Устройство для круговой осцилляции рабочего инструмента
APPARATUS FOR CIRCULAR OSCILLATION OF A WORKING TOOL

Данное изобретение относится к машиностроению и предназначено для осциллирующего вращения рабочего инструмента.
Известное устройство для преобразования колебательного движения в реверсивное вращательное движение (SU № 1578400 A1, МПК F16 H 21/48, опубликовано 15.07.1990). Указанное устройство содержит основание, генератор механических колебаний, регулируемые пружины кручения с противоположной навивкой, шток, ведомый и ведущий диски, ведущее звено в виде двух связанных между собой по одним из торцов жесткими стержнями соосных и параллельных дисков.
Признаками аналога, совпадающими с существенными признаками заявляемого изобретения, является основание, ведомый и ведущий диски.
Недостатками аналога является сложность конструкции, обусловленная сложностью копирного паза и  большие весогабаритные параметры, а также отсутствие осциллирующего движения на выходном валу.
Известно автоматическое реверсивное устройство (RU № 2017035, МПК F16 H 3/14, опубликовано 30.07.1994). Указанное устройство содержит корпус, размещенные в нем паразитную шестерню, понижающую передачу, ведущий вал с жестко закрепленными на нем двумя шестернями, ведомый вал с установленными на нем с возможностью вращения двумя шестернями, одна из которых находится в зацеплении с первой шестерней ведущего вала, другая – с паразитной шестерней, а последняя – со второй шестерней ведущего вала, муфту зацепления, выполненную с пазом и расположенную на ведомом валу с возможностью возвратно-поступательного перемещения, и механизм переключения, связанный через понижающую передачу с ведущим валом.
Признаками аналога, совпадающими с существенными признаками заявляемого изобретения, является корпус, в котором расположены ведущий и ведомый валы, диски, муфта сцепления.
Недостатком известного аналога является сложность конструкции обусловлена сложностью копирного паза, а также отсутствие на выходном валу осциллирующего кругового движения.
За  прототип принято известное устройство для переключения скоростей при реверсировании ведущего вала с сохранением направления вращения ведомого вала (RU № 2112168 C1, МПК F 16 H 3/14, опубликовано 27.05.1998). Указанное устройство содержит расположенные в корпусе ведущий и два ведомых вала, два механизма свободного хода, основную и дополнительную зубчатые конические передачи, связывающие ведущий вал с ведомыми валами и включающие центральные и средние колеса.
Признаками прототипа, совпадающими с существенными признаками заявляемого изобретения, является электродвигатель, корпус, расположенные в нем ведущий и ведомый валы, диски, подшипниковые узлы.
Недостатками аналога является отсутствие на выходном валу кругового осциллирующего движения, а также  сложность конструкции обусловленная сложностью копирного паза и  большие весогабаритные параметры.
Задача заявляемого изобретения заключается в создании устройства для осциллирующего кругового движения рабочего инструмента.
Технический результат заявляемого изобретения заключается в осциллирующей круговой осцилляции рабочего инструмента, повышении надежности и конструктивном упрощения устройства.
Указанный технический результат достигается тем, что устройство для круговой осцилляции рабочего инструмента, содержащее корпус, электродвигатель, диски, подшипниковые узлы, ведущий вал, ведомый вал согласно изобретению с целью создания круговой осцилляции на выходном валу, повышения надежности и упрощения конструкции устройства дополнительно содержит два диска разных диаметров, соединенных между собой тягой, причем  диск меньшего диаметра, закрепленный на ведущем валу,  совершает постоянное вращательное  движение, а диск большего размера, закрепленный на ведомом валу, получает осциллирующее движение, которое передается на рабочий инструмент.
Отличием заявляемого изобретения от прототипа является то, что устройство для осцилляции рабочего инструмента дополнительно содержит два диска разных диаметров, соединенных между собой тягой, причем  диск меньшего диаметра, закрепленный на ведущем валу,  совершает постоянное вращательное  движение, а диск большего размера, закрепленный на ведомом валу, получает осциллирующее движение, которое передается на рабочий инструмент.
Наличие отличительных признаков позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого изобретения условию патентоспособности «новизна».
Компактность и сравнительно малые размеры позволяют встраивать устройство в конструкцию металлорежущего станка. Простота устройства позволяет легко настраивать ведомый вал на любой угол осцилляции в пределах от 0 до 180 градусов
Заявляемое изобретение поясняется чертежами: на фиг. 1 –кинематическая схема устройства для осцилляции рабочего инструмента, на фиг. 2  – схема расположения и направления вращения дисков с тягой в механизме преобразования вращательного движения в осциллирующее с заданной  амплитудой угла α, на фиг. 3 – соотношение между радиусами вращения дисков для  некоторых углов α.
Устройство для круговой осцилляции рабочего инструмента содержит основание 9, на котором смонтированы электродвигатель 8 и  корпус устройства 5 с рабочим инструментом 1.  Ведущий вал 6 соединен с валом электродвигателя 8 через муфту сцепления 7.  Диски 4 и 10 (I, II) с тягой 13, втулка вала 11, подшипники 12, ведомый вал 3  образуют механизм преобразования вращательного движения в круговое осциллирующее с необходимой  амплитудой угла α. На ведущем валу 6 жестко закреплен ведущий диск II, на ведомом валу 3 жестко закреплен ведомый диск I, причем диски I и II соединены друг с другом тягой 13, ведомый диск I обеспечивает поворот ведомого вала на величину угла α. Рабочий инструмент соединен с ведомым валом шпоночным соединением 2 и винтами.
Устройство работает следующим образом. После получения вращательного движения от электродвигателя 8, ведущий вал 6 передает вращение ведущему диску II. Ведущий диск II соединен с ведомым диском I тягой 13.  При повороте диска II тяга 13 толкает диск I, который поворачивается на некоторый угол α, а вместе  с ним и ведомый вал, на котором закреплен рабочий инструмент 1. После поворота диска II  на угол 180 градусов тяга 13 начинает толкать диск II в другую сторону на такой же угол α,  таким образом, рабочий инструмент 1 совершает осциллирующее круговое движение. Амплитуда осцилляции рабочего инструмента 1  зависит от соотношения радиусов вращения  концов тяги 13 на дисках I  и II .
Для изменения амплитуды осцилляции (угла α) необходимо открыть крышку 14, снять тягу 13, и переставить палец в диске II в гнездо соответствующему радиусу R2.
Таким образом, благодаря предлагаемой конструкции механизма вращательное движение электродвигателя преобразуется в круговое осциллирующее движение с заданной амплитудой угла α. Устройство надежно, компактно, имеет малые габариты легко встраивается в конструкцию токарного станка.