ПРОИЗВОДСТВЕННАЯ ОСНАСТКА ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ВИНТОВЫХ ШЛИЦЕВ МАЛОГО ДИАМЕТРА

Техническое решение относится к станкостроению, в частности, к оснастке для изготовления в деталях внутренних винтовых шлицев малого диаметра (далее в описании - оснастка) и может быть использовано во фрезерных обрабатывающих центрах для нарезания прямобочных и эвольвентных шлицев.
Из уровня техники, известны различные инструменты и оснастки для нарезания внутренних винтовых шлицев, в том числе с эвольвентным профилем.
Например, в изобретении RU 2469834 (В24В 39/04, В21Н 7/18, опубл. 20.12.2012) представлена оснастка для формообразования наружных шлицев на деталях поверхностным пластическим деформированием. Осуществляют приложение к роликам периодической импульсной нагрузки посредством удара бойка по волноводу, расположенных в гидроцилиндре периодической импульсной нагрузки.
В результате расширяются технологические возможности, увеличивается глубина упрочненного слоя и снижается высота микронеровностей обработанной поверхности.
Этот способ становится непригодным или его осуществление вызывает усложнение технологии при работе с металлами с низкой пластичностью.
В полезной модели RU 70473 (В23D 43/02, опубл. 27.01.2008), предлагается сборная протяжка для обработки эвольвентных шлицев, содержащая корпус с выполненными на нем хвостовиками и режущей частью, выполненной по генераторной схеме и имеющей зубья с корригированным профилем. Протяжка дополнительно содержит два режущих диска с доводочными зубьями, выполненными по профильной схеме.
Недостаток полезной модели является общим для всех протяжек: для изменения размеров нарезаемых шлицев требуется проектирование и дорогостоящее изготовление абсолютно новых протяжек.
Процесс нарезки винтовых шлицев требует поворота протяжки или заготовки, в которой нарезаются шлицы. При этом возникают напряжения при кручении. Для минимизации деформации требуется высокая жесткость на кручение сборной протяжки, чего предложенная конструкция может не обеспечить.
Перечисленные недостатки устраняются предлагаемой полезной моделью.
Задача полезной модели состоит в создании универсальной оснастки, предназначенной для изготовления целого ряда винтовых шлицев малых диаметров без проектирования дополнительных сменных оснасток.
Технический результат - нарезание внутренних винтовых шлицев в труднодоступных для режущего инструмента отверстиях с начальным диаметром от 20 мм и более.
Этот технический результат достигается тем, что оснастка содержит резцедержатель, резец, установленный в резцедержателе с возможностью точного позиционирования во время резания, оправку для установки обрабатываемой детали и прижимную гайку, предназначенную для фиксации посредством резьбового соединения обрабатываемой детали на оправке горизонтального шпинделя фрезерного обрабатывающего центра.
Кроме того:
- оснастка предназначена для последовательного нарезания внутренних винтовых шлицев;
- в оснастке резец установлен с возможностью поступательного движения по вертикально-горизонтальной траектории.
При таком исполнении оснастки обеспечивается нарезание внутренних винтовых шлицев в труднодоступных для режущего инструмента внутренних отверстиях с начальным диаметром от 20 мм и более.
Предложенная полезная модель иллюстрируется 4 чертежами, на которых изображено:
фиг. 1 - схема наладки оснастки;
фиг. 2 - чертеж резцедержателя в сборе;
фиг. 3 - чертеж оправки;
фиг. 4 - чертеж прижимной гайки оправки.
Оснастка включает в себя резцедержатель в сборе 1, предназначенный для установки и точного позиционирования резца 2 в вертикальном шпинделе 3 с поступательной вертикально-горизонтальной рабочей траекторией движения, резец 2, обеспечивающий нарезание винтовых шлицев с заданной точностью, оправку в сборе 4, предназначенную для фиксации обрабатываемых деталей на горизонтальном шпинделе 5 фрезерного обрабатывающего центра 6.
Резцедержатель в сборе 1 (фиг. 2) состоит из резцедержателя 7 с винтом крепления резца, стяжного хомута 8 и крепежных болтов 9.
Оправка в сборе 4 включает в себя оправку 10 (фиг. 3) для установки обрабатываемых деталей и прижимную гайку оправки 11 (фиг. 4), закрепляемую посредством резьбового соединения на оправке 10.
Работа оснастки происходит следующим образом.
Обрабатываемая деталь согласно схеме наладки оснастки (фиг. 1) закрепляется в оправке 4, которая в свою очередь устанавливается на горизонтальный шпиндель 5 фрезерного обрабатывающего центра 6.
Процесс нарезания внутренних винтовых шлицев на фрезерном обрабатывающем центре 6 с использованием разработанной оснастки осуществляется в следующей последовательности:
1) изготавливаемая деталь устанавливается в оправку, прикрученную к горизонтальному шпинделю 5 фрезерного обрабатывающего центра 6;
2) резец 2 для нарезания внутренних винтовых шлицев фиксируется винтом в резцедержателе 1, который в свою очередь устанавливается на вертикальном шпинделе 3;
3) исполнительные органы станка устанавливают вертикальный 3 и горизонтальный 5 шпиндели в начальное положение;
4) нарезание каждого из внутренних винтовых шлицев происходит посредством горизонтального линейного перемещения вертикального шпинделя 3 с режущим инструментом и согласованное с ним осевое вращение горизонтального шпинделя 5 с заготовкой. Движения осуществляются поочередно в соответствии с разработанной программой с необходимым количеством проходов;
5) исполнительные органы станка устанавливают вертикальный шпиндель 3 в начальное положение, а горизонтальный шпиндель 5 проворачивают на угол, равный шагу винтовых шлицев;
6) операции пунктов 4 и 5 повторяются до полного нарезания всех внутренних шлицев соединения.