Устройство для механической обработки подпятника надрессорной балки тележки грузового вагона

Устройство для механической обработки подпятника надрессорной балки тележки грузового вагона
Полезная модель относится к области станкостроения, а именно к металлорежущим станкам, устанавливается на специальном фрезерном станке и служит для обработки подпятника надрессорной балки после наплавки при ремонте.
Наиболее изнашиваемым узлом тележки грузового вагона, а, следовательно, и подлежащим ремонту, является подпятник надрессорной балки. Ремонт подпятника включает наплавку изношенных мест с последующей обработкой наплавленной части подпятника до заданных размеров с помощью металлорежущего инструмента.
Известно приспособление для механической обработки подпятника надрессорной литой балки тележки грузового вагона, которое устанавливают на сверлильном станке (см. Безценный В.И., Петров В.А. и др. Ремонт грузовых вагонов, Москва, 1961 г., с. 114 115). Приспособление для механической обработки подпятника надрессорной балки содержит борштангу, закрепленную на шпинделе сверлильного станка, правый резец, специального профиля левый резец и направляющий стержень для центрации подпятника по шкворневому отверстию. Правый резец и специального профиля левый резец служат для снятия лишнего наплава на опорной и боковой поверхностях подпятника литой балки до достижения заданных глубин размеров.
Недостатком приспособления для механической обработки (расточки) подпятника литой надрессорной балки на сверлильном станке является быстрый износ резцов, который требует переточки инструмента или его замены с последующей настройкой взаимного расположения режущих кромок двух резцов.
Кроме того, выполнение левого резца со специальным профилем, не позволяет использовать его для обработки подпятников надрессорных балок, имеющих другие размеры.
Известно устройство для механической обработки подпятника надрессорной балки тележки грузового вагона (см. Свидетельство на полезную модель РФ № 0005546, 6 МКИ В23СЗ/00, дата приоритета 25.09.96, опубликовано 16.12.97 «Устройство для механической обработки подпятника надрессорной балки тележки грузового вагона).
Устройство включает фрезерную головку, состоящую из кинематически связанных зубчатой передачей центрального и рабочего валов с фрезами, установленных параллельно друг другу. Фреза на центральном валу установлена для обработки шкворневого отверстия, а на рабочем валу - для обработки опорной и боковой
7 МПК В23СЗ/00, В23В5/00
поверхностей. Настрой на заданный размер глубины обработки поверхностей балки осуществляют вручную по контрольной линейке, перемещаемой при помощи винтовой передачи с ползуном.
Недостатком известного устройства является неудобство обслуживания, включающее ручную подачу винтовой передачи с ползуном, а также необходимость неоднократных замеров обрабатываемых поверхностей подпятника.
Кроме того, данное устройство не обеспечивает одновременную обработку опорной и боковой поверхностей подпятника с одновременным снятием фаски.
Наиболее близким аналогом к заявляемой полезной модели служит устройство для механической обработки подпятника надрессорной балки тележки грузового вагона, устанавливаемое на специальном фрезерном станке (см. Станок специальный фрезерный ФБ-01. Руководство по эксплуатации 34514 РЭ, ООО «НПО «Экспериментальный завод, г. Реж, 1998 г.).
Устройство включает фрезерную головку с вертикально расположенным центральным шпинделем и двумя рабочими шпинделями. Каждый из рабочих шпинделей установлен параллельно центральному шпинделю и связан с ним зубчатой передачей. На рабочих шпинделях для обработки опорной и внутренней боковой поверхностей подпятника установлены торцевые фрезы. В пазах корпуса фрезерной головки установлен резец для снятия фаски с внутренней кромки бзфта подпятника. Для обработки шкворневого отверстия на центральном шпинделе установлен съёмный зенкер.
Недостатком известного устройства является необходимость неоднократного замера специальным приспособлением или шаблон - линейкой полученных при обработки поверхностей подпятника размеров, для чего оператор вынужден останавливать станок, приподнимать приспособление в верхнее положение для доступа в зону обработки и замерять вручную полученные размеры, что увеличивает время обработки поверхностей подпятника.
