ПЕРЕНОСНОЙ ФРЕЗЕРНЫЙ СТАНОК

Предлагаемое техническое решение относится к области фрезерования, в частности к переносным фрезерным устройствам, и может найти применение при расточке камер сгорания в поршнях двигателей внутреннего сгорания без разборки последних.
Уже известен переносной фрезерный станок, содержащий фрезерный шпиндель в корпусе, смонтированном на станине обрабатываемого оборудования посредством установочного элемента, включающего механизмы перемещения фрезерного шпинделя в двух взаимно перпендикулярных направлениях, причем оба этих механизма выполнены в виде червячных пар, а корпус шпинделя выполнен поворотным (патент РФ №24133, В23С 1/20, 2001 г.).
В качестве обрабатываемого оборудования в известном устройстве использован, например, пресс. Следовательно, переносной фрезерный станок смонтирован на его станине. Использование двух червячных пар для перемещения отдельных элементов этого станка усложняет конструкцию последнего, тем более при использовании этого станка при фрезеровании камер сгорания, размещенных в поршнях отдельных цилиндров двигателя внутреннего сгорания с ограниченным размером межцентрового расстояния.
Задачей предлагаемой полезной модели является упрощение конструкции станка и обеспечение возможности увеличения диаметра и глубины камер сгорания в поршнях без разборки двигателя внутреннего сгорания а, следовательно, сокращение времени и трудоемкости на проведение расточки этих камер сгорания.
Для решения представленной задачи с достижением заявляемого технического результата в переносном фрезерном станке, содержащим шпиндель в корпусе, смонтированный на станине обрабатываемого оборудования посредством установочного элемента, включающего механизмы перемещения шпинделя в двух взаимно перпендикулярных направлениях, по меньшей мере один из которых выполнен в виде червячной пары, согласно предлагаемой полезной модели, станина обрабатываемого оборудования выполнена в виде блока цилиндров со снятой головкой цилиндров, обрабатываемый поршень которого зафиксирован в положении верхней мертвой точки, опорных втулок с крепежными элементами, жестко закрепленных на шпильках, под головку блока цилиндров, опорной шайбы, установленной с примыканием к поверхности разъема блока цилиндров с его головкой, и переходной плиты, соосной с поршнем, опорной шайбой и червячным колесом в червячной паре, шпиндель снабжен приводом от электродвигателя, и плитой, жестко связанной с торцом корпуса шпинделя, противолежащим электродвигателю, а механизм осевого перемещения
шпинделя в корпусе выполнен в виде соединения гайка-болт, установочный элемент станка, жестко закрепленный на переходной плите станины, выполнен в виде жестко связанной с червячным колесом поворотной обоймы и примыкающей к ней поворотной плиты с двумя параллельно установленными прямолинейными направляющими, причем поворотные плита и обойма снабжены кольцевыми пазом и выступом, соответственно, размещенными с возможностью их взаимодействия и осуществления относительного поворота плиты и обоймы в плоскости, перпендикулярной оси шпинделя, и в виде установленной между прямолинейными направляющими поворотной плиты каретки, жестко связанной с плитой шпинделя и снабженной двумя противолежащими выступами, размещенными в пазах обеих направляющих поворотной плиты с возможностью осуществления поступательного перемещения по ним и возможностью регулирования этого перемещения посредством регулировочного винта, связанного с кареткой, причем переносной фрезерный станок снабжен измерительными лимбами в двух взаимно перпендикулярных плоскостях, один из которых размещен на корпусе шпинделя, а другой - в зоне сопряжения каретки с одной из направляющих поворотной плиты.
Опорные втулки, установленные на крепежных элементах, могут быть выполнены длиной, предпочтительно, равной 70-100 мм.
Опорная шайба может быть выполнена с внутренним диаметром, предпочтительно, равным 0,8-0,9 диаметра цилиндра двигателя внутреннего сгорания.
Предлагаемое техническое решение поясняется графически.
На фиг.1 показан продольный разрез переносного станка.
На фиг.2 показан станок в сборе с электродвигателем перед установкой на станину.
На фиг.3 показан вид сверху на станок со стороны каретки.
Представленный на фиг.1 переносной станок содержит станину, выполненную в виде блока 1 цилиндров 2 со снятой головкой цилиндров (не показана), опорной шайбы 3, установленной с прилеганием к поверхности 4 разъема блока 1 цилиндров с его головкой и переходной плиты 5, закрепленной на опорных втулках 6, установленных на шпильках 7 под установку головки цилиндров. Внутри каждого цилиндра размещен поршень 8, снабженный камерой 9 сгорания, объем которой подлежит увеличению путем фрезерования ее боковой стенки 10. Переходная плита 5 размещена соосно с обрабатываемым поршнем 8 и опорной шайбой 3.
Станок содержит фрезерный шпиндель 11, размещенный в корпусе 12 установленном на плите 13, и снабженный приводом от электродвигателя 14.
Плита 13 шпинделя жестко связана с торцом корпуса 12 шпинделя 11, противолежащим электродвигателю. Шпиндель 11 выполнен с
возможностью вращения относительно его оси 15 внутри своего корпуса 12 и осевого перемещения посредством гайки 16 с воротом 17.
