличие от прототипа, не требует обработки всей резьбы. Использование стандартных концевых фрез и возможность изменения угла их установки относительно продольной оси обрабатываемой детали позволяют также повысить качество нарезанной резьбы и удешевить ремонтные работы. Кроме того, установка суппорта с возможностью продольного и поперечного перемещения относительно оси обрабатываемой детали и использование фрезы в качестве инструмента позволяют обрабатывать шпоночные пазы на обрабатываемых частях деталей, что делает устройство универсальным.
Сущность заявляемого переносного устройства для металлообработки поясняется представленными чертежами. На фиг. 1 показан вид сбоку переносного устройства для металлообработки; на фиг 2 - вид А фиг. 1, на фиг. 3 - съемный механизм изменения угла установки инструмента относительно продольной оси обрабатываемой детали.
Переносное устройство для металлообработки содержит переднюю опору 1 с приводом 2, заднюю опору 3, продольные направляющие 4, приводные продольные ходовые винты 5, суппорт 6, держатель 7 инструмента и съемный механизм 8 изменения угла установки инструмента относительно продольной оси обрабатываемой детали.
Передняя опора 1 содержит полуось 9, на переднем торце которой закреплен переходный фланец 10. На полуоси 9 размещены подшипники 11, установленные в корпусе 12 и со стороны переходного фланца 10 закрытые крышкой 13. На корпусе 12 подшипников 11 установлен фланец 14. С противоположного торца полуоси 9 установлен привод 2, выходной вал которого через зубчатую передачу связан с корпусом 12 подшипников 11.
Для юстировки передней опоры 1 переходный фланец 10 снабжен радиально установленными отжимными винтами 15 и торцевыми отжимными винтами 16, установленными в пазах 17 переходного фланца 10.
Задняя опора 3 размещена на расстоянии от передней опоры 1 и соосно с ней. Задняя опора 3 представляет собой узкий подшипник, например качения, имеющий внутреннее 18 и наружное 19 кольца. Для установки задней опоры 3 на обрабатываемую деталь и юстировки опора 3 снабжена фиксирующим механизмом в виде радиально расположенных отжимных винтов 20, закрепленных на внутреннем кольце 18 подшипника.
Передняя 1 и задняя 3 опоры связаны между собой штангами 21, размещенными параллельно друг другу и продольной оси обрабатываемой детали. Штанги 21 установлены в разъемных хомутах 22, закрепленных на фланце 14 передней опоры 1 и на внешнем кольце 19 подшипника задней опоры 3.
Продольными направляющими 4 выступают две из рядом расположенных штанг 21. На разъемных хомутах 22 продольных направляющих 4 закреплены подшипниковые корпуса 23, в которых установлены приводные продольные ходовые винты 5. На продольных направляющих 4 размещены ползуны 24, связанные с приводными продольными ходовыми винтами 5 с помощью ходовых гаек 25. На каждом из ползунов 24 сверху и снизу параллельно друг другу закреплены разъемные кронштейны 26 и 27. В разъемных кронштейнах 26 и 27 перпендикулярно продольным направляющим 4 установлены поперечные направляющие 28. На поперечных направляющих 28 размещен суппорт 6, а на кронштейнах 26 в подшипниковых корпусах 29 установлен поперечный ходовой винт 30, связанный с суппортом 6 через ходовую гайку 31.
Механизм 8 изменения угла установки инструмента относительно продольной оси обрабатываемой детали выполнен в виде кронштейна, содержащего две опорные плиты 32 и 33, закрепленные под углом друг к другу с помощью боковин 34. Угол между плитами 32 и 33 выбирается в зависимости от угла резьбы, которую будут нарезать на обрабатываемой детали, и составляет 20, 30, 45 или 60 градусов. Плита 32 выполнена с возможностью крепления к суппорту 6, а плита 33 выполнена с возможностью закрепления на ней держателя 7 инструмента.
Держатель 7 инструмента снабжен приводом 35 вращения инструмента и представляет собой фрезерную головку 36, а инструмент представляет собой концевую фрезу 37.
Работа переносного устройства для металлообработки осуществляется следующим образом.
На торце обрабатываемой детали 38 соосно ее продольной оси закрепляют диск 39.
