Резцовый модуль

Предлагаемая полезная модель относится к области машиностроения и может быть использована на металлорежущих, в частности токарных, станках.
Резцовые модули, аналогичные предлагаемому, известны. К ним относится, например, защищенный Патентом США №4221142, кл. В23В 29/00, опубликованным в 1988 г. Он состоит из корпуса, на котором на кронштейне размещен установочный винт. На переднем торце корпуса расположено гнездо, предназначенное для размещения режущего инструмента. На заднем торце корпуса выполнены рифления и два удерживающих паза для взаимодействия с тягой.
Для установки и закрепления резцового модуля на оправке производят его вертикальное перемещение (вдоль рифлений оправки). При этом в удерживающие пазы входят цилиндрические концы двух частей тяги, выполненной в виде хомута. Эти две части хомута соединены при помощи двух накладок одной части хомута и одной накладки другой части хомута, входящей в первые две, и образуют как бы петлю. В эту петлю вставляется ось, имеющая две концентрические концевые части. Поворотом оси за счет эксцентриситета накладок и концевых частей оси происходит поджатие рифленой поверхности резцового модуля и рифленой поверхности оправки. При этом установочный винт будет находиться за линией соединения резцового модуля и оправки и будет опираться на корпус оправки.
Недостатком данного устройства является недостаточная жесткость конструкции, обусловленная расположением установочного винта за линией соединения резцового модуля с оправкой, что увеличивает расстояние между осью установочного винта и режущей кромкой и соответственно уменьшает жесткость крепления модуля.
Кроме того, недостатком данного устройства являются большие габариты модуля, вызванные необходимостью установки кронштейна и его значительным возвышением над корпусом модуля.
Более совершенным, по сравнению с описанным аналогом, является резцовый модуль, разработанный Спецаковым С.С., Колосковым С.М. и Гориновым С.Е. в НВФ "Инструмент", защищенный Патентом РФ №2009778 С1, кл. В23В 29/04, опубликованный 30.03.1994, и выбранный нами в качестве прототипа.
Резцовый модуль - прототип содержит корпус с гнездом под резец в торцевой передней части. В задней торцевой части корпуса выполнен удерживающий паз, например, Т-образной формы для взаимодействия с тягой, имеющейся в оправке, на которой модуль должен закрепляться в процессе эксплуатации.
На задней торцевой поверхности корпуса в тангенциальном направлении расположены направляющие, выполненные, например, в виде рифлений и расположенные параллельно оси винта, установленного на корпусе с возможностью выхода в пространство Т-образного паза. Направляющие при этом расположены перпендикулярно продольной оси гнезда.
Установка резцового модуля осуществляется следующим образом.
Перед установкой модуля на оправку тяга выдвинута из оправки настолько, чтобы ее выступающий Т-образный конец свободно вошел в Т-образный удерживающий паз модуля, а направляющие рифления совпали с направляющими рифлениями корпуса оправки.
На выступающем Т-образном конце тяги выполнена опорная поверхность, перпендикулярная продольной оси винта. При установке модуля на оправку путем перемещения модуля вниз в вертикальной плоскости по направляющим выступающий Т-образный конец тяги входит в Т-образный удерживающий паз модуля. Перемещение модуля происходит до момента контакта винта с опорной поверхностью тяги. Поворотом винта в ту или другую сторону производится корректировка положения модуля относительно оси центров станка, т.е. модуль смещается вдоль рифлений.
Затем с помощью тянущего, например, клиновинтового механизма происходит перемещение тяги вдоль продольной оси оправки в направлении, противоположном гнезду с режущим элементом, и тяга, взаимодействуя своим Т-образным выступом с соответствующими поверхностями Т-образного паза модуля, подтягивает модуль к оправке, тем самым обеспечивая осевое закрепление модуля.
Поскольку установочный винт находится не за опорной поверхностью соединения модуля с оправкой, а перед ней, закрепление получается более жестким, чем в случае модуля-аналога, что является достоинством прототипа.
Вместе с тем, резцовый модуль-прототип не лишен и недостатков. Его жесткость и виброустойчивость не всегда достаточны. Обусловлено это тем, что установочный винт при эксплуатации модуля контактирует с тягой с одной стороны. В случае возникновения вибраций даже весьма малой амплитуды контакт между установочным винтом и опорной поверхностью тяги может ослабевать и даже нарушаться. Сила прижатия этого винта к опорной поверхности тяги может периодически изменяться, в результате чего микродвижение модуля в одну сторону может гаситься в достаточной степени, а в другую - в недостаточной. Периодическое изменение силы может привести и к снижению силы трения между поверхностью резьбы установочного винта и поверхностью резьбы отверстия, в которое он ввинчен. Это, в свою очередь, приведет к его, пусть даже малому, но самоотвинчиванию и смещению настройки модуля.
