УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБРАБОТКИ ОТВЕРСТИЙ
HOLE TREATMENT DEVICE

Изобретение относится к области металлообработки, а именно к устройствам для обработки отверстий ручными машинами с электромеханическим приводом, и может быть использовано для сверления отверстий в крупногабаритных деталях, в том числе и сложной конфигурации, и на поверхностях зеркального отражения. В частности устройство может быть использовано для сверления отверстий на центроплане и крыле самолета в месте их стыковки, требующих выполнения большого количества отверстий, которые могут быть расположены в несколько рядов справа и слева от центрального ряда на заданных расстояниях.
Известно приспособление для сверления отверстий на заданном расстоянии одно от другого по патенту РФ №2146985, В23В 35/14, 2000 г. Оно включает: подпружиненную на корпусе втулку, охватывающую инструментальный шпиндель сверлильного устройства, и переналаживаемые фиксаторы положения сверла, установленные на кронштейне, который закреплен на корпусе приспособления с возможностью поворота по цилиндрической поверхности, выполненной эксцентрично оси сверла.
Однако данное приспособление имеет невысокую межосевую точность между первым и последующими отверстиями в обрабатываемом ряду отверстий в силу неизбежного появления накопленной технологической суммарной погрешности при переходе от первого к последующим шагам сверления отверстий.
Наиболее близким по технической сущности является устройство для обработки отверстий по патенту РФ №1278115, В23В 45/14, 1986 г., содержащее кондукторную плиту с рядами отверстий, расположенных с шагом, равным шагу обрабатываемых отверстий, а также с пазами, перпендикулярными осям отверстий. Элемент для взаимодействия с упомянутыми пазами выполнен в виде серьги с заплечиками. Корпус ручного сверлильного инструмента закреплен с возможностью его перемещения по оси, перпендикулярной плоскости кондукторной плиты на рычаге посредством упора, выполненного в виде хомута. Устройство снабжено фиксаторами, выполненными в виде штырей, предназначенными для взаимодействия с отверстиями плиты.
Однако данное устройство имеет довольно сложную конструкцию, требует предварительной разметки и выполнения базовых отверстий, а также затрат времени на перестановку устройства в процессе работы для сверления каждого последующего отверстия в ряду и при переходе к следующему ряду. Кроме того, оно не позволяет без полной перестановки устройства обрабатывать ряды отверстий, расположенные справа и слева от центрального ряда, т.е. имеет ограниченные технологические возможности.
Задачей изобретения является повышение производительности при обработке рядов отверстий в крупногабаритных деталях, в том числе и сложной формы, за счет сокращения времени на предварительные операции и переустановку устройства, а также расширение технологических возможностей за счет возможности обработки рядов отверстий с обеих сторон от центрального их ряда без переустановки устройства.
На фиг.1 показан общий вид устройства. На фиг.2 - вид сбоку. На фиг.3 - стойка в разрезе. На фиг.4 - положение рамы для обработки правых и левых рядов отверстий.
Поставленная задача решается тем, что устройство для обработки отверстий, содержащее кондукторную плиту с рядами отверстий, расположенных с шагом, равным шагу обрабатываемых отверстий, и пазами, параллельными рядам отверстий; элемент для взаимодействия с пазами плиты; сверлильный инструмент, закрепленный с возможностью его перемещения по оси, перпендикулярной плоскости кондукторной плиты; фиксатор, предназначенный для взаимодействия с отверстиями плиты, согласно изобретению дополнительно снабжено жестко закрепленной на кондукторной плите опорой с направляющими, перпендикулярными рядам отверстий, и установленной на этих направляющих рамой, предназначенной для крепления устройства к обрабатываемому изделию, при этом корпус сверлильного инструмента закреплен посредством узла крепления на стойке с возможностью вращения вокруг ее оси, а сама стойка соединена с механизмом ее перемещения по пазам вдоль кондукторной плиты, при этом фиксатор, предназначенный для взаимодействия с отверстиями плиты, выполнен подпружиненным, соединен с одним концом тяги расположенной во внутренней полости стойки.
Элемент взаимодействия с пазами кондукторной плиты может быть выполнен в виде ползуна, содержащего, по меньшей мере, два отверстия, равноудаленных от центральной оси стойки и снабженных вращательными втулками.
Механизм перемещения стойки может быть выполнен в виде закрепленного своими концами на кронштейнах троса, обвитого через втулку вокруг стойки.
В качестве сверлильного инструмента может быть использована, например, дрель.
Узел крепления сверлильного инструмента может быть выполнен с возможностью изменения расстояния между осями стойки и сверлильного инструмента, например, перемещением по направляющим.
Предлагаемая новая совокупность признаков: наличие на кондукторной плите опоры с направляющими, расположенными перпендикулярно рядам отверстий, и рамы, крепящейся к обрабатываемому изделию, а также стойки, служащей для закрепления сверлильного инструмента с возможностью его вращения вокруг ее оси, наряду с известным перемещением вдоль этой оси, и вдоль кондукторной плиты, позволяет перемещать рабочие узлы сверлильного устройства не только относительно каждого последующего отверстия в ряду, но и относительно самих рядов, расположенных справа и слева от центрального ряда, не переустанавливая устройство.
Конструкцию и работу устройства рассмотрим на примере использования его в авиационной промышленности для обработки отверстий на крупногабаритных деталях сложной формы, в частности на центроплане и крыле самолета в месте их стыковки, требующих большого количества отверстий, которые могут быть расположены в несколько рядов справа и слева от центрального ряда на заданных расстояниях.