Устройство размещают на обрабатываемой части детали 38 так, что задняя опора 3 размещается на цилиндрической части детали 38, а переходный фланец 10 охватывает диск 39. Проводят юстировку устройства в радиальном направлении с помощью отжимных винтов 15 и 20 и в осевом направлении с помощью отжимных винтов 16. На суппорте 6 закрепляют фрезерную головку 36 с концевой фрезой 37. Суппорт 6 устанавливают возле торца обрабатываемой детали 38, регулируют глубину врезания фрезы 37 и включают привод 2, привод 35 фрезерной головки 36 и привод продольных ходовых винтов 5.
Продольные ходовые винты 5 синхронно вращаются вокруг своих осей, перемещая при этом через ходовые гайки 25 ползуны 24 с суппортом 6, фрезерной головкой 36 и фрезой 37. При этом фрезерная головка 36 вращает фрезу 37, и фреза 37, вращаясь вокруг детали 38 и вокруг своей оси, обрабатывает деталь 38.
После выполнения прохода суппорта 6, приводы 2, 35 и привод продольных ходовых винтов 5 выключают, проводят переналадку фрезы 37 или ее углублением, или изменением угла фрезы 37 относительно продольной оси обрабатываемой детали 38. Для изменения угла фрезерную головку 36 отсоединяют от суппорта 6. В зависимости от угла резьбы выбирают съемный механизм 8. Плиту 32 прикрепляют к суппорту 6, на плите 33 закрепляют фрезерную головку 36 с фрезой 37. Включают приводы 2, 35 и привод продольных ходовых винтов 5, и обратным ходом суппорта 6 обрабатывают деталь 38. Цикл повторяется до полного нарезания резьбы на детали 38.
В случае необходимости проведения ремонта участка резьбы на детали, нарезание резьбы осуществляют таким же образом, как описано выше. Над подготовленной поверхностью участка устанавливают суппорт 6 с фрезерной головкой 36 и фрезой 37, позиционируют фрезу 37 на продолжение витка резьбы, регулируют глубину врезания фрезы 37 и включают приводы 2, 35 и привод продольных ходовых винтов 5. Устройство вращается медленно, что дает возможность остановить работу устройства на выходе из ремонтируемого участка. Осуществляют переналадку путем дальнейшего углубления фрезы 37 или изменения угла фрезы 37 относительно продольной оси обрабатываемой детали 38, включают приводы 2, 35 и привод продольных ходовых винтов 5 и обратным ходом суппорта 6 обрабатывают участок резьбы. Цикл повторяется до полного восстановления участка резьбы на детали.
Если на обрабатываемой части детали 38 после нарезания резьбы необходимо обработать шпоночный паз, это возможно сделать этим же устройством без его переустановки. Для этого фрезерную головку 36 с фрезой 37 закрепляют непосредственно на суппорте 6, выставляют фрезу 37 в исходное положение. Включают привод 35, а продольные ходовые винты 5 вращают вручную. Ходовые винты 5, вращаясь вокруг своих осей, перемещают ходовые гайки 25 с ползунами 24 и суппортом 6 с фрезерной головкой 36 и фрезой 37 в продольном направлении. При этом фрезерная головка 36 от привода 35 вращает фрезу 37, и фреза 37 осуществляет проход на заданную длину шпоночного паза. После этого вращением вручную поперечного ходового винта 30 перемещают суппорт 6 в поперечном относительно продольной оси детали 38 направлении, выставляют фрезу 37 и обратным ходом суппорта 6 по продольным направляющим 4 осуществляют проход фрезы 37 на заданную длину. Цикл повторяется до полной обработки шпоночного паза на обрабатываемой части детали 38.
После проведения работ устройство легко демонтируется с обрабатываемой детали 38.
Предлагаемое переносное устройство для металлообработки имеет простую конструкцию, малый вес, легко монтируется, демонтируется и обслуживается, обеспечивает качественное нарезание резьбы, а также возможность осуществления локального ремонта разрушенного участка существующей резьбы. Устройство также позволяет обрабатывать шпоночные пазы на обрабатываемых частях деталей без трудоемкой переналадки устройства. При этом предлагаемое устройство предусматривает использование стандартных концевых фрез, заточенных в промышленных условиях, и не требует постоянного точного затачивания резцов, которые обычно используют для нарезания резьбы. Возможность использования в устройстве обратного («холостого») хода в качестве рабочего значительно сокращает временные и трудовые затраты на проведение ремонтных работ и, следовательно, простаивание оборудования в ремонте.