Необходимость, ручного замера усложняет работу оператора при обработке балок как одного, так и разного типоразмеров, отличающихся глубиной обработки поверхности подпятника.
Технический результат заявляемой полезной модели заключается в уменьшении времени обработки подпятника за счет исключения промежуточных замеров.
Указанный технический результат достигается тем, что в устройстве для механической обработки подпятника надрессорной балки тележки грузового вагона, включающем фрезерную головку с вертикально расположенным центральным шпинделем и двумя рабочими шпинделями, каждый из которых установлен параллельно
центральному шпинделю и связан с ним зубчатой передачей, торцевые фрезы, установленные на рабочих шпинделях, и резец, согласно полезной модели, на каждом рабочем шпинделе над торцевой фрезой соосно ей установлен металлорежущий инструмент, а между металлорежуш;им инструментом и торцевой фрезой установлена сменная переходная втулка, причем, по крайней мере, один металлорежущий инструмент установлен с возможностью взаимодействия с горизонтальной поверхностью бурта подпятника, при этом резец установлен на одном из металлорежущих инструментов.
Кроме того, металлорежущий инструмент на одном шпинделе выполнен в виде дополнительной торцевой фрезы или резцедержателя с резцом, диаметр которых превышает диаметр торцевой фрезы, а на другом шпинделе - в виде резцедержателя с резцами.
Сменная переходная втулка выполнена цилиндрической или конической формы.
Установка на каждом рабочем шпинделе над торцевой фрезой соосно ей металлорежушего инструмента, причем, по крайней мере, один из которых установлен с возможностью взаимодействия с горизонтальной поверхностью бурта подпятника, позволяет обеспечить обработку поверхностей и получить заданные размеры без дополнительных замеров за счет возможности визуального контроля момента взаимодействия металлорежущего инструмента с горизонтальной поверхностью бурта, что является сигналом окончания обработки поверхностей.
Установка на каждом рабочем шпинделе между металлорежущим инструментом и торцевой фрезой сменной переходной втулки, позволяет обеспечить контроль заданных размеров обработки поверхностей подпятника для разных типоразмеров балок благодаря возможности замены одной сменной переходной втулки на другую, высота которой соответствует глубине обрабатываемой поверхности подпятника.
Возможность взаимодействия с горизонтальной поверхностью бурта подпятника обеспечивается выполнением металлорежушего инструмента на одном шпинделе в виде дополнительной торцевой фрезы или резцедержателя с резцом, диаметр которых превышает диаметр торцевой фрезы.
Выполнение металлорежущего инструмента на другом шпинделе в виде резцедержателя с резцами, обеспечивает получение фаски заданных размеров без дополнительных замеров.
Технических решений, совпадающих с совокупностью существенных признаков полезной модели, не выявлено, что позволяет сделать вывод о соответствии полезной модели условию патентоспособности «новизна.
Условие патентоспособности «промышленная применимость подтверждено на примере конкретного выполнения устройства для механической обработки подпятника надрессорной балки тележки грузового вагона.
Сущность полезной модели поясняется чертежом, на котором изображено устройство для механической обработки подпятника надрессорной балки тележки грузового вагона в разрезе.
Устройство для механической обработки подпятника надрессорной балки тележки грузового вагона, включает фрезерную головку 1, с вертикально расположенным центральным шпинделем 2 для шкворневого отверстия 3, параллельно центральному шпинделю 2 установлены рабочие шпиндели 4 и 5. Рабочие шпиндели 4 и 5 связаны с центральным шпинделем 2 зубчатой цилиндрической передачей (на чертеже не показано).
На рабочих шпинделях 4 и 5 установлены торцевые фрезы 6 и 7 соответственно для обработки опорной «А и внутренней боковой «В поверхности подпятника 8 надрессорной балки 9 тележки грузового вагона (на чертеже не показано). На рабочем шпинделе 4 над торцевой фрезой 6 соосно ей установлен металлорежущий инструмент 10, выполненный в виде дополнительной торцевой фрезы 11.