Установочный элемент станка жестко зафиксирован на станине и выполнен в виде поворотной обоймы 18, прилегающей к ней поворотной плиты 19, снабженной двумя параллельно установленными прямолинейными направляющими 20 и 21 с пазами 22 и 23, соответственно. Кроме того установочный элемент содержит каретку 24, на которой установлена и жестко с не связана плита 13 шпинделя 11. При этом поворотная плита 19 снабжена кольцевым пазом 25, а обойма 18 - направляющим выступом 26, размещенным с возможностью взаимодействия с пазом 25 и осуществления поворота плиты 19 относительно обоймы 18 в плоскости, перпендикулярной оси 15 шпинделя 11. Каретка 24 размещена между направляющими20 и 21 поворотной плиты 19 и двумя прямолинейными направляющими выступами 27 и 28, соответственно размещенными с возможностью взаимодействия с соответствующими пазами 29 и 30 поворотной плиты 19. В средней части каретки 24 выполнен регулировочный винт 31, жестко с ней связанный, установленный с возможностью перемещения каретки 24 плоскости, перпендикулярной оси 15 шпинделя 11 и регулирования этого перемещения. Для измерения перемещения каретки 24 станок снабжен измерительным лимбом 32, выполненным на поверхности одной из прямолинейных направляющих, например, направляющей 21. Кроме того, станок снабжен измерительным лимбом 33, выполненным на поверхности корпуса 12 шпинделя 11 для измерения и регулирования осевого перемещения этого шпинделя 11.
Поворотный шпиндель 11 свободно установлен внутри своего корпуса 12, внутри своей плиты 13, поворотной плиты 19 и поворотной обоймы 18.
Кроме того, механизм перемещения фрезерного шпинделя 11 содержит червячную пару, червячное колесо 34, которое жестко связано с поворотной обоймой 18 и размещено соосно с переходной плитой 5 станины, а ось 35 червяка 36 ориентирована перпендикулярно оси 15 шпинделя 11. Перемещение каретки 24, жестко связанной с регулировочным винтом 37, осуществляют посредством рукоятки 38. Торцевая часть шпинделя 11, противолежащая электродвигателю 14, снабжена фрезой 39, закрепленной в цанговом патроне 40.
Работа на предлагаемом переносном фрезерном станке осуществляется следующим образом. Прежде всего снимают головку блока цилиндров и устанавливают переносной фрезерный станок на шпильки блока цилиндров. Обрабатываемый поршень жестко закрепляют в положении верхней мертвой точки посредством стопорения венца маховика двигателя и подключают электродвигатель 14 к сети 380 V. После включения электродвигателя в корпусе начинает вращаться шпиндель 14, установленный на подшипниках качения.
На противоположном электродвигателю торце двигателя в цанговом патроне 40 закреплена фреза 39, заточенная по заданному профилю камеры
сгорания. Обработку камеры сгорания, размещенной в днище поршней, осуществляют перемещением фрезы 39 как в осевом, так и в радиальном направлениях, а также вращением фрезы вокруг своей оси и одновременным перемещением фрезы на орбиту с большим радиусом. Шпиндель 11 имеет возможность радиального перемещения от центра цилиндра двигателя (оси поршня) к периферии за счет каретки 24 с ручной подачей, а сам корпус 12 шпинделя 11 за счет встроенной в нем червячной передачи с ручным приводом имеет возможность вращаться, тем самым обеспечивая движение вращающейся фрезы 39 по периметру камеры сгорания и снятие металла верхней части поршня от центра к периферии.
Осевое перемещение фрезы 39 для достижения углубления камеры 9 сгорания осуществляют посредством резьбового соединения болт-гайка шпинделя 14 и его корпуса 12, вращаемого воротом 17, а величина заглубления определяется по лимбу 33, выполненному на корпусе шпинделя.
Для фиксирования поршня в положении верхней мертвой точки и предотвращения попадания стружки в соседние цилиндры предусмотрена опорная шайба 3, прижимаемая к поверхности разъема блока цилиндров с его головкой. Предотвращение попадания стружки в соседние цилиндры может осуществляется посредством фартуков. Удаление стружки пневматическое.
Фрезерование осуществляют следующим образом. Отмечают на лимбах 32 и 33 крайние положения по заглублению и расточке поршня. Сначала задают осевую подачу шпинделя, вращая гайку воротом, затем перемещают плиту 13 рукояткой 38.
При вращающейся фрезе 39 за счет перемещения каретки 24 выбирают подачу резания, а вращением червяка, ось которого ориентирована перпендикулярно оси поршня, осуществляют круговое движение фрезы на выбранном уровне заглубления. При необходимости операции повторяют на двух-трех уровнях заглубления.
После обработки одного поршня все операции повторяют на всех других поршнях двигателя.
Предлагаемый переносной фрезерный станок является новым и промышленно применимым. Он прошел испытания и подготовлен к внедрению.
Использование предлагаемого станка позволит упростить конструкцию и обеспечить возможность увеличения диаметра камер сгорания в поршне без разборки двигателя внутреннего сгорания, сократив время и трудоемкость на осуществление этой расточки.
Оптимизация длины опорных втулок и внутреннего диаметра опорной шайбы в заявленных пределах позволяет бесперепятственно осуществлять операции фрезерования камер сгорания в поршнях любых типоразмеров двигателей внутреннего сгорания, применяемых, в частности, в тракторостроении.