УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ ИНСТРУМЕНТА ОТ ПЕРЕГРУЗОК
TOOL OVERLOAD PROTECTION DEVICE

Изобретение относится к металлорежущим станкам, в частности может быть использовано для сверления отверстий малого диаметра в многослойных материалах без поломок инструмента.
Известно устройство для предотвращения инструмента от перегрузок [1], которое содержит корпус, размещенные в корпусе зажимное устройство для инструмента, привод инструмента и датчик, связанный с системой автоматического управления подачей инструмента. Устройство позволяет изменять величину подачи режущего инструмента при наличии перегрузок по крутящему моменту.
Однако устройство имеет ряд недостатков:
- не предусмотрено регулирование вылета сверла;
- постоянное число оборотов сверла;
- недостаточно высокая точность, связанная с биением инструмента;
- пониженная надежность срабатывания датчика из-за встроенных в привод пружин.
Известно также устройство для предохранения инструмента от перегрузок, в корпусе которого размещены шпиндель и расположенные соосно последнему механизм зажима инструмента и реечный механизм подачи, связанный с датчиком для контроля перегрузок инструмента по осевому усилию и крутящему моменту, и содержащее систему управления режимами резания [2].
Данное устройство также имеет низкую точность, связанную с большими биениями шпинделя и инструмента.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к заявляемому изобретению является устройство [3] (прототип), включающее корпус, в котором размещены шпиндель и расположенные соосно последнему механизм зажима инструмента, и реечный механизм подачи, связанный датчиком контроля с системой управления перегрузок сверла по осевому усилию и крутящему моменту, причем датчик размещен в зажимном механизме с возможностью взаимодействия с торцом хвостовика инструмента, а рабочая часть инструмента поддерживается цилиндрическими роликами. Это устройство позволяет повысить точность обработки.
Недостатком этого устройства является сложность конструкции и низкий уровень универсальности - устройство рассчитано на один определенный диаметр инструмента.
Технический результат изобретения состоит в упрощении конструкции, расширении сферы применения устройства и повышении точности обработки. Указанный технический результат достигается тем, что охватывающие рабочую часть инструмента цилиндрические ролики размещены во введенном в устройство кулачковом патроне, подпружиненном в осевом направлении относительно корпуса устройства расположенными симметрично по периферии корпуса цилиндрическими пружинами, причем ролики в патроне имеют возможность настройки при изменении своего радиального положения для применения инструмента различного диаметра.
Сущность изобретения поясняется чертежом, где изображено устройство для предотвращения инструмента от перегрузок, общий вид (разрез).
Устройство состоит из следующих частей: корпуса 1, подпружиненного относительно него корпуса 2, ограничительного болта 3, размещенных симметрично по окружности относительно корпуса 1 пружин 4, контрящей гайки 5, кулачкового патрона 6, навернутого на корпус 2. В кулачках патрона 6 установлены цилиндрические ролики 7, охватывающие и центрирующие инструмент 8. Установленный соосно со шпинделем 13 механизм зажима инструмента 9 связан через толкатель 10 с датчиком 11 для контроля перегрузок инструмента по осевому усилию и крутящему моменту.
Датчик 11 через канал 12 в шпинделе 13 электрически связан с системой управления режимами резания (на чертеже не показано).
Устройство работает следующим образом. Инструмент 8 устанавливается и закрепляется механизмом зажима 9. Кулачковым патроном 6 подтягиваются ролики 7, обеспечивая поддержку рабочей части требуемого диаметра установленного инструмента 8 и играя роль кондукторной втулки. При включении подачи кулачковый патрон 6 упирается в обрабатываемый материал и заставляет смещаться корпус 2 относительно корпуса 1, освобождая режущую часть инструмента 8 для выполнения операции сверления. При этом осевая сила (крутящий момент) передается от инструмента 8 механизму зажима 9 и через толкатель 10 датчику 11, который по проводам в канале 12 подает сигнал в систему управления режимами резания, а последняя выбирает оптимальную частоту вращения шпинделя 13 и подачу инструмента 8.
Таким образом, в результате использования предлагаемого изобретения расширяется диапазон применяемых диаметров концевого инструмента, обеспечивается возможность его центрирования в процессе работы устройства при оптимизации режимов резания.
Список источников
1. Авторское свидетельство №1202744, кл. В23В 47/24, 1984.
2. Авторское свидетельство №1269973, кл. В23В 47/24, 1985.
3. Авторское свидетельство №1745429, кл. В23В 47/24, 1992.