УСТРОЙСТВО ДЛЯ СНЯТИЯ ФАСОК В ОТВЕРСТИЯХ ИЗДЕЛИЙ БОЛЬШИХ ГАБАРИТОВ

Полезная модель относится к области машиностроения, к обработке металлов резанием, в частности для снятия фасок в отверстиях при обработке крупногабаритных изделий, таких как рельсы и балки, в отверстиях имеющих трудную доступность или недоступность к отверстию с обратной стороны, например в рельсах стрелочных переводов, на месте сборки в полевых условиях, при отсутствии энергоснабжения.
Известно устройство для снятия фасок с двух сторон в отверстиях рельсов, содержащее узел захвата, надеваемый на рельс, узел снятия фаски и узел закрепления и открепления, отличающееся тем, что узел захвата выполнен в виде кронштейна с откидной планкой, соединяющегося через два разноплечих рычага с двумя ручками, передающими через храповые колеса и две оправки винтовое движение двум зенковкам, ограничителей величины фаски, кинематически связанных с зенковками и образующими узел снятия фаски, а узел закрепления и открепления выполнен в виде винта и гайки, жестко соединенных с оправками и получающих вращение от двух маховиков. (Патент RU 2107591 по заявке №97100593 от 16.01.1997, МПК В23В 45/06).
Недостаток данного устройства заключается в специфической форме крепления к изделию, определяемую формой головки рельса, т.е. имеет ограниченную область использования. Устройство имеет большой вес.
Известно переносное устройство для снятия фасок, содержащий средство крепления к изделию в виде струбцины с зажимной резьбовой втулкой, которой закреплен корпус устройства режущей головкой для снятия фасок, кинематически связанный с ручным приводом вращательного движения в виде трещотки, средство для прижатия режущей головки к обрабатываемому изделию в виде пружины и регулировочных втулок. (DE 472424, заявка от 1929-02-28, МПК Е01В 31/06).
Недостаток данного технического устройства заключается в сложном механизме крепления устройства к обрабатываемому изделию в виде струбцины с зажимным винтом в виде втулки с двойной резьбой. Закрепление струбциной ограничивает область применения устройства.
Известен переносной станок для снятия фасок, содержащий средство крепления к изделию, на котором смонтированы резцы, кинематически связанные с ручным приводом вращательного движения в виде трещотки, при этом средство крепления выполнено в виде пары шарнирно сочлененных рычагов второго рода, один из которых выполнен в форме цилиндрической пробки, предназначенной для размещения в отверстии изделия, и имеет ось, на которой смонтированы резцы с ручным приводом, а другой - имеет рукоятку с подвижным упором, ось шарнира которого расположена параллельно оси шарнира рычагов второго рода. (Патент RU 2211117 по заявке №2000117310 от 28.06.2000, МПК В23В 45/06).
Недостатком данного устройства является создание усилие прижатия режущей головки к изделию ручным способом. Создать постоянное усилие прижатия вручную, при этом одновременно вращая режущую головку практически не возможно. Обработанная поверхность имеет неровности, которые могут служить в дальнейшем очагами зарождения микротрещин и возможного разрушения изделия. Устройство имеет множество подвижных соединений, которые затрудняют его установку на изделии.
Известно устройство для снятия внутренней фаски труб, содержащее фрезу с приводным валом, на тыльной части которого расположены центральная рукоятка и вращательный рычаг с храповым механизмом, отличающееся тем, что оно снабжено стружкоотражателем, установленным на передней части приводного вала, при этом фреза имеет полый корпус с расположенными по окружности пазами под сменные режущие пластины треугольной формы, зафиксированные с помощью нажимного кольца и гайки, а приводной вал расположен внутри полого корпуса и соединен с ним шарнирно своей передней частью (Патент 2157299 по заявке №99108783 от 26.04.1999, МПК В23В 51/10).
Устройство простое в исполнении и имеет малый вес. Недостатком данного устройства является создание усилие прижатия режущей головки к изделиям ручным способом. Создать постоянное усилие прижатия вручную, при этом одновременно вращая режущую головку практически не возможно. Обработанная поверхность имеет неровности, которые могут служить в дальнейшем очагами зарождения микротрещин и возможного разрушения изделия.
