АВТОБАЛАНСИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФРЕЗЕРНОГО ДЕРЕВОРЕЖУЩЕГО ИНСТРУМЕНТА

Полезная модель относится к области деревообрабатывающего станкостроения и может быть использована для уравновешивания фрезерного дереворежущего инструмента, установленного на шпинделе фрезерного станка.
Известно устройство для балансирования роторов, содержащее датчик дисбаланса, размещенные на роторе резервуар с рабочим телом в виде жидкости, меняющей свою вязкость, с помещенным в нее электродом с источником электропитания, связанный с усилителем сигнала датчика (А.С. СССР 369422 кл. G01M 1/36, 1971). Однако данное устройство сложно в изготовлении и тарировке, ненадежно в эксплуатации.
Наиболее близким является устройство (Гусаров А.А. и др. Автоматическая балансировка роторов машин., М., Наука, 1976, с.32-33), в котором индуцирование электроэнергии в механизме коррекции осуществляется с помощью электромагнита, установленного с зазором относительно дискового корпуса. В качестве корректирующей массы в этом устройстве используются легкоплавкие материалы, переходящие при нагревании корпуса в жидкую фазу - сплав Вуда (в т.ч. А.С. СССР 369422 кл. G01M 1/36, 1971; А.С. СССР 523791 кл. G01M 1/36, 1974). Однако такие устройства нестабильны при работе ротора с ударной нагрузкой, как это имеет место при работе шпинделя фрезерного дереворежущего станка, особенно при обработке древесины с пороками, напр. сучками и др.
Задача предложенного решения - расширение технологических возможностей устройства и повышение надежности его работы в условиях ударных нагрузок при фрезеровании древесины.
Поставленная задача достигается тем, что в автобалансирующем устройстве для фрезерного дереворежущего инструмента, содержащем цилиндрическую насадку с плоскими торцевыми стенками и концентричной оси вращения кольцевой проточкой с помещенной в нее легкоплавкой балансирующей массой, а также установленный с зазором относительно торца насадки электромагнит, в насадке дополнительно параллельно оси вращения на одном радиусе выполнен ряд отверстий, полости которых сообщаются с полостью кольцевой проточки через каналы, причем ширина каналов, через которые сообщаются отверстия и проточка, меньше диаметра отверстия.
Заявляемое техническое решение в сравнении с прототипом, выбранным из числа известных аналогов, обладает отличительными признаками, что позволяет судить, по мнению заявителя о соответствии его критерию «новизна». Отличительные признаки устройства в известных источниках информации не обнаружены, что позволяет сделать вывод о соответствии его критерию «существенные отличия».
На фиг.1 представлен общий вид устройства (разрез по вертикальной оси), на фиг.2 - вид сверху при снятой крышке.
Устройство устанавливается на вертикальном шпинделе фрезерного дереворежущего станка под режущим инструментом - фрезой и представляет собой цилиндрическую плоскую насадку 1, в которой выполнена концентрическая проточка 2. По внешней стороне проточки 2 в насадке 1 выполнен ряд глухих отверстий 3, сообщающихся с полостью проточки 2, оси которых параллельны оси насадки, причем ширина каналов В, по которым сообщаются между собой кольцевая проточка и отверстия, меньше диаметра этих отверстий. В полость проточки 2 закладывается корректирующая масса 4, представляющая собой сплав Вуда. Сверху насадка закрывается крышкой 5.
На нижней плоскости насадки 1 закреплен ряд пластин 6 из магнитомягкого материала, а на корпусе шпиндельного узла установлен разомкнутый магнитопровод 7 электромагнита с обмоткой 8. Между пластинами 6 и магнитопроводом 7 имеется зазор С, регулируемый мерными втулками 9.
Предварительно перед установкой на шпиндель станка насадка в сборе нагревается, чтобы сплав Вуда перешел в жидкую фазу и равномерно распределился по нижней поверхности проточки 2 и донышкам отверстий 3. Причем через каналы 3 между отверстиями и проточкой объемы сплава в проточке и отверстиях составляют единое целое.
При установке насадки на шпиндель под фрезу с помощью калиброванных втулок (шайб) 9 выставляется зазор С между пластинами 6 и магнитопроводом 7 электромагнита в диапазоне 0,1-0,3 мм. Шпиндель приводится во вращение, а в обмотку 8 электромагнита подается электрический ток. В моменты прохождения пластин 6 над магнитопроводом 7 в последних будут наводиться токи, нагревающие как пластины, так и через них насадку, на которой они закреплены.
Нагрев насадки примерно в течение одной минуты работы вызывает переход сплава Вуда в жидкую фазу и его перераспределение в «легкую» сторону насадки, за счет чего будет обеспечиваться уравновешивание шпинделя с фрезой. При отключении через некоторое время обмотки 8 электромагнита от сети насадка остывает, остывает и сплав Вуда, механически фиксируясь в заданном положении за счет той своей части объема, которая находится в отверстиях и соединена с основным объемом через пазы-каналы. Это в последующем не позволяет сформировавшейся балансирующей массе отделиться от поверхности кольцевой проточки под действием ударных нагрузок при фрезеровании, сохраняя свое положение до следующего этапа балансировки.
Таким образом, применение устройства позволяет повысить надежность балансировки шпинделя при смене режущего инструмента - фрезы, работающего с ударными нагрузками, позволяя работать как в ударном, так и безударном режимах.