В соответствии с изложенным, задачей разработки предлагаемой полезной модели является дальнейшее повышение жесткости резцового модуля и его виброустойчивости. Технически это обеспечивается тем, что резцовый модуль, содержащий корпус с гнездом для крепления режущего инструмента на переднем торце и перпендикулярными продольной оси гнезда направляющими преимущественно в виде рифлений и удерживающим пазом - на заднем торце, а также установочный винт с продольной осью, перпендикулярной продольной оси корпуса, причем установочный винт расположен между передним и задним торцами корпуса с возможностью выхода в пространство паза, отличается от прототипа тем, что он снабжен дополнительным винтом, конец которого выполнен в виде гладкого конуса, передний торец корпуса выполнен с резьбовым отверстием с продольной осью, параллельной продольной оси корпуса, расположенной в одной плоскости с продольной осью установочного винта, а дополнительный винт размещен в резьбовом отверстии с возможностью выхода конуса в пространство паза.
На фиг. 1 показан резцовый модуль, разрезанный по продольной оси, в сборе с оправкой; на фиг. 2 - корпус резцового модуля; на фиг. 3 - разрез А-А на фиг. 2.
Резцовый модуль содержит корпус 1 с гнездом 2 под резец в торцевой передней части. В задней торцевой части корпуса 1 выполнен удерживающий паз 3, например, Т-образной формы для взаимодействия с тягой 4. На задней торцевой поверхности в тангенциальном направлении расположены направляющие 5, выполненные, например, в виде рифлений и расположенные параллельно оси установочного винта 6, размещенного на корпусе 1 с возможностью выхода в пространство Т-образного паза 3. Направляющие 5 при этом расположены перпендикулярно продольной оси гнезда 2. Кроме того, модуль содержит дополнительный винт 7, конец которого выполнен в виде гладкого конуса 8, передний торец корпуса 1 выполнен с резьбовым отверстием 9 с продольной осью, параллельной продольной оси корпуса 1 и расположенной в одной плоскости с продольной осью установочного винта 6, а дополнительный винт 7 размещен в резьбовом отверстии 9 с возможностью выхода конуса 8 в пространство паза 3.
Установка резцового модуля осуществляется следующим образом.
Перед установкой модуля на оправку тяга 4 выдвинута из оправки настолько, чтобы ее выступающий Т-образный конец свободно вошел в Т-образный удерживающий паз 3 модуля, а направляющие рифления совпали с направляющими рифлениями корпуса оправки. Дополнительный винт 7 выкручен из отверстия 9 так, что его конус 8 в Т-образный удерживающий паз 3 не входит.
На выступающем Т-образном конце тяги 4 выполнены опорные поверхности 10 и 11, перпендикулярные продольной оси установочного винта 6. При установке модуля на оправку путем перемещения модуля вниз в вертикальной плоскости по направляющим 5 выступающий Т-образный конец тяги 4 входит в Т-образный удерживающий паз 3 модуля. Перемещение модуля происходит до момента контакта винта 6 с опорной поверхностью 10 тяги 4. Поворотом винта 6 в ту или другую сторону производится корректировка положения модуля относительно оси центров станка, т.е. модуль смещается вдоль рифлений.
Затем с помощью тянущего, например, клиновинтового механизма происходит перемещение тяги вдоль продольной оси оправки в направлении, противоположном гнезду с режущим элементом, и тяга, взаимодействуя своим Т-образным выступом с соответствующими поверхностями Т-образного паза модуля, подтягивает модуль к оправке, тем самым обеспечивая осевое закрепление модуля. После этого дополнительный винт 7 ввинчивается в отверстие 9 до прижатия поверхности конуса 8 к поверхности 11 тяги 4. Получается, что тяга 4 зажата между концами винтов 6 и 7, и микродвижения модуля в обе стороны будут гаситься одинаково. Эффективность последнего будет зависеть от жесткости тяги и силы затяжки винта 7. Силу же затяжки можно выбрать любую, исходя из прочности винтов 6 и 7 и резьбы в соответствующих отверстиях.
Как итог разработки предлагаемого резцового модуля его жесткость и виброустойчивость увеличиваются, что является техническим результатом предложения.