Устройство содержит (фиг.1 и 2) кондукторную плиту 1 с рядами отверстий, расположенных на заданном расстоянии друг от друга и снабженных кондукторными втулками, установленными в отверстиях, а также с пазами, параллельными рядам отверстий. Внешние ряды отверстий справа и слева равноудалены от центрального ряда.
Вдоль центральной части кондукторной плиты 1 жестко закреплена опора 2, выполненная, например, в виде бруса. На опоре 2 жестко закреплены направляющие 3, на которых своими пазами установлена рама 4 с возможностью перемещения по ним и фиксации в заданной плоскости. Форма рамы 4 зависит от конфигурации и размеров обрабатываемых изделий 5. Для крепления рамы 4 к обрабатываемому изделию 5 устройство содержит фиксаторы 6 и крепежные элементы 7. Фиксаторы могут быть выполнены, например, в виде штыря с ручкой на одном его конце, который может вводиться в сквозное отверстие в верхней части рамы с одной или другой ее стороны, а крепежные элементы 7 могут быть выполнены, например, в виде скобы с прижимным винтом и располагаться, например, по периметру рамы.
Устройство содержит стойку 8, установленную в элементе 9, взаимодействующем с пазами кондукторной плиты 1 и обеспечивающем возможность перемещения его вдоль этой плиты 1. Элемент 9 может быть выполнен в виде ползуна, на котором своей верхней частью закреплена стойка 8. В ползуне 9 (фиг.4) выполнены, по меньшей мере, два отверстия, равноудаленных от центральной оси стойки 8 и снабженных вращательными втулками.
В качестве механизма перемещения 10 стойки 8 может быть использован любой механизм, например закрепленный своими концами на кронштейнах трос 11, обвитый через втулку вокруг стойки 8. Во внутренней полости стойки 8 (фиг.3) размещен подпружиненный фиксатор 12, снабженный тягой 13 с ручкой, расположенной на конце, противоположном фиксатору. Сверлильный инструмент 14 закреплен узлом крепления 15, например хомутами, в средней части стойки 8 с возможностью вращения вокруг нее и перемещения вдоль ее вертикальной оси, например, с помощью штурвала 16, с фиксацией в заданной точке. Узел крепления 15 сверлильного инструмента может быть также выполнен с возможностью перемещения, сверлильного инструмента, например, по направляющим, для изменения расстояния между его осью и осью стойки. В качестве сверлильного инструмента 14 может быть использована, например, дрель.
Устройство работает следующим образом.
Предварительно выставляют раму 4, перемещая по направляющим 3 с фиксированием в заданном положении относительно кондукторной плиты 1 в зависимости от того, правые или левые ряды отверстий предстоит обрабатывать на изделиях сложной формы (фиг.4). Перемещение по направляющим 3 осуществляется поперек кондукторной плиты 1 для поочередной обработки нескольких рядов отверстий, расположенных как справа, так и слева от центральной оси кондукторной плиты. Затем раму 4 одной из боковых плоскостей крепят к обрабатываемому изделию, фиксируя штырями 6 и крепежными элементами 7. Ползун 9 с закрепленной на нем стойкой 8 перемещают с помощью механизма перемещения 10, вдоль кондукторной плиты 1 по ее пазам, пока подпружиненный фиксатор 12 не войдет в первое отверстие центрального ряда. Сверлильный инструмент 14 перемещают вдоль стойки 8, вращая штурвал 16, вводят его сверло в кондукторную втулку отверстия обрабатываемого ряда и сверлят отверстие в примыкающем к кондукторной плите 1 обрабатываемом изделии 5. Для сверления последующих отверстий этого ряда сверлильный инструмент 12 опускают до выхода сверла из отверстия кондукторной плиты 1. Выводят подпружиненный фиксатор 12 с помощью тяги 13 из первого отверстия центрального ряда. Ползун 9 перемещают, пока подпружиненный фиксатор 12 не войдет в следующее отверстие центрального ряда. Процесс повторяют до достижения последнего отверстия каждого ряда, расположенного с одной стороны от центрального ряда.
Для сверления отверстий в рядах, расположенных по другую сторону центрального ряда, сверлильный инструмент 14 опускают вниз, выводя из отверстий ползуна 9, поворачивают на 180° вокруг стойки 8 и повторяют все операции обработки рядов отверстий.
Для сверления отверстий следующего ряда выбранной стороны посредством перемещения элементов узла крепления 15 перемещают сверлильный инструмент от стойки на заданное расстояние, равное шагу между рядами отверстий, и повторяют процесс.
При сложной конфигурации обрабатываемой детали, как в рассматриваемом случае с деталями самолета, для сверления отверстий в рядах, расположенных по другую сторону центрального ряда (фиг.4, положение 2), раму 4 перемещают по направляющим 3, устанавливают ее с фиксацией в заданном положении на опоре 2. Затем раму 4 другой боковой плоскостью крепят к обрабатываемому изделию. Сверлильный инструмент 14 опускают вниз, выводя из отверстий ползуна 9, поворачивают на 180° вокруг стойки 8 и повторяют все операции обработки рядов отверстий.
Такое устройство повышает производительность труда и значительно облегчает его условия, т.к. позволяет осуществлять обработку отверстий в крупногабаритных деталях различной, в том числе и сложной, конфигурации. Изобретение значительно повышает производительность процесса за счет его упрощения и удобство проведения работ даже на поверхностях, расположенных над головой рабочего.