Между торцевой фрезой 6 и дополнительной торцевой фрезой 11 установлена сменная переходная цилиндрическая втулка 12. На сменной переходной цилиндрической втулке 12 закреплены с двух сторон шпонки 13, которые установлены в шпоночные канавки (на чертеже не показано) торцевой фрезы 6 и дополнительной торцевой фрезы 11.
Дополнительная торцевая фреза 11 выполнена диаметром большим, чем торцевая фреза 6, что обеспечивает её взаимодействие с горизонтальной поверхностью «С бурта 14 подпятника 8 в момент окончанр1я обработки торцевыми фрезами 6 и 7 опорной «А и боковой «В поверхностей до заданных размеров.
На втором рабочем шпинделе 5 над торцевой фрезой 7 соосно ей установлен металлорежущий инструмент 15, выполненный в виде цилиндрического резцедержателя 16, снабженного двумя резцами 17 и 18 для снятия фаски с боковой поверхности подпятника 8. Между торцевой фрезой 7 и резцедержателем 16 идентично втулке 12 установлена сменная переходная цилиндрическая втулка 19. Торцевая фреза 6, сменная переходная цилиндрическая втулка 12 и дополнительная торцевая фреза 11 закреплены на рабочем щпинделе 4 при помощи твердосплавного болта 20. На втором рабочем шпинделе 5 торцевая фреза 7, сменная переходная цилиндрическая втулка 19 и резцедержатель 16 закреплены при помощи твердосплавного болта 21.
Заявляемое устройство предназначено для обработки разных типоразмеров балок с глубиной обрабатываемой поверхности подпятника 25 мм, 30 мм и 36 мм.
Устройство работает следующим образом.
Для ремонта подпятника производят наплавку его поверхностей «А, «В. После наплавки балку закрепляют на фрезерном станке (на чертеже не показан), на котором установлено устройство для механической обработки подпятника, центрируют балку по шкворневому отверстию 3 центратором (на чертеже не показано), устанавливаемым в центральный шпиндель 2, после чего центратор снимают.
На рабочий шпиндель 4, устанавливают дополнительную торцевую фрезу 11, сменную переходную цилиндрическую втулку 12, высота которой соответствует глубине обрабатываемой поверхности подпятника 8, торцевую фрезу 6 и закрепляют болтом 20.
На рабочий шпиндель 5, устанавливают резцедержатель 16, сменную переходную цилиндрическую втулку 19, торцевую фрезу 7 и закрепляют болтом 21.
Носле включения устройства оператором силовая головка (на чертеже не показана) вместе с фрезерной головкой 1 начинает опускаться к обрабатываемым поверхностям подпятника. Затем от мотор - редуктора через цепную передачу и прямозубую цилиндрическую передачу (на чертеже не показаны) вращение передается фрезерной головке 1. Вращение от электродвигателя с помощью ременной передачи (на чертеже не показаны) передается центральному щпинделю 2 и от него через зубчатую передачу (на чертеже не показана) на рабочие шпиндели 4, 5. Торцевые фрезы 6, 7, дополнительная фреза 11 и резцедержатель 16, соверщая планетарное движение, обрабатывают опорную «А и внутреннюю боковую «В поверхности подпятника 8. При этом резцами 17, 18 обеспечивается одновременное снятие фаски на внутренней боковой поверхности «В.
К моменту окончания обработки опорной «А и боковой «В поверхностей подпятника 8 на заданную глубину дополнительная фреза 11 подходит к горизонтальной поверхности «С бурта 14. При достижении заданных размеров обработки поверхностей «А и «В дополнительная фреза 11 начинает взаимодействовать с горизонтальной поверхности «С бурта 14, что служит сигналом оператору для остановки фрезерной головки 1.
Для обработки подпятника надрессорной балки 9 другого типоразмера необходимо установить на каждый рабочий шпиндель 4, 5 сменную переходную цилиндрическую втулку, высота которой соответствует глубине обрабатываемой поверхности подпятника.