Известно устройством для снятия фасок в отверстиях крупногабаритных изделий, содержащим фрезу, выполненную с полым корпусом и расположенными по окружности снаружи корпуса пазами для размещения в них сменных режущих пластин треугольной формы, и привод фрезы с вращательным рычагом и храповым механизмом, при этом оно снабжено прижимным механизмом, расположенным внутри полого корпуса фрезы и состоящим из тяги-оси, опорного подшипника, пружины и опорного кольца, причем на одном конце тяги-оси выполнена проточка с установленной в ней подвижным стопорным кольцом, а на втором конце установлены подвижный кулачок с вращательным рычагом, при этом фреза выполнена из конической части, на которой размещены указанные режущие пластины, и цилиндрической части, на которой установлен привод, а между фрезой и указанным подвижным стопорным кольцом установлено кольцо, обеспечивающее центрирование тяги-оси подвижного механизма в обрабатываемом отверстии. Кроме этого полость корпуса фрезы выполнена в виде ступенчатого отверстия, при этом опорный подшипник, пружина и опорное кольцо указанного прижимного механизма расположены внутри отверстия большего диаметра, тяга-ось расположена внутри указанных опорного кольца, пружины и опорного подшипника с возможностью установки ее внутри обрабатываемого отверстия. (Патент №193695 по заявке №2019109898 от 03.04.2019, МПК В23С 3/02). Данное устройство выбрано в качестве прототипа.
Недостатками данного устройства являются, невозможность снятия фасок в отверстиях, имеющих трудную доступность или недоступность к отверстию с обратной стороны, это обусловлено тем, что невозможно установить стопорное кольцо с обратной стороны отверстия, и не технологичностью устройства, применением в конструкции подшипника качения, отсутствие направляющей тяги-оси и пружины в корпусе фрезы.
Задачей полезной модели является улучшение условий труда и снижение затрат на установку устройства в рабочее положение.
Технический результат, достигаемый в процессе решения поставленной задачи, заключается в расширении технологически возможностей устройства, за счет возможности обработки отверстий в изделиях имеющих затрудненный доступа к обратной стороне отверстия, например отверстий в рельсах стрелочных переводов.
Технический результат достигается устройством для снятия фаски в отверстиях изделий больших габаритов, содержащим корпус с внутренним ступенчатым отверстием, в котором расположен прижимной механизм, состоящий из тяги-оси, пружины, опорного металлокерамического подшипника скольжения, опорных колец, направляющей втулки-фланца, прижимного кулачка, двух стопорных пластин, при этом с одной стороны корпуса выполнена фреза с конической наружной частью, со сменными режущими пластинами треугольной формы, размещенными в выполненных уступах корпуса и зафиксированных с помощью прижимных креплений, другая сторона корпуса имеет форму цилиндра с установленным на нем храповым механизмом с вращательным рычагом, отверстие меньшего диаметра в корпусе служит для центрирования тяги-оси, а в отверстие большего диаметра установлена пружина, один конец которой опирается через первое опорное кольцо на подшипник, второй конец опирается на внутреннюю часть поверхности втулки-фланца, наружная поверхность которой, опирается на второе опорное кольцо, на одном конце тяги-оси закреплен прижимной кулачок с вращательного рычагом, опирающийся на второе опорное кольцо, на втором конце тяги-оси имеется цилиндрический бурт, который служит для центрирования тяги-ось в отверстии изделия, в оконечной части бурта выполнена прорезь, в которой установлены две подвижные стопорные пластины, имеющие зубчатое зацепление, выполненное в виде одной впадины и одного зуба, причем впадина выполнена на стопорной пластине имеющей больший продольный размер и больший вес, чем стопорная пластина с зубом. Кроме этого стопорные пластины расположены в одной плоскости проходящей через горизонтальную ось тяги-оси, оси вращения стопорных пластин расположены в одной плоскости перпендикулярной горизонтальной оси тяги-оси на одинаковом расстоянии от оси, тяга-ось проходит внутри корпуса, опорного подшипника, пружины, опорных колец и обрабатываемого отверстия изделия, в качестве сменных режущих пластин используют твердосплавные пластины, применяемые на рельсовых сверлах.
Предлагаемое устройство для снятия исключает ручной способ прижатия режущего инструмента к обрабатываемому изделию. Усилие прижатия, создается сжатием цилиндрической пружины прижимного механизма, которое легко регулируется путем изменением относительно второй опорной пластины положения кулачка, установленного на одном конце тяги-оси. На другом конце тяги-оси в оконечной части цилиндрического бурта выполнена прорезь, в которой установлены две подвижные стопорные пластины фиксирующие тягу-ось в обрабатываемом отверстии при сжатии цилиндрической пружины прижимного механизма. Стопорные пластины имеют зубчатое зацепление, выполненное в виде одной впадины и одного зуба, причем впадина выполнена на стопорной пластине имеющей больший продольный размер и больший вес, чем стопорная пластина с зубом, такое конструктивное исполнение позволяет при повороте «тяги-оси» на 180° занимать два устойчивых положения, установочное и рабочее.
Установочное положение, когда стопорная пластина с большим весом находится в нижнем положении, тогда стопорные пластины сжаты и не выступают за пределы отверстия, что позволяет быстро и без труда устанавливать устройство в обрабатываемое отверстие и извлекать его обратно. Рабочее положение, когда стопорная пластина с большим весом находится в верхнем положении, стопорные пластины под действием собственного веса и зубчатого зацепления раскрываются, и выходят за пределы обрабатываемого отверстия, препятствуя перемещению тяги-оси вдоль оси обрабатываемого отверстия, в этом положение, кулачок при повороте сжимает пружину и прижимает фрезу к отверстию. Применение в устройстве опорного металлокерамического подшипника скольжения и направляющей втулки-фланца позволило выполнить конструкцию прижимного механизма более технологичной, при этом повысив ее устойчивость к механическим нагрузкам вибрационного и ударного характера, и снизив вероятность возникновения заеданий во время обработки отверстий.
Цилиндрический бурт на другом конце тяги-оси и отверстие меньшего диаметра в корпусе служащее для центрирования тяги-оси, позволяет центрировать устройство в отверстии обрабатываемого изделия.
Применение в качестве сменных режущих пластин треугольной формы зафиксированных с помощью прижимных креплений, сменных многогранных твердосплавных пластин применяемых на рельсовых сверлах позволяет значительно повысить ремонтопригодность устройства и снизить его эксплуатационные затраты.
В целом такая конструкция устройства для снятия фаски в отверстиях изделий больших габаритов, позволяет обрабатывать отверстия в изделиях имеющих затрудненный доступ к обратной стороне отверстия, создавая постоянное усилие прижатия фрезы для получения качественной поверхности фаски.
На фиг. 1 изображено устройство для снятия фаски в отверстиях изделий больших габаритов, в разрезе, установленное в отверстие шейке рельса (рабочее положение), на фиг. 2- устройство общий вид.
Устройство содержит корпус 1 с внутренним ступенчатым отверстием, с одной стороны корпуса выполнена фреза с конической наружной частью 1.2, со сменными режущими пластинами 1.3, размещенными в выполненных уступах корпуса 1 и зафиксированных с помощью прижимных креплений 1.4, другая сторона корпуса имеет форму цилиндра 1.5 с установленным на нем храповым механизмом 2 с вращательным рычагом 2.1. Отверстие 1.6 меньшего диаметра в корпусе 1 служит для направления тяги-оси 3 внутри корпуса 1, а в отверстие 1.7 большего диаметра установлена пружина 4, один конец которой опирается через первое опорное кольцо 5.1 на подшипник 6, второй конец опирается на внутреннюю часть поверхности втулки-фланца 7, наружная поверхность которой, опирается на второе опорное кольцо 5.2. На конце тяги-оси 3 закреплен прижимной кулачок 8 с вращательным рычагом 8.1, опирающийся на второе опорное кольцо 5.2, а на втором конце тяги-оси 3 имеется цилиндрический бурт 3.1, который служит для центрирования в отверстии изделия (шейки рельса). В оконечной части бурта 3.1 выполнена прорезь, в которой установлены две подвижные стопорные пластины, 9.1 большего размера и большего веса и 9.2 меньшего размера, имеющие между собой зубчатое зацепление.
Устройство работает следующим образом. При необходимости снять фаску в отверстии на шейке рельса, в отверстие устанавливают устройство, находящееся в установочном положение, стопорные пластины 9.1 и 9.2 сжаты и не выступают за пределы обрабатываемого отверстия, цилиндрическая пружина 4 прижимного механизма находится в свободном состоянии. Путем поворота на 180° тяги-оси 3 прижимного механизма в отверстии изделия, пружина 4 расслаблена, приводят стопорные пластины 9.1 и 9.2 в рабочее положение, когда пластины под действием собственного веса и зубчатого зацепления раскрываются, и выходят за пределы обрабатываемого отверстия. Создают постоянное усилие прижатия фрезы 1.2 с конической наружной частью с режущими пластинами 1.3, сжатием цилиндрической пружины 4 прижимного механизма путем поворота кулачка 8 вращательным рычагом 8.1. Устройство готово к работе. Вращая вращательным рычагом 2.1 с храповым механизмом 2 корпус 1 по направлению резания на некоторый возможный угол, снимают фаску в отверстии, при отводе вращательного рычага 2.1 в обратную сторону срабатывает храповый механизм 2, вращательный рычаг 2.1 возвращается в первоначальное положение, операция повторяется до снятия фаски в отверстии, до необходимых конструктивных параметров. После снятия фаски устройство переводят в установочное положение, поворотом кулачка 8 вращательным рычагом 8.1 в противоположном направлении разжимают пружину 4, снимая усилие прижатия с режущих пластин 1.3. Путем поворота на 180° тяги-оси 3 прижимного механизма в отверстии, пружина 4 расслаблена, устанавливают стопорные пластины 9.1 и 9.2 в установочное положение, извлекают устройство из отверстия шейки рельса.
Предлагаемое техническое решение позволяет легко и быстро устанавливать устройство на изделии, создавать усилие прижатия фрезы к обрабатываемой поверхности постоянным и получать качественную поверхность фаски.
Устройство для снятия фаски в отверстиях изделий больших габаритов может быть изготовлена на промышленных предприятиях РФ.